TAREA N2 2023 10 BIOFISICA

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BIOFISICA NCRs: 10278/10269/10275 tarea Nº 2 
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TRABAJO GRUPAL Nº 2 : PROBLEMAS MOVIMIENTO ONDULATORIO 
CADA GRUPO DESARROLLARÁ DOS PROBLEMAS EN CONCORDANCIA CON EL 
EJEMPLO QUE SE DA EN EL ANEXO. Para la parte de la solucion del problema usar 
letra manuscrita legible de tamaño Nº 12 arial 
FECHA DE ENTREGA: 11ª Semana en hora de clase de teoria 
DISTRIBUCION DEL TRABAJO 
PROBLEMS 1, 11 2, 12 3, 13 4, 14 5, 15 6, 16 7, 17 8, 18 9, 19 10,20 
GRUPO Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
 
PROBLEMAS: MOVIMIENTO ONDULATORIO 
1. Para conseguir microemulsiones de aceites en agua se utilizan ultrasonidos. ¿Cuál 
deberá ser la frecuencia de éstos si se pretende conseguir gotas del orden de 1 µg (10-6 g) 
de aceite de densidad 0,995 g/cm3? (Velocidad del sonido en agua y aceite = 1 500 m/s). 
(Indicación: el radio de las gotas será del orden de la longitud de onda del ultrasonido.) 
Rpta: 2,41 × 107 Hz 
2. Un eritrocito típico tiene un radio de unos 5´10-6 m. Los instrumentos basados en el 
efecto Doppler dependen de la reflexión de los ultrasonidos sobre los eritrocitos y utilizan 
frecuencias ultrasónicas. a) Si la frecuencia de la fuente es de 10 MHz, ¿cuántos eritrocitos 
pueden entrar en una longitud de onda del sonido? b) ¿Por qué se utilizan frecuencias 
elevadas? (Velocidad del sonido en la sangre = 1 570 m/s). 
Rpta: 16 eritrocitos aproximadamente. 
3. Un alambre metálico es estirado por una fuerza de 135 N ntre dos soportes rígidos 
separados 50 cm. El diámetro del alambre es de 0,35 mm y la densidad del metal 8,8 g/cm3. 
a) ¿Cuál es la velocidad del sonido en dicho alambre? b) ¿Cuánto vale la frecuencia 
fundamental de la nota que emite cuando se le hace vibrar transversalmente? 
Rpta: a) 399,4 m/s; b) 399,4 Hz. 
4. Una cuerda de guitarra de longitud L tiene una determinada frecuencia fundamental. 
Presionamos la cuerda en un punto de tal forma que su longitud efectiva se reduce a (2/3)L. 
¿Cuál es la frecuencia del sonido emitido, en función de la frecuencia fundamental anterior? 
Rpta: f ' = (3/2) f. 
5. La velocidad media del flujo de sangre en la aorta durante la sístole es de 1,5´10-2 m/s. 
a) ¿Cuál es el corrimiento Doppler en un instrumento con una señal de frecuencia 10$ Hz? 
(Velocidad del sonido en la sangre = 1 570 m/s). b) ¿Qué método sugeriría para detectarlo? 
Rpta: a) 1,91 Hz; b) pulsaciones. 
6. La intensidad de una onda a 5 m de la fuente sonora corresponde a 10 dB. ¿A qué 
distancia de la fuente la intensidad corresponderá a 5 dB? 
Rpta: 8,89 m. 
7. La intensidad de una onda sonora se relaciona con la amplitud DP de las perturbaciones 
de presión mediante la relación: 
𝐼 =
(∆𝑃)+
2𝜌𝑣 
donde r es la densidad del medio y v la velocidad del sonido en el mismo. Hallar las 
amplitudes de presión correspondientes a ondas de 10 y 150 dB en aire: (r = 1 kg/m3, v = 
340 m/s). 
Rpta: a) 8,25´10-5 N/m2; b) 8,25´102 N/m2. 
8. Después de participar en una carrera de 1500 m. el corazón de un atleta late 145 veces 
por minuto. Calcule la frecuencia del latido cardiaco. 
9. Una onda elástica transversal está descrita por la ecuación: u = uosen2p(x/l + t/T) 
Encontrar: a) la dirección y la velocidad de propagación, b) la velocidad y aceleración de 
oscilación de las partículas del medio, c) graficar la onda cuando t = T/6 y t = 3T/4 
10. Dos ondas sísmicas tienen la misma frecuencia cuando se mueven a través de la misma 
región de la Tierra, pero una lleva el doble de energía. Determinar la relación de las 
amplitudes de las dos ondas 
11. Los niveles de intensidad de dos ondas sonoras difieren en 20 dB. Hallar el cociente 
entre sus intensidades y entre sus amplitudes de presión. 
12. Un tren hace sonar su sirena al acercarse y alejarse de un paso a nivel. Un observador 
mide la frecuencia de 219 Hz cuando el tren se acerca y advierte luego que ésta se reduce 
a 184 Hz cuando se aleja. La velocidad del sonido es 340 m/s. Hallar la velocidad del tren 
y la frecuencia de su sirena. Rp: 29.5 m/s 
13. ¿Cuál es la amplitud de presión de un trueno de 0,1 W/m2 de intensidad? Rp: 9.36 Pa 
14. La intensidad de una gran orquesta es la misma que la de 216 trompetas. ¿Cuál es la 
razón de la amplitud de presión producida por una orquesta a la producida por una sola 
trompeta? Rpta: 14.7 
2.22 PROBLEMAS DE DESAFÍO 
15. EL EEG Los médicos utilizan los electroencefalogramas (EEG) para estudiar las 
oscilaciones eléctricas en el cerebro humano. Las denominadas oscilaciones beta, cuya 
intensificación han sido asociadas con el alcoholismo, tienen frecuencia entre 12 y 30 Hz, 
¿Cuál es el rango correspondiente en periodos? 
16. Tímpano. El tímpano humano es aproximadamente circular, con un diámetro de en 
torno a 1,0 cm. Calcule la potencia total que recibe el tímpano cuando se somete a un 
sonido de 85 dB. Rpta 2.48x10-8 watts 
17. Sensibilidad auditiva. La mayoría de las personas pueden detectar diferencias en 
niveles de intensidad de 1,0 dB, ¿cuál es la relación entre dos intensidades de sonido cuyos 
niveles de intensidad difieren en 1,0 dB? Rpta: 1.26 
18. Pérdida de audición. La persona A apenas puede escuchar un sonido de una 
frecuencia concreta con un nivel de intensidad de 2,4 dB. La persona B, que tiene una 
pérdida de audición apenas puede oír un tono de 9,4 dB con la misma frecuencia. Calcule 
la relación entre las intensidades de sonido correspondientes a estos dos umbrales de 
audición. Rpta: 5.01 
19. Eco localización por los murciélagos. Un murciélago emite una ráfaga de 
ultrasonidos a 52,0 kHz mientras vuela hacia la pared de una cueva a 7,50 m/s. ¿Con qué 
frecuencia recibirá el murciélago el pulso reflejado? Sugerencia: considere que la frecuencia 
con desplazamiento Doppler de las frecuencias emitidas choca contra la pared y luego un 
segundo desplazamiento Doppler para el pulso reflejado recibido por el murciélago. Suponga 
que la temperatura del aire es de 20°C. Rpta 54.3 kHz 
20. Tracto vocal. Un modelo un poco basto del tracto vocal de los seres humanos se 
modela como un tubo cerrado por uno de sus extremos. Calcule la longitud efectiva del 
tracto vocal cuyo tono fundamental es a 620 Hz. Suponga que el aire se encuentra a la 
temperatura corporal. Nota: las variaciones en la forma de la boca y en la posición de la 
lengua alteran significativamente este modelo tan simple. Rpta 14 cm 
 
ANEXO 
 
MÉTODO DE SOLUCIÓN DE LOS PROBLEMAS 
La biofisica hace uso de un lenguaje simbólico que abarca el alfabeto griego y español, que 
se amplia mucho mas con el uso del lenguaje alfanumérico, a este último el estudiante le 
da tan poca importancia que le causa incongruencias en su comunicación con el profesor 
especialmente en los exámenes por su caligrafia incomprensible. El éxito en la solución de 
problemas parte del uso correcto de los símbolos y ecuaciones conformando la secuencia 
siguiente: 
1. Lectura detenida del enunciado del problema, si es posible haciendo uso de un 
diccionario a fin de comprender o identificar el fenómeno fisico implícito en el enunciado 
2. Trazar un dibujo esquemático de la situación que describe el problema. 
3. Anotar los datos en el sistema internacional incluyendo la o las incógnitas 
4. Anotar las ecuaciones o definiciones (leyes) que vinculen a los datos con las incógnitas. 
En general se requieren el mismo número de ecuaciones que de incógnitas 
5. Si el número de ecuaciones es igual a dos o mas, una solución simultánea de dichas 
ecuaciones conducirá al resultado que puede ser numérico o algebraico. 
6. Comentario o apreciación crítica del resultado 
 
 
EJEMPLO: Problema El Sol está a 93 millones de millas de la Tierra ¿cuál es su diámetro 
si una moneda de 10 céntimos sujeta entre los dedos y con el brazo extendido cubre casi 
exactamente el Sol? 
Solución: 
1. De su lectura se deduce de que se trata de un problema geométrico y su 
esquematización es como sigue: 
2. Esquema:ojo 
 
 
 
3. Datos: 
 Posición del Sol respecto del ojo del observador (distancia L) 
 Distancia Tierra-Sol: L = 93× 10/𝑚𝑖𝑙𝑙𝑎𝑠 = 93× 10/ × 1609	𝑚 
 L = 1,50× 1088𝑚 
 Diámetro de la moneda: d = 2 cm = 0,02 m 
 Longitud del brazo: b = 60 cm = 0,60 m 
 Incógnita: Diámetro del Sol: D = ? 
4. Ecuaciones: lados proporcionales entre triángulos isósceles semejantes: 
𝐷
𝑑 =
𝐿
𝑏 
5. Despejando D de la ecuación anterior (solución algebraica) 
𝐷 = (𝑑)
𝐿
𝑏 
 Longitud del brazo extendido b = 60 cm = 0,60 m 
𝑆𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛	𝑛𝑢𝑚é𝑟𝑖𝑐𝑎	𝐷 = 	 (0,02) ×
1,5 × 1088
0,60 
 D = 5× 10G𝑚 
6. Este resultado es solo una estimación del orden de magnitud ya que el verdadero valor 
es D = 1,39× 10G	𝑚 
 
 
GRUPOS DE TRABAJO NRC 10269 NRC 10278 Y NRC 10275 
d D 
b 
L 
O moneda sol 
REGISTRO AUXILIAR DE CONTROL DE ASISTENCIA 
Programa de Estudio: ESTOMATOLOGÍA 
Curso: CIEN-578 BIOFISICA NRC 10269 SECCIÓN: E04 
N APELLIDOS Y NOMBRES GRUPO PROBLEMAS 
1 ALCALDE RODRIGUEZ, YHADIRA VIVIANA 
1 1, 11 2 ALMAZAN SILVA, LINDER HAIRTON 
3 ALVAREZ BURGOS, ANGIE ANAIS 
4 BASILIO MEDINA, XIOMMY ANTUANNE 
5 CASTRO GUTIERREZ, LUISANGEL SEBASTIAN 
2 2, 12 6 CESPEDES RUIZ, CINTHYA MAILYTH 
7 CHANG VELARDE, CRISTINA ESTHER 
8 COLONIA FLORES, JAIRO ALEX 
9 CONTRERAS CESIAS, SANDRA PAOLA 
3 3, 13 10 DETAN NOVOA, FABIANNA MADELAYNE 
11 ESTRADA HUERTA, GIULIANA BELLANIRA 
12 GIL PORTILLA, ANGHELA ELIZABETH 
13 GUERRA FAJARDO, LEYDI DENISSE 
4 4, 14 14 GUEVARA CALLE, KENJHY RODRIGO 
15 HERRERA CUMPA, ESTHER YVONNE 
16 INFANTE CASTILLO, MARIA LUISA KRISSTELL 
17 INFANTES RODRIGUEZ, STEFANNY ANALY 
5 5, 15 18 LOZADA GARCIA, ANDREA ARELÍ 
19 LUCAS CAYETANO, HERMISA NOEL 
20 LUCIANO SANCHEZ, ANAHI KARLA 
21 LUPERDI GALLARDO, DORA GABRIELA 
6 6, 16 22 MEDINA PAREDES, CRISTHIAN DANIEL 
23 MONZON JARA, NATHALI ROSA 
24 MOYA NARVAEZ, LEIDY KATHERINE 
25 OBLITAS CRUZADO, JULIA DANIELA 
7 7, 17 26 ORELLANO HUAYTA, NADIA GIANELLA 
27 PEREDA ZAVALETA, IVET ANALI 
28 PIMINCHUMO RODRIGUEZ, GENESIS MICHAELA 
29 RAMIREZ ROJAS, CRISTINA ELIZABETH 8 8, 18 
30 RIVAS GUERRERO, DANIELA MELISSA 
31 RODRIGUEZ RODRIGUEZ, IRVIS ISAIRA 
32 ROJAS LUJAN, LENIN DAVID 
33 SALDAÑA CRUZ, NAYERI DEL CARMEN 
9 9, 19 34 SANCHEZ SANCHEZ, JOSE RODRIGO 
35 SILVA KEMPER, OCTAVILA FABIOLA 
36 SOLANO SANDOVAL, NEYDA LIZET 
37 TELLO VILLANUEVA, JOSSELYN ANTONELLA 
10 10, 20 38 VEREAU VEREAU, YOISI MYLENI 
39 ZAVALETA DIAZ, YASMIN NICOL 
 
 
 
REGISTRO AUXILIAR DE CONTROL DE ASISTENCIA 
Programa de Estudio: ESTOMATOLOGÍA 
Curso: CIEN-578 BIOFISICA NRC 10278 SECCIÓN: E13 
N APELLIDOS Y NOMBRES GRUPO PROBLEMAS 
1 AREVALO CARBAJAL, NALLELY SAYURI 
1 1, 11 2 ARROYO SALIRROSAS, JOHAN MOISES 
3 CAMPOS ASCOY, ALONDRA CAROLINA 
4 CANALES LABRIN, PAOLO STEFANO 
5 CARRILLO SAAVEDRA, CESAR FABIANO 
2 2, 12 6 CASTAÑEDA TEJADA, ALEXANDRA ABIGAIL 
7 CONTRERAS ANTICONA, ADELAIDA CANISIA 
8 ESCOBEDO AVILA, JANINA PAOLA 
9 GRANDEZ VELASQUEZ, ELISA SEILER 
3 3, 13 10 GUZMAN CASTILLO, DAVID RAFAEL 
11 MORI PORTOCARRERO, FRANK EDWARD 
12 NUÑEZ VALVERDE, BRUNO FABRISIO 
13 RIOS CASTRO, PIERO JUAN ANTONIO 
4 4, 14 14 RIOS VALDEZ, NICOLE ABIGAIL 
15 RIVERA ENCALADA, EVELYN MARITZA 
16 SANCHEZ ALCANTARA, VIVIANA 
17 SANTOS NUÑEZ, GILMER EDUARDO 5 5, 15 
18 TIRADO PRIETO, MAYRA FIORELLA 
19 VALDERA ACOSTA, JACKELYN JULIANA 
 
 
REGISTRO AUXILIAR DE CONTROL DE ASISTENCIA 
Programa de Estudio: ESTOMATOLOGÍA NRC 10275 
N APELLIDOS Y NOMBRES GRUPO PROBLEMAS 
1 AGUIRRE LOYOLA, NICOLAS JANO 
1 1, 11 
2 AMADOR OBESO, WINSTON JOSE MANUEL 
3 
ASCENCIO EUSTAQUIO, SAYURI BRISETH 
JENNIFER 
4 BACILIO RODRIGUEZ, ARELI LIZETH 
5 BACILIO VALENCIA, ANDREA LIZBETH 
2 2, 12 6 BARAHONA MORILLAS, ESTRELLA SHALOM 
7 BRICEÑO QUIROZ, MARCOS IVAN 
8 CABALLERO SILVA, GELAR BENNY FARETT 
9 CASTILLO ARANDA, JUAN DAVID 
3 3, 13 10 CASTILLO GONZALES, MARCELO ALONSO 
11 CASTILLO NIZAMA, CESAR AUGUSTO 
12 FERNANDEZ CABALLERO, ZOE EMPERATRIZ 
13 FLORES DOMINGUEZ, NORELY XIMENA 
4 4, 14 14 HARO VERAMENDI, MARIBEL ROSSY 
15 HORNA JOAQUIN, JENNIFER VIVIANA KATHERINE 
16 HORNA LOPEZ, ANDERSON JHONEL 
17 INFANTES GONZALES, ARACELI ELHENA 
5 5, 15 18 LEIVA DAVILA, ERICKA MARILIM 
19 MARQUINA MANRIQUE, ANGHIET BRIGHIT 
20 MAS MEDINA, DHARMA NICOLE 
21 MOLLEN SANCHEZ, ANGELIQUE NICOLE 
6 6, 16 22 MOZO LIZARRAGA, EDINSON JOEL 
23 PALACIOS BLAS, DANA YUVISA 
24 PATRICIO BARRETO, MARY JUDITH 
25 RAMIREZ MIRANDA, DAYANARA YORYANA 
7 7,17 26 REYES CARRANZA, ELIZABETH JULISA 
27 RIOS GUEVARA, BELEN NAIF MILAGROS 
28 ROJAS CASTAÑEDA, XAVIER ANDERSON 
29 ROJAS MORALES, ARIANA SIANE 
8 8, 18 30 SALVADOR VIGO, JOSSEMANUEL 
31 SOLORZANO ALTAMIRANO, FIORELLA LIZBETH 
32 VALENCIA GAMBOA, ANGIE CRISTELL 
33 VASQUEZ MATAYOSHI, LEONARDO SATOSHI 
9 9, 19 34 VEGA SEGURA, ALEX JOSETH 
35 VELA ESQUIVEL, ASUCENA MILENY 
36 VERA DE LA CRUZ, JHARUMY ANAIZ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PUNTUALIDAD 4 
 
 
 
RÚBRICA 1- TEORÍA Y PRÁCTICA DE PROBLEMAS 
 
 CRITERIOS 
 
 CALIFICACIONES 
 
Ptos. 
 
 4 Ptos. 
 BUENO 
 
 2 Ptos. 
 REGULAR 
 
 0 Ptos. 
 DEFICIENTE 
 
Interpretación gráfica 
del problema 
 
 
Su grafica interpreta 
cabalmente el 
problema 
 
Su grafica interpreta a 
medias el problema. 
 
 Su grafica no 
muestra relacion con 
el contenido del 
problema. 
 
4 
 
Identificación de 
variables conocidas y 
desconocidas 
 
Identifica todas las 
variables conocidas y 
desconocidas del 
problema 
 
Identifica algunas de 
las variables 
conocidas y 
desconocidas del 
problema 
 
No identifica ninguna 
variable conocida y 
desconocida del 
problema. 
 
4 
 
Planteamiento del 
problema utilizando 
las leyes físicas, 
según el tipo de 
fenómeno. 
 
Plantea 
correctamente el 
problema usando las 
leyes físicas 
 
Plantea el problema 
de manera 
incompleta. 
 
No plantea el 
problema. 
 
4 
 
Procesamiento y 
Resultado con sus 
respetivas unidades 
 
Procesa y escribe 
correctamente el 
resultado con sus 
respectivas unidades. 
 
Procesamiento y 
resultados 
incompletos 
 
No procesa datos ni 
halla el resultado. 
 
 
 
Puntaje 
 
16