Examen de Física-1, 1 del Grado en Ingeniería Química Examen final. Septiembre de 2014 Cuestiones (Un punto por cuestión).

Documentos relacionados
Mecánica Clásica ( Partículas y Bipartículas )

Vectores VECTORES 1.- Magnitudes Escalares y Magnitudes Vectoriales. Las Magnitudes Escalares: Las Magnitudes Vectoriales:

Trabajo y Energía Cinética

IES Menéndez Tolosa (La Línea) Física y Química - 1º Bach - Gráficas

GUIAS DE ACTIVIDADES Y TRABAJO PRACTICO Nº 22

6.1 EN QUÉ CONSISTEN LOS NÚMEROS COMPLEJOS

NÚMEROS COMPLEJOS. y sabemos que no podemos calcular raíces de números negativos en R. Para resolver este problema introduciremos el valor i = 1

Medidas de centralización

Centro de Masa. Sólido Rígido

Resumen de los teoremas fundamentales del análisis estructural aplicados a celosías

TEMA 4. TRABAJO Y ENERGIA.

Fugacidad. Mezcla de gases ideales

Es el movimiento periódico de un punto material a un lado y a otro de su posición en equilibrio.

Fuerzas ficticias Referencial uniformemente acelerado

Examen de Física-1, 1 Ingeniería Química Enero de 2011 Cuestiones (Un punto por cuestión).

ACTIVIDADES INICIALES

Primer Parcial 2000: ( n ) 2. Introducción a la Optica (Agrimensura)

Guía de Electrodinámica

Problemas sobre números complejos -1-

PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD L.O.G.S.E

TRABAJO 1: Variables Estadísticas Unidimensionales (Tema 1).

Capitalización y descuento simple

Números complejos. Actividades. Problemas propuestos. Matemáticas 1 Bachillerato? Solucionario del Libro

Aplicación de la termodinámica a las reacciones químicas Andrés Cedillo Departamento de Química Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa

Práctica 2 Caracterización de un dinamómetro

Coordenadas Curvilíneas

TERMODINÁMICA AVANZADA

EJERCICIOS RESUELTOS DE TRABAJO Y ENERGÍA

3. VARIABLES ALEATORIAS.

Relaciones entre variables

Disipación de energía mecánica

REGRESION LINEAL SIMPLE

Equilibrio y elasticidad

EJERCICIOS DE ESTADÍSTICA BIDIMENSIONAL.

Electricidad y calor

Electricidad y calor. Un repaso... Temas. 4. Primera ley de la Termodinámica. Webpage: Algunas definiciones

-.GEOMETRÍA.- a) 37 cm y 45 cm. b) 16 cm y 30 cm. En estos dos, se dan la hipotenusa y un cateto, y se pide el otro cateto:

CESMA BUSINESS SCHOOL

Histogramas: Es un diagrama de barras pero los datos son siempre cuantitativos agrupados en clases o intervalos.

Problemas donde intervienen dos o más variables numéricas

8 MECANICA Y FLUIDOS: Calorimetría

Facultad de Ingeniería División de Ciencias Básicas Coordinación de Ciencias Aplicadas Departamento de Probabilidad y Estadística

CAPÍTULO IV: MODELOS MATEMÁTICOS Y MODELOS EN RED

Unidad Central del Valle del Cauca Facultad de Ciencias Administrativas, Económicas y Contables Programa de Contaduría Pública

FUNDAMENTOS QUIMICOS DE LA INGENIERIA

5ª Lección: Sistema de fuerzas gravitatorias. Cálculo de centros de gravedad de figuras planas: teoremas de Guldin.

1. Números imaginarios. Números complejos en forma binómica página Representación gráfica de los números complejos página 116

CALCULO DE CENTROS DE MASA ! =

CÁLCULO DE INCERTIDUMBRE EN MEDIDAS FÍSICAS: MEDIDA DE UNA MASA

OSCILACIONES 1.- INTRODUCCIÓN

4 BALANZA DE MOHR: Contracción de mezcla alcohol/h2o

Tipología de nudos y extremos de barra

Universidad Nacional de Ingeniería P.A Facultad de Ingeniería Mecánica 22/07/11 DACBHCC EXAMEN FINAL DE METODOS NUMERICOS (MB536)

Resumen TEMA 1: Teoremas fundamentales de la dinámica y ecuaciones de Lagrange

Apéndice A: Metodología para la evaluación del modelo de pronóstico meteorológico

Aplicaciones de las leyes de conservación de la energía

Mecánica del Sólido Rígido

Dualidad entre procesos termodinámicos y electromecánicos

Tema 1: Análisis de datos unidimensionales

CÁLCULO VECTORIAL 1.- MAGNITUDES ESCALARES Y VECTORIALES. 2.- VECTORES. pág. 1

9. Movimiento Circular Uniformemente Acelerado

TEMA 3. VARIABLE ALEATORIA

CONCEPTOS GENERALES DEL CAMPO MAGNÉTICO

Rentas o Anualidades

12-16 de Noviembre de Francisco Javier Burgos Fernández

MEDIDAS DESCRIPTIVAS

Métodos específicos de generación de diversas distribuciones discretas

Teoría de Modelos y Simulación Enrique Eduardo Tarifa Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de Jujuy. Generación de Números Aleatorios

Las acciones a considerar en el proyecto de una estructura o elemento estructural se pueden clasificar según los criterios siguientes:

Una Reformulación de la Mecánica Clásica

En un mercado hay dos consumidores con las siguientes funciones de utilidad:

Solución: Se denomina malla en un circuito eléctrico a todas las trayectorias cerradas que se pueden seguir dentro del mismo.

ONDAS ESFÉRICAS RADIACIÓN ACÚSTICA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA ANTONIO JOSÉ DE SUCRE VICERRECTORADO BARQUISIMETO DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA. Ingeniería Química

1-5 ESTUDIO DE LA CAÍDA LIBRE

Una renta fraccionada se caracteriza porque su frecuencia no coincide con la frecuencia de variación del término de dicha renta.

RESISTENCIAS EN SERIE Y LEY DE LAS MALLAS V 1 V 2 V 3 A B C

Mecánica del Sólido Rígido

EL MÉTODO DE DIFERENCIAS FINITAS POR GUILLERMO HERNÁNDEZ GARCÍA

TEMA 8: PRÉSTAMOS ÍNDICE

v i CIRCUITOS ELÉCTRICOS (apuntes para el curso de Electrónica)

Física Mecánica NOTAS DE CLASE. Angel Arrieta Jiménez

Reconciliación de datos experimentales. MI5022 Análisis y simulación de procesos mineralúgicos

CANTIDADES VECTORIALES: VECTORES

Tema 1.3_A La media y la desviación estándar

Unidad II: Análisis de la combustión completa e incompleta Aire

PROBLEMAS DE ELECTRÓNICA ANALÓGICA (Diodos)

Campo eléctrico. Líneas de campo. Teorema de Gauss. El campo de las cargas en reposo. Campo electrostático

TERMÓMETROS Y ESCALAS DE TEMPERATURA

PRACTICA 2. DETERMINACION DE UNA CONSTANTE DE ACIDEZ EMPLEANDO MEDIDAS POTENCIOMETRICAS Y CONDUCTIMETRICAS SIMULACION DE UN CONDUCTIVIMETRO

Hidrología superficial

ESTADÍSTICA (GRUPO 12)

Tema 3. Trabajo, energía y conservación de la energía

Colección de problemas de. Poder de Mercado y Estrategia

VARIABLE ALEATORIA DISCRETA. DISTRIBUCIÓN BINOMIAL.

Tema 3. Sólido rígido.

INSTITUTO DE FÍSICA FACULTAD DE INGENIERÍA

ELECTROSTÁTICA. CAMPO ELÉCTRICO EN EL VACÍO.

GUÍA 5. Roberto Fabián Retrepo A., M. Sc. en Física Profesor Asociado Escuela de Física Universidad Nacional de Colombia

1. Lección 7 - Rentas - Valoración (Continuación)

Transcripción:

Examen de Físca-, del Grado en Ingenería Químca Examen fnal. Septembre de 204 Cuestones (Un punto por cuestón. Cuestón (Prmer parcal: Un satélte de telecomuncacones se mueve con celerdad constante en una órbta crcular alrededor del centro de la Terra y cerca de la superfce de la Terra. S su aceleracón tene por módulo g 9.8 m/s 2, determnar: (a El módulo de su velocdad (0.5 puntos. (b El tempo que nverte en una revolucón completa (0.5 puntos. Nota: el rado de la Terra es 6370 km. Solucón: (a El satélte se mueve con un movmento crcular unforme, con lo cual su aceleracón sempre apunta haca el centro de la Terra y tene por módulo luego a c v2 r g, v rg ( 6370 0 3 m 9.8 m/s 2 7905 m/s 7.905 km/s. (b Para calcular el valor del perodo T es T 2πr v 5060 s 84.3 mn.

Cuestón 2 (Prmer parcal: Determnar la profunddad de un pozo s el sondo producdo por una pedra que se suelta en su brocal, al chocar con el fondo, se oye 2 s después de ser soltada. Nota: tomad como velocdad del sondo: 340 m/s y g 9,8 m/s 2. Solucón: Llamamos h a la profunddad del pozo. En los dos segundos transcurrdos:. La pedra ha llegado desde el brocal hasta el fondo del pozo en un movmento de caída lbre (movmento rectlíneo unformemente acelerado con aceleracón g. 2. El sondo producdo al llegar al fondo del pozo ha ascenddo de nuevo hasta la superfce con un movmento rectlíneo y unforme a la velocdad del sondo, v sondo. Evdentemente, t t + t 2. Calculemos estos dos tempos por separado. Para el movmento de caída lbre, h 2 gt 2. ( Para el movmento de ascensón del sondo, Igualando ( y (2, h v sondo t 2. (2 v sondo t 2 2 gt 2 v sondo ( t t 2 gt 2 2 gt 2 + v sondo t v sondo t 0. Resolvendo esta ecuacón de segundo grado v sondo ± t 2 v sondo + 4 2 gv sondo t 2 2 g.95 s. La segunda solucón es negatva y carece de sentdo físco. Una vez conocdo t, podemos hallar t 2 0.05 s. Y con la ecuacón (2, calculamos la profunddad del pozo h v sondo t 2 8.54 m.

Cuestón 3 (Segundo parcal: En la fgura se ven tres objetos planos unformes: una varlla, un trángulo rectángulo y un cuadrado. Sus masas y sus coordenadas (en m se ndcan en la msma. Determna el centro de gravedad del objeto formado por los tres cuerpos. 5.00 kg ( 5,5 y(m (2,7 ( 2,2 (4, 6.00 kg (9,7 (8,5 3.00 kg x(m Solucón: Asumendo que el campo gravtaconal es unforme, el centro de masas y el centro de gravedad concden. Por smetría, es trval deducr cuales son las coordenadas del centro de masas del cuadrado y de la varlla: x cuadrado CM 3, 5 m, varlla 5, 5 m, x CM y cuadrado CM 3, 5 m. varlla 7, 0 m. Para calcular la coordenada x del centro de masas de un trángulo rectángulo, dvdmos el trángulo en pequeños cuadrados de anchura dx y de altura dy. La masa de cada cuadrado es gual al área del cuadrado multplcado por la densdad σ del materal del que está hecho el trángulo, dm σ dx dy. La densdad del materal gual a la masa total del trángulo dvddo por su área, de tal manera que! $ M & dm σ dx dy & dx dy 2M dx dy. " 2 ab & ab % En la ecuacón anteror, a se corresponde con la base del trángulo ( a 4m y b es la altura del msmo ( b 4m. Los valores numércos resultan de una mera exploracón de la fgura. Entonces, la coordenada x del centro de masas de un trángulo rectángulo vendrá dada por x trángulo CM M x dm M y y x 2M ab d x dy 2 ab y y x dx dy 2 ab x y dx.

Para evaluar esta ntegral tenemos que expresar y como funcón de x. La línea que representa la hpotenusa del rectángulo tene como pendente b / a y tene como ordenada en el orgen -3. De esta manera, la ecuacón de esta línea es y 3+ b a x. Susttuyendo este valor de y en la ntegral nos queda x trángulo CM 2 ab x y dx 2 ab x% 3+ b $ a x & ( dx 2 ' ab 8 x dx + 2 x 2 dx 8 x 2 8 + 2a x 3 8 ab a 2 ab 2 2 4 3 4 8 ( 8 2 4 2 + 2 ( 8 3 4 3 6, 67 m. 4 4 2 4 2 3 x% 4 + b $ a x & ( dx ' De forma análoga se podría calcular la coordenada y del centro de masas del trángulo y trángulo CM M y dm y y 2M M ab d x dy 2 y ydx dy 2 ( y 2 dx ab ab 2 ab 8 ab y 3+ b 2 % $ a x &, + (. dx * + ' -. ab y % 9 + b2 a 2 x2 6 b $ a x & ( dx ' ab dx + b x 2 dx 6 x dx 8 a 3 a 2 ab x 8 + b x 3 8 6a x 2 4 a 3 2 8 4 4 8 4 + 4 4 3 8 3 4 3 3 6 4 2 8 2 4 2 2 3 4 2,33m. 8 2 4 % $ 8+ b2 a 2 x2 6 b a x & ( dx ' Una vez calculados los centros de masas de las tres fguras por separado, podemos calcular el centro de masas del objeto formado por los tres objetos.

x CM m x CM m m x trángulo trángulo CM + m varlla x varlla cuadrado CM x CM m trángulo + m varlla ( 3, 0 kg 6, 67 m + 6, 0 kg 5, 50 m + 5, 0 kg ( 3, 50m 2, 54 m. 3, 0 kg + 6, 0 kg + 5, 0 kg m m m y trángulo trángulo CM + m varlla y varlla cuadrado CM m trángulo + m varlla ( 3, 0 kg 2,33 m + 6, 0 kg 7, 00 m + 5, 0 kg ( 3, 50m 4, 75 m. 3, 0 kg + 6, 0 kg + 5, 0 kg

Cuestón 4 (Segundo parcal: Se corta un agujero cuadrado de 8,0 cm de lado en una lámna de cobre. (a Calcular el cambo en el área del agujero s la temperatura de la lámna se ncrementa 50.0 K. (b Este cambo representa un ncremento o una dsmnucón en el área englobada por el agujero? Nota: El coefcente de dlatacón lneal para el cobre es de α 7, 0 0 6 C Solucón: (a El ncremento del área de un objeto debdo a su temperatura vene dado por ΔA 2αA ΔT, donde α es el coefcente medo de dlatacón lneal (para el cobre toma un valor de α 7, 0 0 6 C, A es el área ncal y ΔT es el ncremento de temperatura. Susttuyendo los datos de nuestro problema ΔA 2( 7.0 0 6 C ( 0, 080m 2 ( 50, 0 C.09 0 5 m 2 0,09 cm 2. (b Como la longtud de cada lado del agujero se ha ncrementado, entonces este cambo de área representa un aumento en el área del agujero.

Instruccones para realzar el examen:. Según está regulado por el Real Decreto 25/2003, art 5.4: Los resultados obtendos por el alumno en cada una de las materas del plan de estudos se calfcarán en funcón de la sguente escala numérca de 0 a 0, con expresón de un decmal, a la que podrá añadrse su correspondente calfcacón cualtatva: 0 4,9: Suspenso (SS. 5,0 6,9: Aprobado (AP. 7,0 8,9; Notable (NT. 9,0 0: Sobresalente (SB 2. El examen se realzará con bolígrafo azul o negro. 3. Se explcará cuál es el proceso y el razonamento segudo en la resolucón de todos los problemas y cuestones. Qué leyes físcas se han aplcado y por qué, etc. 4. La mayoría de las magntudes físcas tenen un valor numérco y una undad. Se puntuará negatvamente no poner las undades correctas. 5. Las magntudes vectorales vendrán expresadas por el correspondente símbolo con una flecha encma. Se puntuará negatvamente no dentfcar oportunamente las magntudes vectorales. 6. Se evtarán tachones y borrones. 7. Tambén se evtará cortar los problemas y su resolucón parcal en págnas dferentes salteadas. 8. Quedamente absolutamente prohbdo el acceso a cualquer tpo de dspostvo electrónco que no sea una calculadora de mano sn conexón a nternet.