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Práctica Colaborativa Autónoma 01 − 2015 − 2

Instrucciones:

El plagio se sanciona con la suspensión o expulsión de la Universidad.

Reglamento General de Estudios Art. 72 inciso e.

Para obtener el máximo puntaje asignado en cada pregunta, escriba

EXPLÍCITAMENTE las suposiciones que hace, las leyes y principios, las

ecuaciones que usa, los cálculos y las unidades correspondientes, los

diagramas (DCL, sistema de coordenadas, gráficas y otros) y remarcar los

resultados.

En los cálculos, de ser el caso, trabaje con cifras significativas.

El trabajo en la solución de los problemas es colaborativo, la presentación es

escrita y a mano (no por correo electrónico).

La presentación de este trabajo será en la primera hora del último día de

clases que tenga con su Profesor de curso en los días jueves 17 o viernes 18

del mes en curso.

Considere el valor de g = 9,81 m/s2.

FÍSICA II

− 2015 - 1

Práctica Examen

2

Miembros integrantes

Apellidos

Nombre(s)

Bloque

¿Explique cuál ha sido su participación en el desarrollo de esta Práctica Colaborativa?

1

2

3

4

3

PROBLEMA 1

Un tubo de acero, cuyo coeficiente de expansión lineal

es α = 18 x 10-6 °C-1, contiene mercurio, cuyo coeficiente

de expansión de volumen es β = 180 x 10-6 °C-1; el

volumen de mercurio contenido en el tubo es 10-5 m3 a 0

°C, se desea que la columna de mercurio permanezca

constante para un rango normal de temperaturas.

Esto se logra insertando en la columna de mercurio una

varilla de silicio, cuyo coeficiente de dilatación es

despreciable. Calcular el volumen de la varilla de silicio.

(4,0 puntos)

SOLUCIÓN: Fundamente su respuesta (ver INSTRUCCIONES)

PROBLEMA 2

(4,0 puntos)

SOLUCIÓN: Fundamente su respuesta (ver INSTRUCCIONES)

4

PROBLEMA 3

En cierta estufa de gasolina portátil, 30% de la energía liberada al quemar el combustible

calienta el agua de la olla en la estufa. Si calentamos 1,00 L de agua, de 20,0 °C a 100 °C, y

evaporamos 0.250 kg de ella, (A) ¿cuánta gasolina habremos quemado en el proceso? (B)

¿Cuántos gramos adicionales de gasolina se necesitarán para evaporar el resto de agua?

(2,0 puntos cada ítem)

SOLUCIÓN: Fundamente su respuesta (ver INSTRUCCIONES)

PROBLEMA 4

Una cubeta de 2,00 kg que contiene 10,0 kg de agua cuelga de un resorte ideal vertical cuya constante de resorte es k = 125 N/m y oscila verticalmente con una amplitud de 3,00 cm. De repente, la cubeta presenta una fuga en la base, goteando agua a una tasa constante de 2,00 g/s. Cuando la cubeta se vacía y queda la mitad de su capacidad, calcule

(A) el periodo de oscilación, (B) la tasa con la que el periodo cambia con respecto al tiempo. ¿El periodo se vuelve

más largo o más corto? (2,0 puntos cada ítem)

SOLUCIÓN: Fundamente su respuesta (ver INSTRUCCIONES)

PROBLEMA 5

(A) What mass of ice at – 10,0 °C is needed to cool a whale´s water tank, holding 1,20 x

103 m3 of water, from 20,0 °C down to a more comfortable 10,0 °C?

(B) Two pots are identical, except that in one case the flat bottom is aluminum and in

the other it is copper. Each pot contains the same amount of boiling water and sits

on a heating element that has a temperature of 155 °C. In the aluminum-bottom

pot, the water boils away completely in 360 s. How long does it take the water in

the copper-bottom pot to boil away completely?

(2,0 puntos cada ítem)

SOLUCIÓN: Fundamente su respuesta (ver INSTRUCCIONES)