Tema 9

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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 75,6 kg, oculto tras un árbol, ve una cebra y comienza a perseguirla. Logra cazarla luego de 
recorrer 250 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. 
 a) 25 km/h 
 b) 45 km/h 
 c) 90 m/s 
X d) 90 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) 94,5 N 
 c) 23625 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 
 250 m = 0 m + 0 m/s . Δt + ½ 1,25 m/s2 Δt2 
 500 m = 1,25 m/s2 Δt2 
 Δt2 = 500 m / (1,25 m/s2) 
 Δt2 = 400 s2 
 Δt = 20 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 . 20 s 
 vf = 25 m/s 
Se pasa ese resultado a km/h: 
 vf = 25 m/s 
 vf = [25 m . (1 km / 1000 m)] / [1 s . (1 h / 3600 s)] 
 vf = 90 km/h 
Para calcular la potencia desarrollada, primero se calcula el trabajo de la fuerza muscular, y, previamente, se calcula 
la fuerza resultante sobre el guepardo utilizando el principio de masa: 
 ∑F = m a 
 ∑F = 75,6 kg . 1,25 m/s2 
 ∑F = 94,5 N 
Para calcular el trabajo de la fuerza muscular se plantea: 
 WF = |Δx| |F| cos(α) 
Física e 
Introducción a la 
Biofísica 
1P2C 
04/10/2016 
 
TEMA 9 
 
 
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 = 250 m . 94,5 N . cos(0°) 
 WF = 23625 J 
Finalmente, para calcular la potencia desarrollada planteo: 
 Pot = WF / Δt 
 Pot = 23625 J / 20 s 
 Pot = 1181,25 W 
Ejercicio 2 (1 punto) 
En una prensa hidráulica se aplica una fuerza de 5 N, sobre una sección de 1. 104 dm2. ¿Cuál es el valor de la fuerza que 
se generará sobre una sección 3 veces mayor? 
 Respuesta 
 Fuerza:……………………15N 
 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 mayor que A2, F2 también será 3 veces mayor 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 SA = SB = SC, 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, 
la suma de los caudales que ingresan por SA y SB, será igual al caudal que sale por la sección C. 
 
Ejercicio 4 (1 punto) 
Indique cuál será la presión parcial del oxígeno en una mezcla de gases sabiendo que la presión total de la mezcla 
es de 0,3 atm y que 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 Oxígeno = P total . X Oxígeno 
X Oxígeno = moles de Oxígeno / moles totales 
X Oxígeno = 0,45 moles / (0,05 moles + 0,45 moles) = 0,9 
Pp Oxígeno = P total . X Oxígeno 
Pp Oxígeno = 0,3 atm . 0,9 = 0,27 atm. 
1 atm ____________ 760 mmHg 
0,27 atm____________ x= 205,2 mmHg 
Por lo tanto, la presión parcial del Oxígeno es 205,2 mmHg. 
 
Ejercicio 5 (1 punto) 
Un pez nada a una profundidad de 175 dm , en un lago de agua salada (densidad 1,07 g/cm3). Calcule la presión total 
que soporta el pez a esa profundidad, expresada en atmósferas. 
 
 
 
 
 
 
 a) Velocidad A = Velocidad B = Velocidad C 
 b) Velocidad A = Velocidad B > Velocidad C 
X c) Caudal A + Caudal B = Caudal C 
 d) Caudal A = Caudal B = Caudal C 
 e) Ninguna de las opciones anteriores es correcta. 
 a) 836 mmHg 
 b) 915,7 mmHg 
X c) 205,2 mmHg 
 d) 76 mmHg 
 e) Ninguna de las opciones anteriores es correcta. 
 a) 0,22 atm 
 b) 1,69 atm 
 c) 1,81 atm 
X d) 2,81 atm 
 e) Ninguna de las opciones anteriores es correcta. 
S: Sección 
V: Velocidad 
SB; VB 
SC; VC 
SA; VA 
Pe = δ . g . h 
Pe = 1,07 g/cm3 . 980 cm/s2 . 1750 cm 
Pe = 1.835.050 ba 
1.013.000 ba----------- 1 atm 
1.835.050 ba------------------x = 1,81 atm 
La presión total o absoluta es la suma de la presión atmosférica mas la presión hidrostática 
P.total= 1 atm + 1,81 atm 
P.total = 2,81 atm 
 
Ejercicio 6 (2 puntos) 
Un gas se expande desde los 1,8 litros hasta ocupar 10 veces el volumen inicial, a 1,5 atm de presión. Calcule 
que masa de agua (expresada en kg) podría aumentar la temperatura de 20 ºC a 22 ºC aplicando un trabajo 
igual al realizado por dicho gas. Datos: Ceagua=1 cal/gºC 
Respuesta: …………… 0,29 kg 
W = P . V 
W = 1,5 atm . (18 l – 1,8 l) 
W = 24,3 latm 
0,082 latm = 8,31J = 2 cal 
24,3 latm = 592,68 cal 
Q = c . m . T 
m = 
 
  
 
 
m = 
 
 
 
 
 
 
m = 296,34 g 
1000 g = 1kg 
296,34 g = 0,29 kg 
 
Ejercicio 7 (1 punto) 
Ordene de menor a mayor las siguientes sustancias en función del calor intercambiado con una fuente más fría, 
hasta alcanzar una temperatura final de 3ºC, teniendo en cuenta que parten de la misma temperatura inicial. 
100 g de agua (Ce: 1cal/gºC), 100 g de plomo (Ce: 0,031 cal/gºC) y 100 g de zinc (Ce: 0,093 cal/gºC), 
1° plomo 2° zinc 3° agua 
La sustancia con menor calor intercambiado es la que tiene menor calor específico 
 
Ejercicio 8 (1 punto) 
En un recipiente adiabático coexisten en equilibrio térmico 5g de hielo y 15g de agua. Determine la masa de 
plomo, expresando en kg, que debería agregar al sistema para que la temperatura final del mismo sea de 8°C, 
teniendo en cuenta que la temperatura inicial del plomo era de 120ºC.Datos: Cepb=0,03 cal/gºC, Cfagua= 80 cal/g 
Respuesta:……… 0,16 kg 
 
QC + QA = 0 
cpb . mpb . (TF – TI) + cf . m + cagua . magua . (TF – TI) = 0 
0,03 cal/g °C . mpb . (8°C – 120°C) + + 80 cal/g . 5 g + 1 cal/g °C . 20 g (8°C – 0 °C) = 0 
- 3,36 cal/g . mpb + 400 cal + 160 cal = 0 
- 3,36 cal/g . mpb = - 560 cal 
mpb = 
 
 
 
mpb = 166,66 g 
1000 g = 1kg 
166,66 g = 0,16 kg