Soluciones múltiple opción de examen 16-2

Nombre:
C.I.:
Examen Física General II (Biociencias – Geociencias)
16/2/2009
Masa del electrón=9,11 x 10-31 kg; e=1,602x10-19 C; Resistividad del cobre=1,7 x 10-8 Ω.m; Resistividad del
hierro=8,90x10-8Ωm; h=6,626x10-34 J.s; μo=4πx10-7 T.m/A; Velocidad del sonido en el aire=343 m/s; índice de
refracción del agua=1,33; c=3x108 m/s; k=8,99x109 Nm2/C2; g=9,8 m/s2; I0=10-12 W
1.
Un observador mide una intensidad de sonido de 50dB provocada por una fuente puntual fija. Luego se aleja 1
metro de dicha fuente y la nueva medida resulta ser 47dB. Por lo tanto, llega a la conclusión de que la potencia de la fuente
es:
(Nota: considere que no hay reflexión ni absorción del sonido por la Tierra)
a) 4,7x10-6W
b) 4,7W
c) 7,3x10-6W
d) 7,3W
e)5,2x10-6W
2.
La densidad media de carga en los primeros 300m de atmósfera desde el nivel del suelo es de 4,43 x 10 -12 C/m3.
Si el campo eléctrico en esta región de la atmósfera es siempre vertical y hacia abajo, y a 300m de altura tiene módulo 58
N/C, ¿cuál será su módulo a nivel del suelo? Puede despreciarse la curvatura de la Tierra en los cálculos.
a) 17 N/C
b) 41 N/C
c) 92 N/C
d) 136 N/C
e) 208 N/C
3.
Un alambre de masa m=10 g, está suspendido mediante unos alambres flexibles como se
muestra en la figura, en un campo magnético
(B=1T, a=4,9 cm). ¿Cuál es la magnitud y dirección
de la corriente necesaria para eliminar la tensión de los alambres flexibles?
a) 10 mA, sentido horario
b) 1 A, sentido horario
c) 2 A, sentido antihorario
d) 20 A, sentido horario
e) 1 A, sentido antihorario
4.
Sobre un átomo X con espectro energético
En   a n n  1,2,3.... incide un fotón con longitud de onda
o
1  1 A , este provoca que un electrón en el nivel n1 pase al nivel siguiente. Si por el contrario hacemos incidir un fotón
o
 2  0.1 A
n1 . Este electrón al salir del átomo ingrese a
una región entre dos placas paralelas (paralelo a las mismas como muestra la figura) separadas una distancia d  5 cm
conectada a una diferencia de potencial V  8.1 Volt . Entre las placas también hay un campo magnético perpendicular
al plano B  1T . No se registra cambio en la trayectoria del electrón. ¿Cuales son los valores de n1 y a ?
14
a) n1  3, a  2.39 10 J
14
b) n1  2, a  8.0510 J
15
c) n1  10, a  1.9910 J
14
d) n1  2, a  1.1910 J
15
e) n1  3, a  3.9810 J
con
el átomo pierde un electrón que se encontraba en el nivel
5.
Cuando cierta luz incide sobre una pieza metálica, se observa un número n de electrones emitidos por unidad de tiempo. A
partir de un instante dado se incrementa en forma continua la intensidad de la luz y simultáneamente, se decrementa en
forma continua su frecuencia. Entonces a partir de ese instante, el número n:
a) siempre crece en forma continua
b) siempre decrece en forma continua
c) crece en forma continua hasta que de repente se anula
d) decrece en forma continua hasta que de repente se anula
e) se mantiene constante
6.
Un haz de luz propagándose en el vidrio (índice de refracción nV = 1.5 ) incide
sobre un material transparente de índice de refracción n1. Para un cierto ángulo de incidencia θ se observa que los rayos
refractado y reflejado son perpendiculares entre sí. Cuando el haz que se propaga en el material de índice n1 alcanza la
superficie de separación con otro material de índice de refracción n2=n1/ 2 , el ángulo de incidencia corresponde al ángulo
crítico de reflexión total. Indique el resultado correcto:
(Nota: Las dos superficies de separación entre medios son paralelas)
a) n1 = 1,5
b) n1 = 1,7
c) n1 = 2,1
d) n1 = 2,6
e) n1 = 3,1
7.
Los paleontólogos proponen que un dinosaurio que tenía una cresta hueca en su cráneo utilizaba a la misma como
una cavidad resonante para emitir sonidos muy graves. Dicha cavidad es un tubo cerrado en un extremo y abierto en el
extremo opuesto cuya longitud total es de aproximadamente 2,5 m.:
a) ¿Cuál sería la frecuencia del sonido más grave que dicho animal habría emitido?
b) ¿Cuál es la longitud de onda del sonido más grave que dicho animal habría emitido? ¿El valor obtenido le
indica algo sobre las ventajas que ese sonido habría tenido para el animal como forma de comunicación?
c) Ilustre en un esquema las características de la onda estacionaria correspondiente al sonido más grave y las tres
frecuencias siguientes de ondas estacionarias que tendría esa cavidad.
d) Si consideramos que un ser humano puede escuchar sonidos con frecuencias entre 20Hz y 20 kHz, ¿a qué
velocidad sería necesario acercarse (o alejarse) a un animal que emitiera la frecuencia más grave de ese
sonido de modo que deje de ser audible para un ser humano? ¿Esa velocidad podría alcanzarse con un auto?
Nombre:
C.I.:
8.
La figura de la derecha muestra un circuito en serie con una fuente que proporciona un
voltaje constante V0, una resistencia de valor R y un capacitor de capacidad C. En el
instante t=0 el capacitor está descargado y a partir de ese momento comienza a cargarse
por medio de a fuente.
(a)
Halle en función de R y C, el tiempo que tarda el capacitor en cargarse hasta
que el voltaje en sus extremos sea ½V0.
(b)
Considere el circuito de la figura en la que se muestra una lámpara de
descarga gaseosa (L). Cuando la tensión en los bornes de la lámpara supera un valor crítico Vc, se produce una
descarga en su interior, emitiendo luz. Considere que la
descarga es instantánea e inmediatamente después de la
descarga el condensador queda descargado, además, mientras
la tensión en la lámpara es menor que Vc, la corriente en esa
rama es cero. Este es el tipo de circuitos de las luces
intermitentes que se utilizan en las calles en obra o para
anunciar un bache profundo.
Suponga que Vc=½V0, R=10 k y C=2,010-4 F. Para estos
datos:
(c)
Realice una gráfica cualitativa de la tensión en los bornes de la lámpara en función del tiempo, para varias
descargas del capacitor. Suponga que en t=0 el capacitor está descargado.
(d)
Halle el periodo de la lámpara (es decir, cada cuanto tiempo se enciende).