Parcial 031

Problemas para desarrollar

1- En el tramo horizontal de una arteria, donde la sangre fluye con una velocidad de 0,12 m/s se ha formado una placa que reduce el radio transversal a la mitad del valor normal. Si se considera la sangre como un fluido ideal de densidad 1,056 g/cm³

a) ¿Cuál es la velocidad de la sangre en la zona del accidente cardiovascular?b) Calcule la diferencia de presión (en Pa) entre la arteria original y la reducida antes y después del

accidente. ¿El valor de la presión aumentó o disminuyó?

Nota: aquí en el punto b), con la frase "entre la arteria original y la reducida antes y después del accidente", interpreto que se preguntan dos cosas separadas:- la diferencia de presión entre dos puntos de la arteria ANTES del accidente.- la diferencia de presión entre la zona "normal" y la reducida DESPUES del accidente.

Ver más abajo la resolución del problema.

2- Una persona de 60 kg realiza un viaje en ascensor partiendo del reposo desde planta baja y asciende hasta el piso de su departamento. El gráfico representa la aceleración en función del tiempo para todo el recorrido.

a) Realice un diagrama de cuerpo libre para cada una de las etapas del recorrido, incluyendo las fuerzas que interaccionan y su respectivo módulo.

b) Realice un gráfico de la posición en función del tiempo para todo el trayecto. Incluya los valores que crea necesarios.

Nota: el gráfico dado arriba está desproporcionado en las alturas. Ver más abajo la resolución del problema.

Problemas de opción múltiple

3) Una soga tira de un carrito de 10 kg desde A hasta B, formando un ángulo de 37º con la horizontal. La tensión que ejerce la soga es de 100 N, y la fuerza de rozamiento entre el carrito y el suelo es de 30 N. La distancia de A hasta B es de 5 m. Entonces:

El trabajo que realiza la soga es de 500 J. F El trabajo que realiza la fuerza normal es de 200 J. F El carrito conserva su energía mecánica. F El carrito aumenta su energía mecánica en 250 J. Verdadero El carrito conserva su energía cinética. F El valor de la fuerza normal es de 100 N. F

4) Se colocan células vegetales en una solución de NaCl de concentración 0,25 osmolar. Luego de un tiempo, se observa que las células vegetales disminuyeron su volumen en un 10%. Si se hubiera querido que el volumen de las células no cambiara, la concentración de la solución de NaCl debería haber sido: cero 0,025 0,1 Esta sería la más cercana 0,225 0,275 2,7

Si lo que se pidiera es la OSMOLARIDAD del NaCl, me da 0,225 mol/l. Pero si se pide la CONCENTRACION (es la mitad, debido al factor de disociación), debería dar 0,1125 mol/l . Pero obtuve estos resultados suponiendo lo siguiente: que cuando las células ya habían disminuido su volumen al 90% del original, cambiaron su osmolaridad a una distinta de la inicial, mientras que el NaCl continuaba con la misma osmolaridad de 0,25 osmolar. O sea, estoy suponiendo que el volumen de NaCl es muy grande comparado con el volumen de líquido que salió de las células. Y supuse que, en esta situación de equilibrio, se igualaron ambas osmolaridades (la del NaCl, con la "nueva" osmolaridad de las células).

5) Una caja de 5 kg es subida por una soga a velocidad constante (4 m/s) por un plano inclinado a 37º con respecto a la horizontal. Si la fuerza de rozamiento se considera despreciable, la soga realiza una fuerza de: 200 N 160 N 120 N 80 N 37 N 30 N

Tomo x en la dirección del plano, "apuntando" hacia arriba. Entonces:Suma de fuerzas en x = 0. (ya que v = constante)Fsoga - Px = 0 ---> Fsoga - P . sen(alfa) = 0 -----> Fsoga = P.sen(alfa) = 50 N.sen(37) = 50N . 0,6Por lo tanto, Fsoga = 30 NEstoy suponiendo que la soga está paralela al plano inclinado, o sea, que la soga va en la dirección del eje x, y que los 37º son el ángulo entre la superficie del plano inclinado y la horizontal.

6) Dentro de un tubo circula agua a razón de 20 l/min. La viscosidad del agua es de 1 cp. El tubo posee una longitud L y un radio R. La diferencia de presión entre la entrada y la salida del tubo es de 0,3 atm. Se desea reemplazar el tubo por uno nuevo donde la diferencia de presión sea el doble que el valor anterior, pero manteniendo el mismo caudal. Entonces, el nuevo tubo será (mejor dicho: podría ser) de longitud: L, e igual sección transversal F 2L , igual sección transversal Verdadera 4L, igual sección transversal F L , 2R F 2L, 2R F 4L, 2R F(Podría haber otras posibilidades además de la marcada como verdadera, FUERA de estas 6 mencionadas. Es decir, acá se trata de elegir solamente cuál de ESTAS 6 podría ser. La opción elegida tiene que verificar que la resistencia sea el DOBLE de la original, ya que: Deltap = Q . Rhy en la nueva situación: 2. Deltap = Q . Rh', por lo tanto, Rh' = 2 Rh)

7) Dos fluidos no miscibles están dispuestos en un tubo en U de acuerdo al siguiente esquema. La densidad de A es de 1,2 g/cm³. Entonces la densidad de B es de:

3,6 g/cm³ 2 g/cm³ 1,5 g/cm³ 0,9 g/cm³ 0,4 g/cm³ V 0,15 g/cm³

Acá hay que suponer que ambas ramas del tubo están abiertas a la atmósfera y por lo tanto hay igual presión en las superficies libres de ambas ramas; si no, faltarían datos.

8) (Agronomía y Veterinaria)Un astronauta se encuentra en un planeta en el cual no se conoce el valor de la gravedad (G). El astronauta lanza un objeto hacia arriba con una velocidad inicial de 30 m/s. El objeto vuelve a su mano 5 segundos después. Entonces, la aceleración G es de: 0,83 m/s² 10 m/s² 30 m/s²

6 m/s² 12 m/s² V 150 m/s²

Se plantea MRUV con Xo = 0 y Xf = 0. Es decir tomo el instante final cuando regresa (porque los 5 segundos incluyen el tiempo de subida más el de bajada)Desarrollo del problema 2:

Desarrollo del problema 1: