TEMA 5 CLAVE

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FÍSICA E INTRODUCCIÓN A LA BIOFÍSICA (53) Cátedra: RIVOLTA
1º PARCIAL
21/06/2022- 3º TURNO TEMA 5Hoja 1 de 2
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Lea atentamente cada pregunta y responda en los espacios pautados. En las preguntas de opción múltiple, marque con una cruz la opción correspondiente
a la respuesta correcta. En todos los casos, marque una y sólo una opción. Si marca más de una opción, la pregunta será anulada. En las preguntas de
respuesta numérica, coloque el resultado numérico y la unidad correspondiente. Duración del examen: 1:30h
Ejercicio N°1 (1 punto)
Se tiene una solución acuosa de sacarosa cuya densidad es 1,1 g/ml en el interior de la campana de un osmómetro. En el extremo
del sistema se coloca una membrana semipermeable pura y se coloca el dispositivo en un vaso de precipitados con agua destilada.
Al llegar al equilibrio se observa que la altura de la columna del osmómetro ha alcanzado una altura de 900 mm. Calcule la
osmolaridad de la solución de sacarosa sabiendo que el sistema se encontraba a 21 °C.
Datos: 1 atm=760 mmHg=1,013.106 barias=1,013.105 Pascal; g = 9,8 m/s2; R = 0,082 l.atm/K.mol.
Respuesta: ……………0,0039 osmol/l……………..…….
= Presión hidrostática (ph)= 90 cm x 1,1 g/ml x 980 g/s2
= ph= 97020 Barias = 0,096 atm
De forma teórica
= R . T . osm
Despejamos la osmolaridad:
osmolaridad =  / RT
osmolaridad = 0,096 atm /[ 0,082 (l.atm/K.mol) x 294 K] = 0,0039 osmol/l
Ejercicio N°2 (1 punto)
Teniendo en cuenta los conceptos vistos sobre ósmosis, seleccione la opción correcta. Dos soluciones acuosas (A y B), están
separadas por una membrana semipermeable pura y se encuentran a igual temperatura. El soluto de la solución A es glucosa y el
de la solución B es NaCl totalmente disociado. Si la concentración de ambas soluciones es 0,01 molar, puede afirmar que:
a) La solución A es hiperosmolar y hay flujo neto de agua desde la solución B hacia la solución A.
b) Ambas soluciones son isoosmolares y no hay flujo neto de agua.
X c) La solución A es hipoosmolar y hay flujo neto de agua desde la solución A hacia la solución B.
d) La solución B es hipoosmolar y hay flujo neto de agua desde la solución A hacia la solución B.
e) La solución A es hiperosmolar y hay flujo neto de agua desde la solución A hacia la solución B.
f) La solución A es hipoosmolar y hay flujo neto de agua de la solución B hacia la solución A.
Si bien ambas soluciones tienen la misma molaridad, dado que el NaCl es un compuesto electrolítico, se
disociará. Debido a que se encuentra completamente disociado su osmolaridad será 0,02 osM (osmolaridad =
0,01 M . 2 . 1). Por otro lado, al ser la glucosa un soluto orgánico, su molaridad será igual a su osmolaridad, es
decir, 0,01 osM.
El flujo de agua se producirá desde la solución más diluida a la más concentrada. Por lo tanto, habrá un flujo
neto de solvente desde la solución A hacia la solución B.
Ejercicio N°3 (1 punto)
Un soluto presenta un flujo de 8.10-5 moles/cm2.s a través de una membrana de 22 nm de espesor. Sabiendo que su
concentración interna es de 200 mmoles/l y la externa de 5 moles/l, determine el valor de la permeabilidad para dicho soluto.
Respuesta: ……………0,017 cm/s……………..…….
200 mmoles/l= 0,2 moles/1000 cm3= 2.10-4 moles/cm3
5 moles/l= 5 moles/1000 cm3= 5.10-3 moles/ cm3
J= P. (Ce-Ci)
8.10-5 moles/cm2.s = P. (5.10-3 moles/cm3- 2.10-4 moles/cm3)
0,017 cm/s = P
Ejercicio N°4 (1 punto)
Se tiene una solución acuosa que contiene 0,1 moles de glucosa cada 500 ml de solución. Indique cuántos gramos de NaCl se deben
agregar a un litro de dicha solución para que sea isoosmolar con el plasma (310 miliosmoles). Datos: Mr del NaCl= 58,5 g/mol.
Considere disociación total del NaCl.
Respuesta: ……………3,22 g……………..…….
500 ml ____ 0,1 moles
1000 ml ___ x= 0,2 moles
osmoles a agregar= 0,31 osmoles/l - 0,2 osmoles/l= 0,11 osmoles/l
osmolaridad = i. molaridad
0,11 osm/l = 2. molaridad
0,055 moles/l = molaridad
1 mol ___ 58,5 g
0,055 moles ___ x= 3,22 g
Ejercicio N°5 (1 punto)
Una solución se encuentra compuesta por 10 g de soluto y 300 g de agua. Sabiendo que la densidad de dicha solución es 1,1
g/cm3, determine la concentración de la solución expresada en g/l.
Respuesta: ……………35,48 g/l……………..…….
10 g de soluto + 300 g de agua= 310 g totales.
δ= m/v
1,1 g/cm3= 310 g / v
281,82 cm3= v
281,82 cm3 ____ 10 g
1000 cm3 ______ x= 35,48 g
Ejercicio N°6 (1 punto)
¿Cuánto deberá aumentar la distancia entre dos cargas de 2 C cada una, que se repelen con una fuerza de 1,15 . 108 N, para que
esta se reduzca a la mitad?
Datos: K = 9.109 N.m2/C2
Respuesta: ……………7,33 m……………..…….
F =
𝐾.𝑄1.𝑄2
𝑑2
d =
𝐾.𝑄1.𝑄2
𝐹
d1 =
9.109𝑁.𝑚2 . 2𝐶 . 2𝐶
𝐶2 . 1,15.10
8
 𝑁
d1 = 17,69 m
d2 =
9.109𝑁.𝑚2 . 2𝐶 . 2𝐶
𝐶2 . 5,75. 10
7
 𝑁
d2 = 25,02 m
Δd = 7,33 m
Ejercicio N°7 (1 punto)
Se tiene un circuito eléctrico con tres resistencias dispuestas en serie ( R1= 250 Ohm; R2= 120 Ohm; R3= 330 Ohm) conectado
a una fuente de 35 Volt . Indique el valor de la intensidad de corriente del circuito.
Respuesta: ……………0,05 A……………..…….
Como es un circuito en serie su Rt= R1 + R2 + R3 = 700 Ohm
Por Ley de Ohm: I total= Voltaje de la fuente/ R total= 0,05 A
Ejercicio N°8 (1 punto) Marque con una cruz la opción correcta
Calcule el ángulo límite de un rayo que atraviesa los medios T y B. Datos: nT = 1,31 y nB = 1,7.
Respuesta: ……………50,35°……………..…….
Para que se forme ángulo límite, el haz de luz debe necesariamente atravesar el medio B primero. Por
lo tanto:
; ; sen-1 0,77𝑠𝑒𝑛 𝑖𝐿 = 𝑛𝑇𝑛𝐵 𝑠𝑒𝑛 𝑖𝐿 =
1,31
1,7 𝑖𝐿 = 
𝑖𝐿 = 50, 35° 
Ejercicio N°9 (1 punto)
Calcule la potencia de un sonido, que atraviesa una pared de 0,11 dam2 con un nivel de sensación de 112 db. Datos: Intensidad
mínima audible = 1 x 10-12 W/m2.
Respuesta: ……………1,76 W……………..…….
NS = 10 db . log I/Io
112 db = 10 db . log I/1 x 10-12 W/m2
I = 0,16 W/m2
I = Potencia/área
0,11 dam2 = 11 m2
Potencia = 0,16 W/m2 . 11 m2
Potencia = 1,76 W
Ejercicio N°10 (1 punto) Marque con una cruz la opción correcta
De acuerdo a lo estudiado en la unidad de sonido, indicar cuál de las siguientes afirmaciones sobre las ondas sonoras es la
correcta. Un sonido muy agudo y fuerte presenta los siguientes parámetros:
a) Es de muy baja frecuencia y la onda se propaga a
alta velocidad
b) Es de muy alta frecuencia y de poca amplitud
c) Presenta una alta frecuencia y la onda se propaga
a baja velocidad
d) Presenta una gran longitud de onda y una baja amplitud
x e) Presenta una frecuencia elevada y una gran
amplitud
f) Es de alta frecuencia y gran velocidad
Las ondas sonoras presentan varios parámetros que permiten describir a la misma. Dentro de estos
parámetros la amplitud se relaciona con el volumen del sonido (ondas de gran amplitud se
corresponden con sonidos fuertes y ondas de amplitud chica con sonidos débiles). Por otro lado, la
frecuencia de la onda se relaciona con el tono de un sonido (frecuencias altas se corresponden con
sonidos agudos y frecuencias bajas con sonidos graves)