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UBA–CBC BIOFÍSICA 53 FINAL REGULAR 6 de Diciembre de 2019 TEMA T1
APELLIDO: Reservado para corrección
NOMBRES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 correctas Nota
D.N.I.:
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SEDE AULA: CORRECTOR: Me notifico
Lea por favor, todo antes de comenzar. Los 12 ejercicios TIENEN SOLO UNA RESPUESTA CORRECTA, indicar la opción elegida con sólo una CRUZ en los casilleros de la grilla adjunta a cada ejercicio. Para aprobar debe responder 6 ejercicios de manera correcta. Algunos resultados pueden estar aproximados. Si tiene dudas respecto a la interpretación de cualquiera de los ejercicios, explíquelas en hoja aparte. Puede usar su calculadora. Dispone de 2,5 horas. Adopte g = 10 m/s², patm = 1 atm = 101325 Pa = 760 mm de Hg = 1,033 kgf/cm2 y R = 0,08206 L*atm/(mol*K) = 8,3145 J/(mol*k) ≈ 2 cal/(mol*K). NO SE ACEPTAN RESPUESTAS EN LÁPIZ. PUEDE UTILIZAR LAPICERA DE TINTA AZUL Ó NEGRA. Autor: Pablo Vázquez
Ejercicio 1. El gráfico de la figura representa el
movimiento rectilíneo que describe un cuerpo. A t = 0 s
pasa por la posición x = 20 m según el sistema de
referencia elegido. Por lo tanto, pasará nuevamente por
la posición x = 20 m en el instante:
2 s
4 s
6 s
8 s
10 s
12 s
Ejercicio 2. Un cuerpo de masa 2 kg tiene aplicada una
fuerza vertical F de módulo 8 N tal como indica la
figura adjunta, donde P representa la fuerza peso.
Entonces, el cuerpo adquiere una aceleración de:
4 m/s2 hacia arriba
4 m/s2 hacia abajo
10 m/s2 hacia arriba
10 m/s2 hacia abajo
6 m/s2 hacia arriba
6 m/s2 hacia abajo
Ejercicio 3. Un cuerpo de 10 kg de masa parte desde el
reposo moviéndose sobre una superficie horizontal con
una aceleración constante de 2 m/s2 avanzando 36 m.
Por lo tanto, la potencia promedio que desarrolla en ese
tramo, en unidades de Watt, vale aproximadamente:
10 24 36 120 240 360
Ejercicio 4. Una persona es capaz de soportar una
fuerza máxima de 5 kN sobre todo su tórax de 10 dm2
de área que le permite seguir respirando sin dificultad.
Por lo tanto, la máxima profundidad que podrá bucear
sumergido en agua ( = 1000 kg/m3) con la ayuda de un
tubo de oxígeno, manteniendo las condiciones de
respiración antes mencionado es aproximadamente de:
0,5 m 1 m 5 m 10 m 50 m 100 m
Ejercicio 5. Dos tubos cilíndricos horizontales de
sección transversal S y S/3 respectivamente y de igual
longitud L están conectados en serie por un pequeño
embudo. El sistema de tubos es recorrido por un fluido
no viscoso en régimen laminar y estacionario tal como
se indica en la figura adjunta. Por lo tanto, la presión en
los puntos A, B, C y D indicados cumple que:
pA > pB > pC > pD pA = pB = pC = pD
pA = pB > pC = pD pA > pB = pC > pD
pA > pB > pC = pD pA = pB = pC > pD
Ejercicio 6. Una bomba mecánica de potencia P
alimenta una resistencia hidrodinámica R sobre la cual
circula un líquido viscoso manteniendo una diferencia
de presión p. Indique cuál de los siguientes cambios
reducirá a la mitad el caudal Q en el circuito.
Duplicar la potencia P manteniendo la resistencia R.
Agregar otra resistencia R en serie con la anterior
manteniendo la potencia P.
Agregar otra resistencia R en paralelo con la
anterior manteniendo la potencia P.
Cuadruplicar la potencia P de la bomba
manteniendo la resistencia R.
Reducir la potencia P de la bomba a la mitad
manteniendo la resistencia R.
Reducir la potencia P de la bomba a la cuarta parte
manteniendo la resistencia R.
UBA–CBC BIOFÍSICA 53 FINAL REGULAR 6 de Diciembre de 2019 TEMA T1
Ejercicio 7. Un calorímetro de capacidad calorífica
igual a 20 cal/°C contiene 270 mL de agua ( = 1 g/mL)
en equilibrio a 20°C. Posteriormente, se introduce una
cierta masa de plomo fundido a su punto de fusión y se
cierra el sistema. Sabiendo que el nuevo estado de
equilibrio se alcanza a una temperatura de 27°C, la
masa de plomo agregada, en g, vale aproximadamente:
(Datos útiles: LFusión_Plomo = 5,5 cal/g, cagua = 1 cal/g°C,
cplomo = 0,030 cal/g°C y Punto_Fusiónplomo = 327°C)
20,0 130 140 226 270 327
Ejercicio 8. Indique cuál de las siguientes afirmaciones
es la única correcta.
Durante la respiración los seres humanos sólo
intercambian calor por el mecanismo de conducción.
Todo cuerpo que emite a una temperatura T no es
capaz de absorber calor por radiación.
Dos cuerpos del mismo material y a distinta
temperatura pueden intercambiar calor por conducción
mientras no se pongan en contacto entre ellos.
Un cubito de hielo a 0°C flotando en agua a 20°C
intercambia calor con el agua a través de los
mecanismos de conducción, convección y radiación.
Según la ley de Stefan-Boltzmann un cubito de hielo
a 0°C no emite calor por radiación.
El intercambio simultáneo de materia y de energía a
través de un medio material fluido es exclusivo del
mecanismo de transporte de la convección.
Ejercicio 9. Una cantidad de 5 mol de nitrógeno
gaseoso se encuentra en un recipiente cerrado con una
tapa móvil ideal. Se lo calienta en forma reversible
desde los 7°C hasta los 27°C manteniendo una presión
externa constante 1 atm. Sabiendo que se comporta
como un gas ideal diatómico (Datos útiles: cV = 5/2 R,
cP = 7/2 R, R ≈ 2 cal/mol K y 1 cal ≈ 4,18 J), el trabajo
que experimenta el gas, en cal, vale aproximadamente:
500 700 200 3000 7500 10500
Ejercicio 10. Una bolsa de cemento de 30 kg de masa
originalmente en reposo cae desde una altura de 3 m
hasta el piso, choca con él y se detiene. Tanto la bolsa
como el ambiente y el piso permanecen a 27°C.
Asumiendo despreciable todo tipo de rozamiento, que
la deformación de la bolsa es mínima y considerando al
piso y al ambiente como fuentes térmicas ideales,
indique cuál de las siguientes afirmaciones es la única
correcta durante todo el proceso.
La energía interna de la bolsa se conserva.
La entropía del universo se conserva.
La entropía del piso/ambiente se conserva.
La energía interna del universo disminuye.
La entropía del universo aumenta.
La energía interna del piso/ambiente disminuye.
Ejercicio 11. Indique cuál de las siguientes
afirmaciones es la única correcta.
La fuerza eléctrica entre 2 cargas puntuales no
depende de la distancia que las separa.
El campo eléctrico que genera una carga puntual
positiva adopta el mismo valor en todos los puntos del
espacio a su alrededor.
Dado que la fuerza eléctrica es conservativa, el
trabajo que realiza la misma al desplazar una carga en
un campo eléctrico uniforme es siempre nulo, sin
importar la trayectoria realizada.
La fuerza eléctrica y el campo eléctrico se
representan como vectores que, en cada punto del
espacio, siempre tienen la misma dirección y sentido.
En un campo eléctrico uniforme, una carga puntual
siempre experimenta una fuerza de igual módulo,
dirección y sentido en cualquier punto del espacio.
La fuerza eléctrica sobre una carga puntual no
realiza trabajo cuando se la desplaza en la misma
dirección y sentido del campo eléctrico uniforme en la
que se encuentra.
Ejercicio 12. El circuito de la figura posee una fuente
de tensión constante de V = 15 V conectada a tres
resistencias eléctricas óhmicas R1, R2 y R3 de igual
valor tal como se muestra en la figura adjunta.
Entonces, si por la resistencia R3 circula una corriente
de 50 mA, el valor de las resistencias, en , es igual:
50 100 150 200 250 300