UBA–CBC BIOFÍSICA 53 FINAL REGULAR - CÁTEDRA ÚNICA 14 de Febrero de 2020 TEMA 1 APELLIDO: Reservado para corrección

NOMBRES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Nota

D.N.I.:

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SEDE CORRECTOR:

Lea por favor, todo antes de comenzar. Los 12 ejercicios TIENEN SOLO UNA RESPUESTA CORRECTA, indicar la opción elegida con sólouna CRUZ en los casilleros de la grilla adjunta a cada ejercicio. Para aprobar debe responder 6 ejercicios de manera correcta. Algunosresultados pueden estar aproximados. Si 4ene dudas respecto a la interpretación de cualquiera de los ejercicios, explíquelas en hojaaparte. Puede usar una hoja con anotaciones y su calculadora. Dispone de 2,5 horas. Adopte |g|=10m/s².

AC MLG

única correcta:

� La aceleración del cuerpo es la misma desde t = 0 s hastat = 19 s.� El desplazamiento entre t = 0 s y t = 15 s es el máximo.� En t = 5 s el signo de la aceleración cambia.� Entre t = 0 s y t = 5 s el cuerpo se desplaza en el sen(donega(vo del sistema de referencia.� En t = 5 s el cuerpo vuelve a pasar por la posición inicial.� Entre t = 15 s y t = 19 s el cuerpo se mueve en el sen(donega(vo del sistema de referencia.

2. Un hombre está parado sobre el piso de un ascensor enmovimiento. Llamamos F a la fuerza que el piso del ascensorejerce sobre el hombre y g al módulo de la aceleración de lagravedad. Diga cuál de las siguientes afirmaciones es correc-ta:

� Si el ascensor se mueve con velocidad constante, F escero.� Si el ascensor se mueve con velocidad constante, la inten-sidad de F depende de la velocidad.� Si el ascensor se mueve con una aceleración hacia abajode módulo g, F es cero.� Si el ascensor sube con aceleración constante, aumentan-do su velocidad, la intensidad de F es menor que el peso delhombre.� Si par(endo del reposo, el ascensor baja con aceleraciónconstante, F (ene la misma dirección y sen(do que el pesodel hombre pero dis(nto módulo.� Si el ascensor sube acelerando hacia arriba y en ciertomomento invierte el sen(do de aceleración, pero mante-niendo su módulo, entonces la fuerza F también invierte susen(do y man(ene su módulo constante.

3. Dos objetos A y B de igual masa, son arrastrados haciaarriba por cintas transportadoras con la misma velocidadconstante, de forma tal que los cuerpos no deslizan con res-pecto a las cintas. El objeto A sube por un plano inclinado15° con relación a la horizontal y de 4 m de altura, mientrasque B lo hace por otro de 30° y de 2 m de altura. Llamando Lal trabajo realizado por la cinta sobre cada cuerpo durantetodo el recorrido:

� La cinta de A emplea más potencia y LA > LB.� La cinta de B emplea más potencia y LA > LB.� La cinta de A emplea más potencia y LA < LB.� La cinta de B emplea más potencia y LA = LB.� Ambas cintas emplean igual potencia, pero LA > LB.� Ambas cintas emplean igual potencia, pero LA < LB.

4. Se coloca una carga puntual de valor Q = 2mC a 3 m de unplano infinito, cargado con densidad superficial uniforme decarga posi(va. La carga experimenta una fuerza de 0,5 N deintensidad. Entonces, midiendo las distancias desde el plano,es verdadero que:

� A 6 m la intensidad de la fuerza sobre la carga será de 0,25 N� A 6 m la intensidad de la fuerza sobre la carga será de 1 N� A 6 m la intensidad de la fuerza sobre la carga será de 0,5N.� La intensidad del campo eléctrico que genera el plano a3 m vale 0,5 N/C.� La intensidad del campo eléctrico que genera el plano a6 m vale 0,5 N/C.� La intensidad del campo eléctrico que genera el plano a50 m es casi cero.

5. Se (enen tres capacitores descargados de capacidadesC1 > C2 > C3 . Se asocian en serie y se conecta una batería de100 V a los extremos del conjunto. Designando con Q a lacarga, con ∆V a la diferencia de potencial y con U a la energíaalmacenada en cada capacitor, una vez alcanzado el equili-brio se cumple que:� Q1 > Q2 > Q3 � Q1 < Q2 < Q3

� ∆V1 = ∆V2 = ∆V3 � U1 > U2 > U3

� U1 = U2 = U3 � ∆V1 < ∆V2 < ∆V3

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6. En cierta región del Al(-plano se realiza la experien-

cia de Torricelli: se llenade mercurio un tubo largo,cerrado por uno de los ex-tremos, y se lo invierte, su-mergiendo su extremo infe-rior en una cubeta que con-(ene también mercurio. Seobserva que el mercuriodesciende hasta cierto ni-vel, quedando el tubo vacío en el extremo superior, que estácerrado. La cubeta está abierta al aire. En la figura se mues-tra el disposi(vo, con el mercurio ya en equilibrio. Entonces,la presión atmosférica medida en ese lugar, en mmHg, es de:

� 600 � 850 � 760 � 700 � 800 � 750

7. Se (ene el caño ver(cal de la figura, por el cualcircula agua -considerada fluido ideal- en régimenestacionario, desde abajo hacia arriba. La seccióninferior del caño (zona A) es igual a la sección su-perior (zona C), mientras que en su parte interme-dia presenta un angostamiento (zona B). LlamandopA, pB y pC y VA, VB y VC a las presiones y a las ve-locidades medidas en los puntos A, B y C, diga cuálde las siguientes afirmaciones es la única que puede asegu-rarse siempre, independientemente del caudal y de la alturade cada tramo del caño:

� pB < pC y VB > VC � pA > pB y VA > VB � pB < pC y VB < VC � pA = pC y VA = VC

� pA > pB y VA < VB � pA > pC y VA < VC

8. La figura muestra la variación de lapresión en función de la longitud parados caños horizontales de igual sec-ción circular uniforme, que transpor-tan igual caudal de diferentes líquidosviscosos. Entonces, las viscosidades

(�A y �B) de dichos líquidos verifican:

� �A = (1/3) �B, � �A = 3 �B

� �A = 9 �B � �A = �B

� �A = 2 �B � �A = (1/2) �B

9. Una máquina térmica trabaja cíclicamente entre dosfuentes, absorbiendo en cada ciclo 1000 J de una fuente aTc = 400 K, entregando 100 J de trabajo, y cediendo un calor

Q a una fuente a Tf = 300 K. Llamando �Sf a la variación deentropía de la fuente fría en cada ciclo, indique cuáles sonlas únicas dos opciones correctas entre las siguientes:a) La máquina opera en ciclos reversiblesb) La máquina opera en ciclos irreversibles

c) �Sf = 3J/K d) �Sf = 2,5 J/K e) �Sf = 3,33 J/K

� a) y c) � a) y d) � a) y e)� b) y c) � b) y d) � b) y e)

10. El gráfico muestra la evo-lución de la temperatura enfunción del calor recibidopara dos masas iguales demateriales dis(ntos 1 y 2, queinicialmente se encuentranen estado sólido y a 0°C. Severifica que:

� El calor específico de 2 enestado sólido es igual al calorespecífico de 1 en estado sóli-do.� El calor específico de 2 en estado sólido es menor que elcalor específico de 1 en estado sólido.� El calor latente de fusión de 2 es mayor que el de 1.� Si los materiales están inicialmente a 0°C y se desea fun-dirlos completamente, debe entregarse mayor can(dad decalor al material 2 que al 1.� Si los materiales están inicialmente a 0°C y se desea fun-dirlos completamente, debe entregarse menor can(dad decalor al material 2 que al 1.� El calor específico de 2 en estado líquido es mayor que elcalor específico de 1 en estado líquido.

11. Un gas realiza la siguienteevolución cíclica ABA:I) pasa del estado A al estado Bpor medio de un proceso adia-bá(co e irreversibleII) regresa desde el estado B alestado A por el camino reversi-ble en línea recta indicado enel diagrama p-V de la figura, ce-diendo 45 J de calor al entornoen esta etapa.

Entonces, durante el proceso irreversible AB, el gas:

� Entrega 70 J de trabajo � Recibe 70 J de trabajo� Entrega 160 J de trabajo � Recibe 160 J de trabajo� Entrega 115 J de trabajo � Recibe 115 J de trabajo

12. Al conectar dos resistencias R1 y R2 en serie con una pilase observa que la diferencia de potencial en R1 es mayor queen R2 . Si se conectan las mismas resistencias en paralelo conla misma pila y P1 y P2 son las potencias disipadas por cadaresistencia en la nueva configuración, entonces se puedeafirmar que:� R1 > R2 y P1 > P2 � R1 < R2 y P1 = P2

� R1 > R2 y P1 < P2 � R1 < R2 y P1 > P2

� R1 > R2 y P1 = P2 � R1 < R2 y P1 < P2

TEMA 1