Nombre: C.I.: Segundo Parcial Física General I (Biociencias – Geociencias) 1. Por un tubo horizontal de 6,0 cm de diámetro, circula agua. El tubo tiene un estrangulamiento y su diámetro cambia a 5,0 cm. Si la diferencia de presiones entre las dos partes del tubo es de 150 Pa. ¿Cuanto tiempo demorará llenar un recipiente de 50 litros con el tubo? a) b) c) d) e) 2. 12,1 s 72,1 s 52,5 s 33,5 s 19,0 s La presión del aire en los pulmones es bastante próxima a la presión atmosférica. Cuando un experto en buceo se sumerge, la presión sobre él varía: a) 1 atmósfera por cada 10 m. En este caso el buzo a 60 metros de profundidad respira aire a 7 atmósferas y la presión parcial del nitrógeno causa narcosis que provoca optimismo, euforia y síntomas similares a la intoxicación alcohólica (éxtasis de la profundidad) b) 1 atmósfera por metro. En este caso a profundidades de 200 metros la presión parcial del oxígeno lo vuelve tóxico y se producen convulsiones y coma. c) 5 atmósferas por cada 10 metros. En este caso el buzo alcanza el éxtasis de profundidad en los primeros 10 metros. d) La variación de presión es insignificante en los primeros 1000 metros. Recordar que la profundidad de las fosas de las Marianas es de 11000 metros. e) La presión aumenta significativamente en los primeros 100 metros y luego se estabiliza en un valor constante. 3. Un niño tiene sujeto por una cuerda un globo lleno de helio. Si el globo tiene un volumen de 4 litros y desinflado tiene un peso de 0,01 N; ¿Cuánto vale la tensión en la cuerda? a) b) c) d) e) 4. 0,007 N 0,017 N 0,034 N 0,054 N 43,5 N Imagine la situación de un planeta que está orbitando alrededor de una estrella distante. Indique cual de las siguientes afirmaciones es correcta: a) El momento angular del sistema estrella-planeta no se conserva debido a que existe una fuerza gravitatoria que la estrella realiza sobre el planeta. b) El momento angular del planeta no se conserva porque su peso realiza un torque. c) El torque hecho por la fuerza gravitatoria de la estrella es nulo y por tanto se conserva el momento angular del planeta. d) El planeta realiza una fuerza sobre la estrella y por tanto no se conserva el momento angular de la estrella. e) Ninguna de las afirmaciones anteriores es correcta. 5. Una bala de 34 g de masa se dispara hacia arriba y penetra en un bloque de madera de masa 1,25 kg. La bala se aloja en la madera, y ésta se eleva verticalmente alcanzando una altura de 6,00 m. La velocidad de la bala justo antes de penetrar en el bloque vale: a) b) c) d) e) 479 m/s 317 m/s 410 m/s 523 m/s 280 m/s 6. Una estrella de radio R0 y masa M está rotando en torno a su eje y se sabe que completa una revolución cada 25 días. Mediante un proceso físico (el colapso gravitacional vence la presión del gas en el interior estelar), el radio de la estrella se reduce a la tercera parte de su valor inicial, manteniendo su masa fija. La velocidad angular de la estrella será ahora: a) b) c) d) e) 7. Paco y Luis (de 20 kg de masa cada uno) juegan en un “sube y baja”. En determinado momento el “sube y baja” queda en reposo formando un ángulo de 30º con el piso. Para salir de esa posición de equilibrio y poder seguir jugando, Luis (que está en la posición mas alta), se corre 20 cm hacia atrás. ¿Qué aceleración angular adquirirá el “sube y baja”? Datos del “sube y baja”: Momento de inercia: 80 kg m2; distancia de los asientos al centro: 1,4 m. a) b) c) d) e) 8. Disminuye en un factor 100. Aumenta en un factor 100. Permanece constante porque la presión es constante. Aumenta en un factor 1,37. Disminuye en un factor 1,37. Si se agrega una pequeña cantidad de calor tanto a una esfera de 200 g de oro como a otra esfera de 200 g de madera ¿qué pasa con sus temperaturas finales? a) b) c) d) e) 10. 0,0 rad/s2 0,1 rad/s2 0,2 rad/s2 0,3 rad/s2 0,4 rad/s2 La temperatura de un gas que se puede considerar ideal, aumenta de 0º C a 100º C a presión constante. ¿Cómo varía su volumen? a) b) c) d) e) 9. 0,36 rev/día 0,12 rev/día 0,24 rev/día 9,0 rev/día 0,0044 rev/día La temperatura final de la madera será mayor que la del oro. Si ambas reciben el mismo calor tendrán las mismas temperaturas finales. La temperatura de la madera disminuye al recibir el calor y la del oro aumenta al recibir el calor. La temperatura del oro será mayor que la de la madera porque el calor específico del oro es menor que el de la madera. Como la densidad del oro es mayor que la de la madera, la temperatura de la madera aumenta al recibir calor y la temperatura del oro disminuye al recibir calor. Al cerrar una puerta esta se desplaza con velocidad angular constante . La puerta tiene altura h, ancho a y masa M. La energía cinética total de la puerta es: a) E 1 Ma 2 2 k 2 b) E k c) E k d) E k e) E k 1 Ma 2 2 6 1 Ma 2 2 24 1 Ma 2 2 8 1 Ma 2 2 4 Observación: A efectos del cálculo la puerta se considera plana y su momento de inercia respecto a un eje paralelo a las bisagras y que contiene al baricentro es IG = Ma2/12. El momento de inercia respecto al eje de giro (bisagras) es IB= Ma2/3