13-12-21_Claves_Turno 4 TEMA 7

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FÍSICA E INTRODUCCIÓN A LA BIOFÍSICA (53) EXAMEN FINAL
13/12/2021 - 4º TURNO TEMA 7Hoja 1 de 2
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Ejercicio N°1 (1 punto) Marque con una X la opción correcta
Según lo estudiado en la Unidad 2 sobre Dinámica de fluidos, elija la opción correcta.
a) El caudal es la masa de líquido que pasa por un punto en la unidad de tiempo.
b) Los líquidos reales son incompresibles, no presentan rozamiento interno y no tienen viscosidad.
c) Los líquidos ideales son aquellos que no presentan rozamiento interno, es decir, tienen viscosidad constante.
d) El T. de Bernoulli describe el comportamiento de un líquido real moviéndose a lo largo de una línea de corriente.
X e) El sist. circulatorio opone una resistencia a la circulación de la sangre que llamamos Resistencia Periférica Total.
f) Los líquidos ideales presentan viscosidad variable y son compresibles
El teorema de Bernoulli describe el comportamiento de un líquido ideal moviéndose a lo largo de una línea de corriente. Esta
ecuación es una aplicación del principio de conservación de la energía. Se cumple sólo para líquidos ideales, ya que si hubiera
viscosidad habría rozamiento y pérdida de energía. Los líquidos ideales son incompresibles, no presentan rozamiento interno
ni tampoco con las paredes del recipiente que los contiene y no tienen viscosidad.
El caudal puede definirse como el volumen de líquido que pasa por un punto en la unidad de tiempo.
El sistema circulatorio opone una resistencia a la circulación de la sangre que llamamos Resistencia Periférica Total.
Ejercicio N°2 (1 punto) Marque con una X la opción correcta
Indique si el siguiente párrafo, acerca de la energía interna, es correcto o incorrecto y por qué.
“La energía interna es una variable que depende del nivel térmico de un sistema. Sus variaciones son inversamente
proporcionales a las variaciones de temperatura. Se puede calcular la variación de energía interna como W – Q.”
a) Es incorrecto porque la energía interna no depende de la temperatura. El resto de las afirmaciones son correctas
b) Es incorrecto porque la variación de energía interna se calcula como Q – W. El resto de las afirmaciones son
correctas
c) Es incorrecto porque la variación de energía interna no se calcula como W – Q ni depende de la temperatura
X d) Es incorrecto porque se calcula como Q – W y además es directamente proporcional a las variaciones de
temperatura 
e) El párrafo es correcto
f) Es incorrecto porque la energía interna depende del volumen, a mayor volumen, mayor es la energía interna
Según el primer principio de la termodinámica la variación de energía interna de un sistema se puede calular como la
diferencia entre el calor intercambiado y el trabajo realizado: ∆U = Q – W.
Por otro lado, la energía interna es una variable de los sistemas termodinámicos que depende exclusivamente de la
temperatura, siendo directamente proporcionales las variaciones entre estas dos variables: a mayor temperatura, mayor
energía interna y viceversa.
Ejercicio N°3 (1 punto) Marque con una X la opción correcta
Teniendo en cuenta los conceptos vistos en la unidad de cinemática, seleccione la opción correcta. Pedro se encuentra en
un balcón ubicado a 12 m del piso. Desde esa altura deja caer verticalmente hacia abajo las llaves. Santiago logra agarrarlas
antes de que toquen el piso, a un metro de distancia del mismo. Calcule el tiempo que tardan en caer las llaves hasta que
son agarradas por Santiago. El resultado correcto puede estar aproximado. Dato: g= 9,8 m/s2.
X a) 1,50 s b) 2,25 s c) 2,56 s d) 1,71 s e) 1,06 s f) 3,05s
Al dejar caer las llaves la velocidad inicial de las mismas será 0 m/s.
Y= Y0 + V0. (t-t0) + ½ a. (t-t0)
2
1 m = 12 m + ½. (- 9,8 m/s2). t2
-11 m/ - 4,9 m/s2 = t2
√ 2,25 s2 = t
1,5 s= t
Ejercicio N°4 (1 punto) Marque con una X la opción correcta
Calcule la diferencia de presión entre los dos extremos de una manguera de 7 m de largo y 0,8 dm de diámetro que se
utiliza para regar un lote. Dato: v agua: 9 m/s. ηagua= 1 cp. 1,013.106 barias=1,013.105 pascales=760 mmHg= 1 atm
a) 1,18 mmHg b) 700 b c) 7,6 p d) 31 mmHg X e) 2,36 mmHg f) 6000 b
Largo 7 m = 700 cm ; Diámetro 0,8 dm = 8 cm ; Radio = 4 cm :
Velocidad: 9 m/s = 900 cm/s
;𝐶 = ∆𝑃 . π . 𝑟
4
8 . 𝑙 . η 𝐶 = 𝑆 . 𝑉
S = . r2 = . (4 cm)2 = 50,27 cm2π π
C = S . V = 50,27 cm2 . 900 cm/s = 45243 cm3/s
45243 cm3/s = ∆𝑃 . π . (4𝑐𝑚)
4
8 . 700 𝑐𝑚 . 0,01 𝑔/𝑐𝑚.𝑠
2533608 g.cm3 / s2 = ∆𝑃 . π . 256 𝑐𝑚4
3150,28 g /cm. s2 = ∆𝑃
1,013.106 barias ______760 mmHg
3150,28 barias ________X = 2,36 mmHg
Ejercicio N°5 (1 punto) Marque con una X la opción correcta
Un recipiente se encuentra dividido en dos compartimentos (A y B) por una membrana semipermeable pura. El compartimento
A se encuentra a 320 K y se coloca en el mismo una solución de glucosa 0,35 molar. El compartimento B tiene una temperatura
35 оC mayor respecto al compartimento A, y dentro del mismo se coloca una solución de KCl. Sabiendo que al enfrentar ambas
soluciones a través de la membrana semipermeable pura no ocurre ósmosis calcule la molaridad de la solución de KCl. DATOS:
Coeficiente osmótico KCl (g) = 0,9
a) 0,315 moles/l b) 0,351 moles/l c) 0,201 moles/l
d) 0,099 moles/l X e) 0,175 moles/l f) 0,425 moles/l
Al no observarse ósmosis sabemos que la presión osmótica de ambas soluciones es igual.
Cálculo presión osmótica de A (recordamos que la glucosa no se disocia, que por lo tanto su factor de van’t Hoff es 1 y que
osm = M * i, siendo M la molaridad e i el factor de van’t Hoff):
∏ = R . T . OSM
∏ = 0,082 (l .atm /K.Mol) 320K . 0,35 osm/l
∏ = 9,18 atm
Cálculo presión osmótica de B:
∏ = R . T . OSM
9,18 atm = 0,082 (l .atm /K.Mol) 355K . Osm
Osm = 0,315 Osm/l
Cálculo molaridad B teniendo en cuenta que el KCl se disocia en agua y recordando que osm=M*i e i=𝜈*g, siendo g el
coeficiente osmótico y 𝜈 el número de partículas que se disocian:
Osm = M . i
0,315 Osm/l = M . 0,9 . 2
M = 0,175 moles/l
Ejercicio N°6 (1 punto) Marque con una X la opción correcta
Teniendo en cuenta los conceptos vistos en la unidad de bases físicas de fenómenos bioeléctricos, seleccione la opción
correcta:
X a) ΔV es el trabajo que se debe realizar para trasladar una carga de 1 C desde un punto a otro en el interior del
condensador y se mide en Voltios.
b) ΔV es el trabajo que se debe realizar para trasladar una carga de 1 C desde un punto a otro en el interior del
condensador y se mide en Faradios. 
c) ΔV entre las dos placas de un capacitor es independiente de la distancia entre estas.
d) Al mover una carga entre dos puntos del interior de un capacitor plano aparece una fuerza eléctrica que es
independiente del campo eléctrico
e)ΔV es el trabajo que se debe realizar para trasladar una carga de 1 C desde un punto a otro en el interior del
condensador y se mide en Amperios.
f) ΔV es una relación entre energía y tiempo y se mide en Watts 
La diferencia de potencial es el trabajo que se debe realizar para trasladar una carga de 1 C desde un punto a otro en el
interior del condensador. La misma puede calcularse como , siendo E el campo eléctrico entre las placas del∆𝑉 = 𝐸. 𝑑
capacitor y las distancia que las separa. El voltaje se mide en Voltios, Volts= Joules/Coulomb
Ejercicio N°7 (1 punto) Marque con una X la opción correcta
Determine la velocidad de la luz en un líquido si el ángulo límite del diamante respecto de este es de 36°.
Datos: ndiamante = 2,42; C = 300000 km/s.
a) 426000 km/s b) 58,68 km/s c) 5,37 x 108 m/s
X d) 211267,6 km/s e) 1,24 x 108 m/s f) 4,73 x 10-6 km/s
ndiamante . sen iL = nlíquido . sen 90°
2,42 . sen 36° = nlíquido . 1
nlíquido = 1,42
nlíquido = =
𝐶
𝑣
300000 𝑘𝑚/𝑠
𝑣
v = = 211267,6 km/s
300000 𝑘𝑚/𝑠
1,42
Ejercicio N°8 (1 punto) Marque con una X la opción correcta
Calcule el flujo de glicerol entre ambas caras de una membrana celular sabiendo que: la diferencia de concentración es de
2,09 . 10-6 mol/cm3, elespesor de la membrana es de 3 nm y el coeficiente de difusión es de 1,8 . 10-12 cm2/s
a)1,25 x 10-11 mol/cm3. s X b) 1,25 x 10-11 mol/cm2 . s c) 1,25 x 10-10 mol/cm3 . s
d) 1,25 x 10-11 mol/cm . s e) 1,25 x 10-12 mol/cm2 . s f) 1,25 x 10-9 mol/cm . s
J = D . (Grad cc) = D . Δc / Δx
J = (1,8 . 10-12cm2/s) . (2,09 . 10-6 mol/cm3) / 3 . 10-7 cm
J = 1,25 x 10-11 mol/cm2. s
Ejercicio N°9 (1 punto) Marque con una X la opción correcta
Una heladera que mantiene una temperatura interna de 5 °C tiene paredes aislantes de 3 cm de espesor (constante de
conductividad térmica 8,66.10-6 kcal/m.s.°C). Si la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior es de 13 K,
determinar en cuánto tiempo se transmitirán 742 calorías. Dato: la superficie de la heladera en contacto con el exterior es
de 250 dm2
a) 24,27 s X b) 79,09 s c) 53,16 s d) 40,04 s e) 3,59 s f) 65,34 s
8,66.10-6 . = 8,66.10-3
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑚.𝑠.°𝐶
1000 𝑐𝑎𝑙
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑐𝑎𝑙
𝑚.𝑠.°𝐶
∆T = 13 K = 13 °C
250 dm2 . = 2,5 m2
0,01 𝑚2
𝑑𝑚2
Q/t = → t =𝑘 . 𝐴 . ∆𝑇 ∆𝑥
𝑄 . ∆𝑥 
𝑘 . ∆𝑇 . 𝐴
t =
742 𝑐𝑎𝑙 . 0,03 𝑚 
8,66.10−3 𝑐𝑎𝑙𝑚.𝑠.°𝐶 . 13 °𝐶 . 2,5 𝑚
2
t = 79,09 s
Ejercicio N°10 (1 punto)
¿Qué masa de glucosa se necesita para hacer 1,5l de una solución acuosa con una concentración de 0,03M? Datos: Mr de la
glucosa = 180,16 g/mol.
X a) 8,11 g b) 0,045 g c) 0,03 g d) 180,16 g e) 8,11 kg f) 5,72 kg
Este ejercicio evalúa el concepto de molaridad que, recordemos, es una forma de medir la concentración de un soluto en
una solución. Concretamente, se define como el cociente entre el número de moles de soluto por cada litro de solución.
Entonces, el procedimiento para resolver el ejercicio es el siguiente:de la molaridad requerida obtengo el número de moles
por litro, luego calculo cuántos hay en 1,5l de la solución y, finalmente, uso el dato de la masa relativa para calcular la masa.
𝑀 = #𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 = 0, 03 𝑚𝑜𝑙/𝑙
⇒ #𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑒𝑛 1, 5𝑙 = 0, 03 𝑚𝑜𝑙/𝑙 × 1, 5𝑙 = 0, 045 𝑚𝑜𝑙
.𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = #𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 × 𝑀
𝑅
= 0, 045 𝑚𝑜𝑙 × 180, 16 𝑔/𝑚𝑜𝑙 = 8, 11𝑔