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Solucionario EXAMEN UNI 2022 - 2 UNI 2022 - 2 Física y Química pr oh ib id a su v en ta 2¡Tu mejor opción! Pregunta 01 Indique el número de carbonos primarios y secundarios presentes en el siguiente compuesto orgánico. CH3 CH2 CH CH2 CH CH CH3 CH3 CH(CH3)2 C2H5 A) 4; 6 B) 6; 4 C) 5; 2 D) 6; 3 E) 3; 6 Resolución 01 Química orgánica Según el problema se tiene el hidrocarburo siguiente: CH3 CH2CH3 CHCH2 CH CH3CH CH(CH3)2 C2H5 Piden el número de carbonos primarios y secundarios en la estructura que se puede escribir: CH3 CH2CH3 CHCH2 CH CH3CH CH3CH CH3 CH3CH2 Entonces se tiene 6 carbonos primarios y tres secundarios. CH3 CH2CH3 CHCH2 CH CH3CH CH3CH CH3 CH3CH2 1° 1° 2° 2° 1° 1° 2° 1° 1° Rpta.: 6; 3 Pregunta 02 En el laboratorio de química, se etiquearon 4 elementos químicos con los símbolos 19A, 35D, 26G. 37I. Ordene los elementos químicos de menor a mayor radio atómico A) D < A < G < I B) G < D < A < I C) D < G < A < I D) I < D < G < A E) G < D < I < A Resolución 02 Tabla periódica El incremento de las propiedades periódicas a lo largo de los grupos y periodos en la tabla periódica es: Afinidad electrónica A fin id ad e le ct ró ni ca Radio atómico R ad io a tó m ic o Energía de ionización En er gí a de io ni za ci ón Caráct er no m etálico Caráct er met álico Ubicando a los elementos A, D, G, I en la tabla periódica se tiene: A G D I AUMENTO DEL RADIO ATÓMICO Entonces el orden creciente según el radio atómico será: D < G < A < I. Rpta.: D < G < A < I Pregunta 03 Dentro de un recipiente cerrado provisto de un émbolo y acondicionado para tener una temperatura constante, se encuentra un líquido en equilibrio con su vapor. ¿Qué acción aumentaría el proceso de evaporación? A) Subir el émbolo. B) Disminuir el volumen. C) No corresponde hacer alguna acción, ya que el aumento de la evaporación será espontánea. D) Bajar el émbolo. E) Aumentar la presión. Resolución 03 Estados de agregación Dado que existe equilibrio L-V, para aumentar la cantidad gaseosa en el recipiente con embolo movible, es necesario aumentar el volumen, por que la presión de vapor aumentaría (genera más vapor) disminuyendo su presión externa (el embolo sube). Rpta.: Subir el émbolo. 3 pr oh ib id a su v en ta SOLUCIONARIO - UNI 2022 - 2 ¡Tu mejor opción! Pregunta 04 ¿Cuáles de los siguientes contaminantes primarios son causantes de la lluvia ácida? I. CO II. CO2 III. NOx IV. SOx A) I y II B) II y IV C) III y IV D) II y III E) Solo IV Resolución 04 Contaminación ambiental Los causantes de la lluvia ácida son los óxidos de nitrógeno y azufre (NOx Y SOx) liberados en la atmósfera generados por diversos procesos industriales como la siderurgia, centrales termoeléctricas, el uso de vehículos de transporte, etc, que entrando en contacto con las lluvias generan los ácidos: nítrico y sulfúrico, estos últimos disminuyen el pH de las lluvias generando muchos problemas y perdidas económicas. Rpta.: III y IV Pregunta 05 El hidróxido de sodio es un aditivo inorgánico que en solución se utiliza para obtener efectos blanqueadores. Determine la molaridad, en moles/L, de una solución acuosa de NaOH que fue preparada por dilución de 200 mL de NaOH 2,5 M en 300 mL de agua. A) 0,2 B) 1,0 C) 2,0 D) 0,5 E) 0,1 Resolución 05 Soluciones Proceso de dilución V1 M1 M1V1 = n1 M2V2 = n2 V2 M2 Por dato: M1 = 2,5 M y V1 = 200 mL = 0,2 L M2 = X y V2 = 200mL + 300 mL = 500 mL = 0,5 L En la dilución se cumple: M1 V1 = M2 V2 entonces se tiene:(2,5)(0,2) = (X)(0,5) Entonces: X = 1 mol/L Rpta.: 1,0 Pregunta 06 En la siderurgia proceso de extracción de hierro a partir de sus minerales, una etapa de este es la reducción de la hematita (Fe2O3) con monóxido de carbono (CO), si este se realiza en un recipiente cerrado, se lleva a cabo la siguiente ecuación sin balancear: Fe O CO Q Fe CO2 3( ) ( ) ( ) ( )s g s g2 3 2m+ + + (s): sólido, (g): gas Al respecto, determine cuál o cuáles de los siguientes cambios genera mayor cantidad de productos: I. Aumentar la presión parcial de CO2(g) II. Disminuir la temperatura III. Aumentar la concentración del CO(g) A) Solo III B) I y II C) Solo II D) Solo I E) II y III Resolución 06 Equilibrio químico Se tiene el equilibrio y aplicando el principio de Le Chatelier se tiene: Fe2O3(s) + 3CO(g) + Q ⇄ 2Fe(s) + 3CO2(s) Perturbación Desplazamiento Incremento de la presión parcial de CO2(g) No afecta el cambio de presión a este equilibrio Disminuir la temperatura Hacia la izquierda (disminuye a los productos) Aumentar la concentración de CO(g) Hacia la derecha (aumenta la cantidad de productos) Entonces para aumentar la cantidad de productos se aumentaría la concentración de CO(g) Rpta.: Solo III pr oh ib id a su v en ta SOLUCIONARIO - UNI 2022 - 2 4¡Tu mejor opción! Pregunta 07 Los procesos electrolíticos son no espontáneos, por ello requieren de energía externa. Con respecto a los componentes de una celda electrolítica: a. cátodo b. batería c. ánodo d. CuSO4(ac) Seleccione la alternativa que contenga la relación correcta en: ( ) Electrodo en el cual se realiza la oxidación ( ) Electrodo en el cual se realiza la reducción ( ) Fuente de energía ( ) Solución electrolítica A) cbad B) cabd C) bcad D) abdc E) abcd Resolución 07 Electroquímica Los procesos electrolíticos se realizan gracias a la acción de la corriente eléctrica contínua procedente por ejemplo de baterías, la cual ioniza las soluciones electrolíticas como la del sulfato cúprico (CuSO4), produciéndose así, el flujo de electrones desde el ánodo (oxidación) hacia el cátodo (reducción). Relacionando correctamente, tenemos: Electrodo en el cual se realiza la oxidación: ánodo (c) Electrodo en el cual se realiza la reducción: cátodo (a) Fuente de energía (b) Solución electrolítica: CuSO4(ac) (d) Rpta.: cabd Pregunta 08 El mercurio es un elemento químico que ocasiona una gran contaminación ambiental en nuestro país debido a la presencia de la minería ilegal e informal. Indique los probables números cuánticos de uno de sus electrones más externos. Número atómico del mercurio = 80 A) n = 5; l = 4; ml = +2; ms = –1/2 B) n = 7; l = 2; ml = +2; ms = –1/2 C) n = 6; l = 0; ml = 0; ms = –1/2 D) n = 5; l = 2; ml = 0; ms = +1/2 E) n = 4; l = 3; ml = +3; ms = –1/2 Resolución 08 Estructura atómica La configuración electrónica del mercurio es: 80Hg: [54Xe] 6s 2 4f14 5d10 Vemos que el nivel más externo es el sexto (n = 6), en el cual, encontramos dos electrones asociados a los números cuánticos: (6, 0, 0, +1/2) y (6, 0, 0, −1/2), siendo esta última combinación la que aparece como una alternativa. Rpta.: n = 6; l = 0; ml = 0; ms = −1/2 Pregunta 09 La siguiente gráfica muestra una celda galvánica Zn-Cu en funcionamiento. Al respecto, indique la secuencia correcta después de indicar si las proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F). I. Los electrones fluyen desde el electrodo de cinc hacia el cobre. II. La membrana porosa actúa como medio para el flujo de iones. III. El cobre actúa como ánodo. A) VFV B) VFF C) VVF D) FFF E) VVV Resolución 09 Estructura atómica En las celdas galvánicas, se produce el flujo espontáneo de electrones desde el ánodo (−) hacia el cátodo (+), cerrándose el circuito con un dispositivo (en este caso la membrana porosa) que permite el flujo de iones manteniéndose así la electroneutralidad de cada semicelda. I. VERDADERO El electrodo de cinc es el ánodo y el electrodo de cobre es el cátodo. II. VERDADERO La membrana porosa permite el flujo de iones hacia cada semicelda, neutralizando a los iones que se producen como resultado de la oxidación y la reducción. III. FALSO El cobre actúa como cátodo. Rpta.: VVF Pregunta 10 ¿Cuál de las siguientes especies químicas es el ión seleniato? A) SeO32– B) SeO42– C) Se2– D) HSeO4– E) SeO22– 5 pr oh ib id a su v en ta SOLUCIONARIO - UNI 2022 - 2 ¡Tu mejor opción! Resolución 10 Nomenclatura inorgánicaLos oxoaniones son iones que se obtienen a partir de los ácidos oxácidos. La terminación del nombre del oxoanión es ITO si proviene de un ácido cuyo nombre termina en OSO; en cambio, la terminación del nombre del oxoanión es ATO si proviene de un ácido cuyo nombre termina en ICO. El ion seleniato proviene del ácido selénico, siendo los estados de oxidación del selenio 2+; 4+; 6+. En el ácido selénico, el selenio se combina con su mayor estado de oxidación, siendo su fórmula H2SeO4. Luego, al ionizarse el ácido obtenemos el ion seleniato SeO42–. Rpta.: SeO42– Pregunta 11 ¿Cuál es la hibridación del nitrógeno en la estructura del ion NO2? Número atómico: N = 7 ; O = 8 A) No presenta hibridación B) sp C) sp2 D) spd E) sp3 Resolución 11 Enlace covalente Realizamos la estructura de Lewis del ion nitrito (NO−2 ), para lo cual, calculamos los electrones de valencia según: Número de electrones de valencia = 5 + 6x2 + 1 = 18 electrones. Vemos que en la estructura hay 9 pares, entonces: O = N− O − Finalmente, en el átomo de nitrógeno, la hibridación es de tipo sp2. Rpta.: sp2 Pregunta 12 El ácido acetilsalicílico “aspirina” es un compuesto que puede ser sintetizado en el laboratorio, obteniéndose como un sólido de color blanco, cuyo punto de fusión es de 138 °C, su solubilidad en el agua es de 1 mg/mL a 20 °C, presenta una densidad de 1,4 g/cm3 y una masa molar de 180,16 g/mol. Considerando las propiedades subrayadas, indique cuántas propiedades extensivas e intensivas, existen, respectivamente. A) 4, 0 B) 0, 4 C) 3, 1 D) 1, 3 E) 2, 2 Resolución 12 Materia Las propiedades de la materia se pueden clasificar como: • Intensivas, aquellas que no dependen de la cantidad de masa de un material. • Extensivas, aquellas que dependen de la cantidad de masa de un material. Del enunciado, tenemos: Propiedades intensivas: punto de fusión, solubilidad, densidad, masa molar. Rpta.: 0, 4 Pregunta 13 Respecto a la corrosión, indique la secuencia correcta después de determinar si la proposición es verdadera (V) o falsa (F): I. Se puede considerar como el deterioro de un metal por la acción de agentes con los que tiene contacto. II. Puede incluir materiales no metálicos como el hormigón y los plásticos. III. Las reacciones de corrosión se pueden dividir en reacciones de semicelda de ánodo y cátodo. A) FVV B) VFV C) FFF D) VVV E) VVF Resolución 13 Química aplicada La corrosión es un fenómeno electroquímico, que ocasiona deterioro de los materiales, principalmente metálicos. I. VERDADERO La corrosión de los metales se produce generalmente por el contacto con su entorno (aire, humedad, etc). II. VERDADERO Todos los materiales pueden ser afectados por la corrosión. III. VERDADERO Podemos considerar que las semirreacciones que se producen en el ánodo y en el cátodo debido a la diferencia de potencial entre un punto y otro, dan como resultado la corrosión de un material. Rpta.: VVV pr oh ib id a su v en ta SOLUCIONARIO - UNI 2022 - 2 6¡Tu mejor opción! Pregunta 14 Una muestra de óxido de vanadio cuya masa es 4,589 g se calienta en presencia de hidrógeno (H2), obteniéndose agua y otro óxido de vanadio que pesa 3,782 g. A continuación, el segundo óxido se hace reaccionar con hidrógeno (H2) hasta obtenerse agua y 2,573 g de vanadio metálico. ¿Cuál es la fórmula empírica de estos óxidos de vanadio, respectivamente? Masa atómica molar: O = 16 ; V = 50,9 A) VO2 ; V2O3 B) V2O3 ; VO C) VO; VO2 D) V2O3 ; VO2 E) V2O5 ; V2O3 Resolución 14 Estequiometría V O V O H O , , X g Y g 2 4 589 2 3 782 2" +[ [ V O H V H O , Y g 2 2 2 573 2"+ +S Por conservación de la masa, el vanadio presenta la misma masa en los dos óxidos. Para el primer óxido: : , , , , : , , , , : V O FE V O 50 9 2 573 0 0505 0 0505 1 2 2 16 2 016 0 0505 0 126 2 495 2 5 2 5 # # = = = = = = Para el segundo óxido: : , , , , : , , , , : V O FE V O 50 9 2 573 0 0505 0 0505 1 2 2 16 1 209 0 0505 0 0755 1 495 2 3 2 3 # # = = = = = = Rpta.: V2O5 ; V2O3 Pregunta 15 Dadas las siguientes proposiciones respecto a la defnición Acido-Base de Bronsted-Lowry: I. El ácido conjugado del HNO3 es el catión H2NO3+ II. El ácido más fuerte genera la base conjugada más debil. III. El ácido conjugado del anión CO32- es el anión HCO3- Son correctas: A) Solo II B) I, II y III C) I y III D) I y II E) II y III Resolución 15 Ácidos y bases I. HNO3+... → H2NO3+ Base Ácido conjugado H+ (V) II. Si el ácido es fuerte presentara una base conjugada débil y viceversa (V) III. CO32-... → HCO3- Base Ácido conjugado H+ (V) Nota: tener en cuenta que una base de Brönsted y Lowry este acepta un protón (H+) Rpta.: I, II y III Pregunta 16 En un experimento realizado para determinar la constante de acidez de una solución 3×10–2 M de un ácido monoprótico, se encontró que la concentración de H3O+ es 5×10–5 M. Calcule su constante de acidez. A) 1, 7×10–3 B) 8,3×10–7 C) 8,3×10–9 D) 8,3×10–8 E) 1,7×10–7 Resolución 16 Ácidos y bases HA(ac)+H2O(l)→← A–(ac)+H3O+(ac) Inicio: 3.10–2M ... ... Rxn –x +x +x Equilibrio 3.10–2–x x x=5.10‒5 . . ( . . ) ( . ) ( . ) , .K x x x 3 10 3 10 5 10 5 10 5 10 8 3 10a 2 2 5 5 5 8� � � � �- - - - - - Rpta.: 8,3 × 10 –8 7 pr oh ib id a su v en ta SOLUCIONARIO - UNI 2022 - 2 ¡Tu mejor opción! Pregunta 17 Se consideran compuestos aromáticos a aquellos que, generalmente, derivan del benceno. Indique el nombre del siguiente compuesto orgánico: A) 1-etil-5-metilbenceno B) 3-metil-1-etilbenceno C) 1-etil-3-metilbenceno D) 1-metil-3-etilbenceno E) 3-etil-1-metilbenceno Resolución 17 Química orgánica 1 2 3 1-etil-3-metilbenceno Rpta.: 1-etil-3-metilbenceno Pregunta 18 Se tienen dos sólidos blancos cristalinos, uno es azúcar (C12H22O11) y el otro es bromuro de potasio (KBr) y cada uno está contenido en un frasco transparente sin etiqueta. Para indentificarlos, se propone la determinación de las siguientes propiedades: I. Punto de fusión II. Masa de cada muestra III. Conductividad eléctrica en solución acuosa ¿Cuáles son las propiedades que nos permiten identificar a estos sólidos blancos cristalinos? A) Solo II B) II y III C) I, II y III D) Solo I E) I y III Resolución 18 Estado de agregación El azúcar (C12H22O11) es un sólido cristalino covalente molecular siendo mala conductora de la corriente en solución acuosa y presenta una temperatura de fusión menor respecto al bromuro de potasio KBr que es un sólido iónico que en solución acuosa conduce la corriente y presenta una temperatura de fusión alta. Rpta.: I y III Pregunta 19 El equilibrio químico se presenta en las reacciones reversibles, en donde la velocidad de la reacción directa e inversa se igualan. Indique la alternativa correcta, en relación a la siguiente reacción en equilibrio: 4HCl(g)+O2(g)⇔2Cl2(g)+2H2O(g) ∆H<0 A) Una disminución de la presión contribuye a la formación de Cl2. B) Un aumento de la temperatura disminuye la concentración de Cl2. C) Un aumento en la concentración de O2 disminuye la concentración de Cl2. D) Un aumento de la presión disminuye la concentración de Cl2. E) Una disminución de la temperatura disminuye la concentración de Cl2. Resolución 19 Equilibrio químico Se tiene el equilibrio y aplicando el principio de Le Chatelier se tiene: 4HCl(g)+O2(g) →← 2Cl2(g)+2H2O(g)+Q Perturbación Desplazamiento A) Una disminución de la presión Hacia la izquierda (disminuye la concentración de Cl2) B) Aumento la temperatura Hacia la izquierda (disminuye la concentración de Cl2) C) Aumentar la concentración de O2(g) Hacia la derecha (aumenta la concentración de Cl2) D) Aumento la presión Hacia la derecha (aumenta la concentración de Cl2) E) Disminuye la temperatura Hacia la derecha (aumenta la concentración de Cl2) Rpta.: Un aumento de la temperatura disminuye la concentración deCl2. Pregunta 20 Se desea preparar 500 mL de una solución acuosa 1 M de HNO3 a partir de otra solución acuosa de HNO3 al 15% en masa y densidad 1,1 g/mL. ¿Qué volumen, en mL, de esta última solución debe tomarse para tal fin? Masa molecular molar de HNO3 = 63 A) 196 B) 186 C) 201 D) 191 E) 206 pr oh ib id a su v en ta SOLUCIONARIO - UNI 2022 - 2 8¡Tu mejor opción! Resolución 20 Soluciones PROCESO DE DILUCIÓN V1 M1 M2 V2 Por dato: M2 = 1,0 M y V2 = 500 mL En la dilución se cumple: C1V1 = C2V2 entonces se tiene: . ( ) . , ( ) ( )V 63 10 15 1 1 1 500=c ]m g Entonces: V = 191 mL Rpta.: 191 Pregunta 21 En la siguiente gráfica, las distancias del origen de coordenadas, al punto A es 3 m, al punto B es 4 m y al punto C es 4m. 4 m 3 m x yC O Bz A 4 m Encuentre el ángulo entre los vectores AC y AB. A) arccos(7/25) B) arccos(3/25) C) arccos(9/25) D) arccos(2/25) E) arccos(11/25) Resolución 21 Análisis Vectorial Sea: i j k m m AC 4 3 0 4 3 0 52 2 2" " a a a � � � � � � � � También: i j k m AB 0 3 4 0 3 4 52 2 2" " b b b � � � � � � � � Aplicamos producto escalar. / cos cos cos 4 0 3 3 0 4 5 5 9 9 25 " " " $a b a b i i i � � � � � � � � ] ] ] ^ ^ ] g g g h h g ∴ q = arc cos(9/25) Rpta.: arcos(9/25) Pregunta 22 Cuatro resistencias de 2Ω, 8Ω, 3Ω y 6Ω son conectadas en paralelo, y estas a su vez en paralelo a una batería ideal. Calcule en V, la fuerza electromotriz de la batería, si en la resistencia de 6Ω la corriente es de 2 A. A) 4 B) 2 C) 8 D) 6 E) 12 Resolución 22 Electrodinámica Del enunciado: I 2 A +– x y x y 2 Ω 8 Ω 3 Ω 6 Ω V Del circuito: V = 2(6) ∴ V = 12 v Rpta.: 12 Pregunta 23 Un insecto se encuentra en el extremo de un disco de 100 cm de diámetro, que gira realizando 5 revoluciones cada 4s. Calcule en m/s2, la magnitud de la aceleración centrípeta que actúa sobre el insecto. A) 25�2/9 B) 20�2/9 C) 25�2/8 D) 5�2/9 E) 25�2/16 9 pr oh ib id a su v en ta SOLUCIONARIO - UNI 2022 - 2 ¡Tu mejor opción! Resolución 23 Cinemática Cálculo de f: #f tiempo REV= : / f luego w f w rad s 4 5 2 2 4 5 2 5 " " r r r = = = = b l Calculo de la ac: → ac = w2R → ac = 2 5 2 12rb l ∴ ac m 8 25 8 2 2 r= Rpta.: 25 p2/8 Pregunta 24 Un auto conducido por una persona viaja con rapidez constante de 72 km/h, por una pista recta, desvía su vista por 2 s, para elegir una estación de radio. Calcule en m, la distancia que recorrió el auto durante el tiempo que el chofer desvió su vista. A) 50 B) 20 C) 10 D) 40 E) 30 Resolución 24 Cinemática Como la rapidez es constante: → S = v t Reemplazando: S = 72 18 5b l 2 ∴ S = 40 m Rpta.: 40 Pregunta 25 El rendimiento de una máquina que realiza un ciclo de Carnot, es de 40 % que trabaja a una temperatura máxima de 527 °C. Calcule el valor aproximado (en °C) de la temperatura máxima que debe tener para que el rendimiento aumente a 60 %, con la misma temperatura mínima. A) 927,0 B) 673,5 C) 393,5 D) 827,0 E) 693,5 Resolución 25 Termodinámica Caso # 01: T2 800 k M.T. n1 = 40% = 1 T 800 - 2 → T 10 4 1 800 � � 2 → T2 = 480 k Caso # 02: 480 k T. M.T. n2 = 60% = 1 T 480- 1 → T10 6 1 480� � 1 T1 = 1200 k ∴ T1 = 927 °C Rpta.: 927,0 Pregunta 26 Un tubo en forma de U contiene mercurio. Cuando se vierte un cierto líquido A en una rama del tubo, en la otra, el nivel del mercurio se eleva 5 mm. Calcule en g/cm3, la densidad volumétrica del líquido A, si la altura en la rama que ocupa es de 17 cm. Densidad volumétrica del mercurio: 13,6 g/cm3 A) 0,8 B) 1,1 C) 1,4 D) 0,5 E) 0,2 pr oh ib id a su v en ta SOLUCIONARIO - UNI 2022 - 2 10¡Tu mejor opción! Resolución 26 Estática de los fluidos Las presiones en 1 y 2 son iguales: 170 mm 10 mm 1 2 P1 = P2 ρ1 . g . h1 = ρ2 . g . h2 ρ1 . 170 = 13,6 . 10 ρ1 = 0,8 g/cm3 Rpta.: 0,8 Pregunta 27 La imagen de un objeto que se encuentra muy lejos de una lente convergente, se forma a 20 cm de la misma. Calcule aproximadamente en cm, la distancia focal. A) 70 B) 40 C) 80 D) 20 E) 60 Resolución 27 Óptica Ecuación de las lentes delgadas: f i o 1 1 1� � f 1 20 1 1 3 � � f = 20 cm Rpta.: 20 Pregunta 28 La potencia que entrega el motor de un auto que sube por un camino inclinado con rapidez constatnte de 36 km/h es de 80 kW. Si el camino inclinado forma un ángulo de 30° con la horizontal, calcule aproximadamente en kg, la masa del auto. g = 9,81 m/s2 A) 1931 B) 1631 C) 1131 D) 1231 E) 1431 Resolución 28 Trabajo mecánico Ecuación de la potencia mecánica: P = F . ν La componente del peso paralela al plano se equilibra con F: P = mgsen30° . ν 80000 = m . 9,81 . sen30° . 10 m = 1630,98 kg = 1631 kg Rpta.: 1631 Pregunta 29 Al incidir una onda electromagnética sobre una superficie metálica con periodo igual a 8×10−16 s, el potencial de frenado de los electrones es de 2,1 V. Calcule aproximandamente el valor en eV, la función de trabajo. c = 3×108 m/s h = 6,63×10−34 J.s e = 1,6×10−19 C A) 3,07 B) 6,58 C) 1,58 D) 5,58 E) 2,58 Resolución 29 Física Moderna Ecuación de Einstein del Efecto Fotoeléctrico: E = Ø + Ec max. Expresamos la energía del fotón E y la Ec máx. en eV: , ,8 10 6 63 10 1 6 10 1 16 34 19 # # # �� � �f dp n Ø + 2,1 Ø = 3,07 eV Rpta.: 3,07 Pregunta 30 Dos cuerpos de masas m1=1 kg y m2=2 kg unidos por un resorte, se mueven sin fricción sobre una superficie horizontal bajo la acción de una fuerza constante horizontal, tal como se muestra en la figura. Durante el movimiento la distancia entre los cuerpos es constante y el resorte está estirado 10 cm de su longitud natural. Sin considerar la masa del resorte, calcule en m/s2, la aceleración con la que se mueven los cuerpos. La constante elástica del resorte es 100 N/m. 1 kg 2 kg F A) 44 B) 20 C) 10 D) 5 E) 3 11 pr oh ib id a su v en ta SOLUCIONARIO - UNI 2022 - 2 ¡Tu mejor opción! Resolución 30 Dinámica Para el sistema, determinamos la aceleración: ... ( )a m F F 3 1 R= = Analizando el bloque de 2 kg: . , . F kx ma F F F N 100 0 1 2 3 30 � � � � � Reemplazando en (1): a = 10 m/s2 Rpta.: 10 Pregunta 31 Una onda electromagnética se propaga en un medio transparente y su vector campo eléctrico E en unidades (S.I.), tiene componente en la dirección del eje Y: 2 (2,8 10 4 10 )E sen t x 25 4 7y # # r� � �; E, Calcule aproximadamente en 104 Hz la frecuencia de oscilación del campo E. A) 7,2 B) 8,8 C) 5,8 D) 2,8 E) 4,8 Resolución 31 O.E.M 2pf=2p.2,8.104 f=2,8.104 Hz Rpta.: 2,8 Pregunta 32 Un péndulo de longitud L y masa m, se lleva a un planeta donde la aceleración de la gravedad es 4 veces el de la tierra. ¿En qué porcentaje (%) cambia el periodo de oscilación del péndulo en el nuevo planeta respecto de la tierra? A) 15 B) 25 C) 60 D) 30 E) 50 Resolución 32 M.A.S T T L L 2 9 2 49 T P r r = %T T 2 1 50 T P = = Rpta.: 50 Pregunta 33 Una esfera conductora de 25 cm de diámetro tiene una carga de 1,25 mC. Calcule la densidad de carga en mC/m2. A) 4,45 B) 2,22 C) 1,25 D) 5,13 E) 6,37 Resolución 33 Electrostática r q 4 2 v r = . , , 4 0 125 1 25 2v r = , /C m6 37 2v n= Rpta.: 6,37 Pregunta 34 Un niño de 30 kg de masa, que se encuentra en una balsa (en reposo) que está en un lago, lanza horizontalmente una piedra de 500 g que adquiere una rapidez de 5 m/s. Si todo el tiempo el niño y la balsa están juntos, calcule aproximadamente en cm/s, la rapidez que adquieren después del lanzamiento. La masa de la balsa es de 19 kg y se mueve sin fricción en el lago. A) 5,1 B) 4,1 C) 3,1 D) 2,1 E) 1,1 Resolución 34 Cantidad de movimiento ni o balsañ �P P O� �piedra (30 + 19) . V – 0,5.5=0 V=5,1 cm/s Rpta.: 5,1 Pregunta 35 Para una onda de radio de 1800 kHz, calcular la energía del fotón (en J). Usar h = 6,63×10- 34 J.s A) 9,15×10- 28 B) 8,48×10- 28 C) 5,93×10- 28 D) 11,93×10- 28 E) 13,48×10- 28 Resolución 35 Mecánica cuántica E=h.f E=6,63.10–34.1800.103 E=11,93.10–28 J Rpta.: 11,93×10 –28pr oh ib id a su v en ta SOLUCIONARIO - UNI 2022 - 2 12¡Tu mejor opción! Pregunta 36 En la figura se muestra una varilla de cobre de 2 m de longitud ( . ) K m C W 385 ºCU = cuyos extremos se encuentran a la temperatura de 100 ºC y 400 ºC. Calcule la temperatura en ºC, a una distancia 0,40 m de la fuente menos caliente. 100ºC 400ºC L = 2 m A) 40 B) 80 C) 160 D) 60 E) 200 Resolución 36 Calorimetría Considerando que la temperatura en cada sección, aumenta proporcionalmente con la longitud de la varilla, se tiene la gráfica: x(m) varilla x = 0 x = 2 m T(ºC) 20 x 0,4 400 100 De la gráfica: ,x 400 100 100 2 0 4 � � � x = 160 ºC Rpta.: 160 Pregunta 37 Un cable rectilíneo de 16 cm de longitud, se encuentra en un campo magnético constante homogéneo de 7 mT. Calcule aproximadamente en mA, la corriente eléctrica que fluye por el cable, si la fuerza máxima es de 0,021 N. A) 18,75 B) 38,00 C) 48,00 D) 28,25 E) 58,25 Resolución 37 Electromagnetismo Fuerza máxima sobre un conductor rectilíneo, dentro de un campo magnético homogéneo: Fmáx = B . I . L Reemplazando datos: 0,021 = (7.10- 3) (I) (16.10- 2) 21.10- 3 = (7.10- 3) (I) (16.10- 2) . ,I A 16 10 3 18 75 2 � �� La respuesta es 18,75 A; pero en el enunciado se pide en mA, que sería 18750 mA, es decir, no habría clave. Pero se considera la clave A, por ser 18,75 Rpta.: 18,75 Pregunta 38 El oído humano percibe sonidos de frecuencias comprendidas entre 20 Hz y 20 kHz. En un determinado medio el sonido se propaga con una rapidez de 330 m/s. Calcule en m, la máxima longitud de onda del sonido que puede percibir el oído humano en dicho medio. A) 20,5 B) 14,5 C) 16,5 D) 18,5 E) 12,5 Resolución 38 Ondas mecánicas La rapidez de propagación de una onda se calcula así: V = l . f Como se pide la máxima longitud de onda, se debe considerar la mínima frecuencia, de modo que la rapidez no cambie. Entonces: 330 = (lmáx) (fmín) 330 = (lmáx) (20) lmáx = 16,5 m Rpta.: 16,5 Pregunta 39 Calcule aproximadamente en horas, el periodo de una órbita circular de un satélite que se mueve alrededor de un planeta de 8×1022 kg de masa y de 1750 km de radio. El satélite se encuentra a 1250 km de radio. El satélite se encuentra a 1250 km de altura sobre la superficie del planeta. G = 6,67×10- 11 N.m2/kg2 A) 0,9 B) 0,09 C) 3,9 D) 5,9 E) 7,9 13 pr oh ib id a su v en ta SOLUCIONARIO - UNI 2022 - 2 ¡Tu mejor opción! Resolución 39 Gravitación universal p l a n e t a centro satélite R h g = acp El radio de giro del satélite es: d = R + h Datos: R = 1750 km h = 1250 km ⇒ d = 3000 km d = 3.106 m La aceleración del satélite es la gravedad (g ) que a su vez, es la aceleración centrípeta (a cp): . . .g a d G M w d T d 22 2 2 cp & r= = = ` j . . .d G M T d T G M d4 22 2 2 3 & r r= = Reemplazando los datos: ( , . ) ( . ) ( . ) T 2 6 67 10 8 10 3 10 11 22 6 3 r� � T = 14133,6 s ⇒ T = 3,92 h Rpta.: 3,9 Pregunta 40 En el circuito mostrado la diferencia de potencial entre M y N es 10,16 V. Calcule aproximadamente en V, que muestra el voltímetro, si su resistencia interna es de 200 Ω. El amperímetro marca 2 A y su resistencia interna es diferente de cero. M A N 5Ω V A) 7,76 B) 10,76 C) 8,76 D) 9,76 E) 6,76 Resolución 40 Electrocinética Reemplazando el voltímetro por una resistencia en paralelo (su resistencia interna de 200 Ω): M M N I = 2A 200 Ω 5 Ω R AP � ( ) R 200 5 200 5 205 1000� � � La lectura del voltímetro es el voltaje entre “M” y “P”: . ( )V I R 2 205 1000 MP = = ` j VMP = 9,76 V Rpta.: 9,76 UNI Semestral II: Escolar UNI II: 22 de agosto INICIOS: 947 273 310 6198 100 M E J O R P R E P A R A C I Ó N A M E N O R P R E C I O 22 de agosto (tarde) (mañana) atencionalcliente@trilce.edu.pe
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