Tema 6

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Lea atentamente cada pregunta y responda en los espacios pautados. Para las preguntas de opción múltiple marque con una cruz (X) 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 
 
Ejercicio 1: Un guepardo de 63 kg, oculto tras un árbol, ve una cebra y comienza a perseguirla. Logra cazarla luego de 
recorrer 360 m en línea recta habiendo desarrollado una aceleración de 1,25 m/s2. 
 
 
 
 
Parte A(1 punto) Calcule la velocidad del guepardo al 
momento de apresar a la cebra. 
X a) 108 km/h 
 b) 15 m/s 
 c) 60 m/s 
 d) 30 km/h 
 e) Ninguna de las opciones anteriores es correcta. 
 
Parte B (1 punto) Calcule la potencia desarrollada por el guepardo 
durante todo el recorrido. 
 a) 1,25 m/s2 
 b) 78,75 N 
 c) 28350 J 
X d) 1181,25 W 
 e) Ninguna de las opciones anteriores es correcta. 
 
 
El problema dice que el guepardo, oculto, comienza a perseguir a la cebra. Eso quiere decir que inicialmente el 
guepardo está en reposo (velocidad inicial nula). Si la velocidad fue variando, quiere decir que es un movimiento 
acelerado, por lo que se plantea con las ecuaciones horarias de MRUV. 
Se construye un sistema de referencia con origen en el árbol, y positivo en la dirección en la que el guepardo 
avanza. 
Se plantea la ecuación de la posición y se despeja el tiempo que dura la carrera: 
 x(t) = x0 + v0 Δt + ½ a Δt
2 
 360 m = 0 m + 0 m/s . Δt + ½ 1,25 m/s2 Δt2 
 360 m = 1,25 m/s2 Δt2 
 Δt2 = 720 m / (1,25 m/s2) 
 Δt2 = 576 s2 
 Δt = 24 s 
Se plantea la ecuación de la velocidad y se calcula la velocidad final: 
 v(t) = v0 + a Δt 
 vf = 0 m/s + 1,25 m/s
2 . 24 s 
 vf = 30 m/s 
Se pasa ese resultado a km/h: 
 vf = 30 m/s 
 vf = [30 m . (1 km / 1000 m)] / [1 s . (1 h / 3600 s)] 
 vf = 108 km/h 
Para calcular la potencia desarrollada, primero se calcula el trabajo de la fuerza muscular, y, previamente, se calculó 
la fuerza resultante sobre el guepardo utilizando el principio de masa: 
 ∑F = m a 
 ∑F = 63 kg . 1,25 m/s2 
 ∑F = 78,75 N 
Para calcular el trabajo de la fuerza muscular se plantea: 
Física e 
Introducción 
a la Biofísica 
1P2C 
04/10/2016 
 
 TEMA 6 
 
 
APELLIDO: 
 
SOBRE Nº: 
 
NOMBRES: 
 
Duración del examen: 1.30hs 
 
DNI/CI/LC/LE/PAS. Nº: 
 
CALIFICACIÓN: 
 
 
Apellido del evaluador: 
 
 
E-MAIL: 
TELÉFONOS part: cel: 
 WF = |Δx| |F| cos(α) 
 WF = 360 m . 78,75 N . cos(0°) 
 WF = 28350 J 
Finalmente, para calcular la potencia desarrollada planteo: 
 Pot = WF / Δt 
 Pot = 28350 J / 24 s 
 Pot = 1181,25 W 
Ejercicio 2 (1 punto) 
En una prensa hidráulica se aplica, sobre una sección de 1. 104 dm2, una fuerza de 15 N. ¿Cuál es el valor de la 
fuerza que se generará sobre una sección 3 veces menor? 
 Respuesta 
 Fuerza:……………………5N 
El principio de Pascal establece que la presión aplicada a un fluido encerrado en un recipiente, se transmite sin 
disminución a todas las partes del fluido y las paredes del recipiente. Si se considera un recipiente lleno de líquido y 
con dos émbolos (1 y 2), al aplicar una fuerza F1 sobre la superficie A1, se origina una presión que se transmite a 
todo el recipiente. Si P1 = P2, 
F1 / A1 = F2/ A2 
Por lo tanto: Si A2 es 3 veces menor que A2, F2 también será 3 veces menor que F1. 
 
Ejercicio 3 (1 punto) 
Si por el dispositivo que representa la figura, circula un líquido que cumple con la Ecuación de Continuidad, 
sabiendo que S1 = S2 + S3, seleccione la opción correcta: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Si el líquido cumple con la Ecuación de Continuidad, el caudal de entrada es igual al caudal de salida. Por lo tanto, el 
caudal que ingresa por la sección 1 será igual a la suma de los caudales de salen por las secciones 2 y 3. 
 
Ejercicio 4 (1 punto) 
Indique cuál será la presión total de una mezcla de gases sabiendo que la presión parcial del gas anestésico 
isofluorano es de 0,2 atm. La mezcla está compuesta por 0,05 moles de isofluorano y 0,45 moles de Oxígeno. 
Recuerde: 1 atm = 760 mmHg 
 
 
 
 
 
 
Planteamos la ecuación de la Ley de Dalton: 
Pp isofluorano = P total . X isofluorano 
X isofluorano = moles de isofluorano / moles totales 
X isofluorano = 0,05 moles / (0,05 moles + 0,45 moles) = 0,1 
Pp Halotano = P total . X Halotano 
P total = Pp Halotano / X Halotano 
P total = 0,2 atm / 0,1 = 2 atm 
1 atm ____________ 760 mmHg 
2 atm____________ x= 1520 mmHg 
 
 
 
 
 
 
 
 
X a) Caudal 1 = Caudal 2 + Caudal 3 
 b) V 1 < V 2 = V 3 
 c) V1 > V2 = V 3 
 d) Caudal 1 = Caudal 2 = Caudal 3 
 e) Ninguna de las opciones anteriores es correcta 
 a) 836 mmHg 
 b) 915,7 mmHg 
X c) 1520 mmHg 
 d) 76 mmHg 
 e) Ninguna de las opciones anteriores es correcta 
S: Sección 
V: Velocidad 
S3; V3 
VV3 
S1; V1 
 
S2; V2 
Ejercicio 5 (1 punto) 
Un pez nada a una profundidad de 250 dm, en un lago de agua salada (densidad 1,3g/cm3). Calcule la presión total 
que soporta el pez a esa profundidad, expresada en atmósferas. 
 
 
 
 
 
 
Pe = δ . g . h 
Pe = 1,3 g/cm3 . 980 cm/s2 . 2500 cm 
Pe = 318.500 ba 
1.013.000 ba----------- 1 atm 
3.185.000 ba------------------x = 3,14 atm 
La presión total o absoluta es la suma de la presión atmosférica mas la presión hidrostática 
P.total= 1 atm + 3,14 atm 
P.total = 4,14 atm 
 
Ejercicio 6 (2 puntos) 
Determine el número de veces que se deben dejar caer las 2 pesas, para generar un aumento de temperatura de 
0,2K a 0,050 litros de agua, utilizando un dispositivo similar al empleado por Joule del equivalente mecánico del 
calor. Teniendo en cuenta que el peso de las pesas es de 0,250 kgf c/u, desde una altura de 1,5 dm 
Dato: densidad de agua: 1 g/cm3, 1 kgf= 9,8 Newton 
Respuesta: ………….. 56,87 veces 
1,5 dm = 0,15 m 
T 0,2 K = T 0,2 °C 
1 kgf ----------9,8 N 
0, 25 kgf --------x = 2,45 N 
Q = c . m . T 
Q = 1 cal/g °C . 50 g .0,2 °C = 10 cal 
El equivalente mecánico del calor es 4,18 J/cal 
1 cal-------------- 4,18 J 
10 cal ------------- 41,8 J 
W = P. 2 . h . n 
n = 
 
 
 
n = 
 
 
 
n= 56,87 veces 
 
Ejercicio 7 (1 punto) 
Si un gas sufre un proceso isobárico desde el estado A hasta el estado B, mediante un trabajo de 300 Joules y su 
temperatura disminuye en 5°C. Indique cuál será la relación correcta entre el volumen del gas en A y B. 
V A = V B 
V A > V B X 
V A < V B 
W = P . V 
Si la temperatura disminuye, y el proceso es isobárico, significa que el gas sufrió una compresión, por lo tanto el 
volumen final es menor que el inicial 
 
Ejercicio 8 (1 punto) 
Determine el flujo de calor de una barra de plomo de 50 cm de longitud, que presenta un área de 40 cm
2
 y una 
diferencia de temperaturas entre ambos extremos de 22°C. Tenga en cuenta que la constante de conductividad del 
plomo es de 8,3.10
-2
 kcal/smºC 
 
Respuesta: ………….14,6 cal/s 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 a) 0,31 atm 
 b)2,42 atm 
 c) 3,14 atm 
X d) 4,14 atm 
 e) Ninguna de las opciones anteriores es correcta 
 
 
 
 
0,001 kcal/s ------------ 1 cal/s 
0,0146kcal/s----------- 14,6 cal/s