P4_Ejercicios_SOLUCIoN_F2_2015

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UNIVERSIDAD DE PIURA 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
CURSO: FÍSICA GENERAL II 
Practica Calificada N° 04 
Fecha: Viernes, 05 de Junio de 2015. 
Sin libros y sin apuntes. NOMBRE: ___________________________
 HORA: 7:20 a 8:50 am 
INSTRUCCIONES: TRABAJE CON ORDEN Y LIMPIEZA. 
 
 
Ejercicios (12 puntos) 
 
1. En la figura se muestra la aceleración de un pistón en función del tiempo. Calcule a) la 
frecuencia, b) las amplitudes de aceleración, de velocidad y de desplazamiento, c) el 
periodo y d) la frecuencia angular de este movimiento. (4 puntos) 
 
Datos: k=2.5N/cm 
a) La aceleración es proporcional a x, entonces a es máximo cuando el desplazamiento 
es el máximo en el ciclo, para t=0.10 a t=0.30 se ha recorrido un ciclo, por lo que 
T=0.20s, por lo que utilizando la ecuación 𝑇 = 2𝜋√
𝑚
𝑘
 𝑒𝑛𝑡𝑜𝑛𝑐𝑒𝑠 0.20 = 2𝜋√
𝑚
2.5
, de 
esta ecuación obtenemos que m=0.253kg 
b) el desplazamiento vendría a darse por la ecuación 𝑎𝑚á𝑥 =
𝑘
𝑚
𝐴 = 12 =
2.5
0.253𝑘𝑔
, 
resolviendo la A=1.21cm 
c) 𝐹𝑚á𝑥 = 𝑘𝐴 = (250)(0.021) = 3.03𝑁 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Un meteorólogo enfría una lata metálica agregándole gradualmente agua fría. Cuando 
la temperatura de la lata llega a 16.0 °C, se forman gotas de agua en la superficie 
exterior de la lata. Calcule la humedad relativa del aire del cuarto a 30 °C. La siguiente 
tabla indica la presión de vapor del agua a diversas temperaturas (4 puntos): 
Temperatura (°C) Presión de vapor (Pa) Temperatura (°C) Presión de vapor (Pa) 
10 1.23 x 103 22 2.65 x 103 
12 1.40 x 103 24 2.99 x 103 
14 1.60 x 103 26 3.36 x 103 
16 1.81 x 103 28 3.78 x 103 
18 2.06 x 103 30 4.25 x 103 
20 2.34 x 103 
 
 
3. Considere una atmósfera isotérmica (T= 20°C) y a nivel del mar con humedad relativa 72%. 
Halle: (a) la presión atmosférica; b) la presión parcial de vapor c) la densidad del aire. 
De ser necesario utilice los datos de la tabla anterior. (4 puntos) 
 
 
a. p=po=1atm=1013.25 mB 
b. Para T=20°C se tiene pvs=2340Pa entonces ppv=0.72(2340)=1684Pa 
c. 𝜌 =
𝑚
𝑉
=
𝑝
𝑅𝑎𝑖𝑟𝑒𝑇
=
101325
287(293)
= 1.22kg/m3 
 
 
DATOS ADICIONALES 
Atmósfera isotérmica 
( )Mg RT h ah
o op p e p e
   
Donde: 
0.029aire
kg
M
mol
 8.31451
.
J
R
mol K
 
g=9.81 m/s, 0.034216Mga
RT T
  
 
Atmosfera politrópica 
M g R M g R
o
o o
o o
T h T
p p p
T T
 
   
    
   
 
Donde: 
 po = 1013.25 mbar = 760 mm Hg = 1.013x105 Pa 
(0.029)(9.81)
6.8469
(8.31)(0.005)
Mg
R
 

 
5 / 0.005 /K km K m   
Humedad relativa: 
%)100((%)
vs
pv
p
p
HR  
Constantes de aire y del vapor de agua 
0.287
.
0.4615
.
aire
vapor deagua
kJR
kg K
kJR
kg K

