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FÍSICA II – EXAMEN ORDINARIO – Semestre 2007-1
7 de junio de 2007
1) ¿Qué es un esfuerzo?:
es la fuerza aplicada por unidad de peso
es la fuerza aplicada por unidad de área
es la fuerza aplicada por unidad de masa
2) ¿Cuál es la relación entre el módulo de Bulk, el módulo de Young y la razón de Poisson?
B =
B =
B =
∆V
µ (1 − Y )
(1 − 2 µ )3
Y
Y
3 (1 − 2 µ )
3) ¿Cuándo un fluido es “newtoniano”?
Cuando la relación que hay entre el esfuerzo normal aplicado al fluido (σn) y la rapidez de
deformación angular ( dv dy ) producida es exponencial
Cuando la relación que hay entre el esfuerzo de cizalla (σc) aplicado al fluido y la deformación
volumétrica (∆V) producida es lineal
Cuando la relación que hay entre el esfuerzo de cizalla (σc) aplicado al fluido y la rapidez de
deformación angular ( dv dy ) producida es lineal
4) Si soltamos un cuerpo, cuya densidad es 1 g/cm3, dentro de un fluido de densidad 0.1 g/cm3,
el cuerpo flota
el cuerpo se hunde hacia el fondo del recipiente con aceleración constante
el cuerpo se hunde hacia el fondo del recipiente con velocidad constante
5) Para que se cumpla la ecuación de Bernoulli, ¿qué condiciones debe tener el flujo?:
flujo estacionario, compresible y con fricción
flujo no estacionario, compresible y con fricción
flujo estacionario, incompresible y sin fricción
6)La ecuación del desplazamiento en un movimiento armónico amortiguado es:
x ( t ) = Ae −(b 2 m )t cos( ω ′t + δ )
x ( t ) = Ae ωt b sen( kt + δ )
x(t) = Ae −(b 2) t sen(ω′x + δ)
7 ¿Cómo se produce una onda longitudinal?
Cuando las partículas se mueven en la dirección de propagación de la onda
Cuando las partículas se mueven perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda
Cuando las partículas se mueven en trayectorias circulares
8) Una onda estacionaria se produce cuando se superponen dos ondas que tienen:
Igual amplitud, igual frecuencia y misma velocidad que viajan en sentidos opuestos
Distinta amplitud, distinta frecuencia y misma velocidad que viajan en sentidos opuestos
Igual amplitud, igual frecuencia y misma velocidad que viajan en el mismo sentido
FÍSICA II – EXAMEN ORDINARIO – Semestre 2007-1
7 de junio de 2007
PARA APROBAR DEBERÁS RESPONDER AL MENOS A UN PROBLEMA DE CADA PARCIAL.
1A.- Sea una barra de fierro en posición vertical de 4m de longitud, cuya sección transversal tiene un área de
0.5 cm2. Si se le cuelga un cuerpo de 225 kg de masa de su extremo inferior, la barra se alarga 1mm. ¿Cuál es
el módulo de Young del fierro?.
1B.- Sea un bloque de gelatina de fresa de dimensiones 60 x 60 x 20 mm3. Se aplica una fuerza tangencial de
magnitud 0.245 N a la cara superior del bloque, produciendo un desplazamiento δ = 5 mm entre la cara
superior y la cara inferior. Comprobar que el módulo de cizalla para la gelatina es γ = 272.4 N/m2.
(NOTA: En este caso NO se puede aproximar tanθ ∼ θ)
2A.- Si suponemos que el agua de mar es compresible, su densidad promedio es de 1025 kg/m3 y su módulo de
compresibilidad es χ = 5 x 10-10 m2/N, ¿cuál será el porcentaje de cambio en el volumen que se produce en el
agua entre la superficie del mar y una profundidad de 1600 m?
2B.- Sea un tubo de cristal con forma de U. Se vierte agua en su interior hasta que ésta alcanza una altura de
15 cm en cada una de las ramas del tubo. Se añade entonces benceno lentamente en la rama izquierda hasta
que el agua sube 6 cm en la rama derecha. Si la gravedad específica del benceno es 0.879, ¿cuál será la
diferencia de alturas entre la superficie libre del benceno de la rama izquierda y la superficie libre del agua
de la rama derecha cuando el sistema alcanza el equilibrio?
3A.- Una boya cilíndrica de 20 cm de diámetro y 80 cm de altura, cuya masa es de 15 kg, se encuentra
flotando verticalmente sobre la superficie del agua. ¿Cuánto se hundirá la boya si se le coloca un cuerpo de
masa 3 kg encima de ella?
3B.- Un sistema horizontal de tuberías conecta una tubería de sección transversal A1 = 200 mm2 a una tubería
de sección transversal A2 = 100 mm2 cuyo extremo se abre al aire libre. Si la presión atmosférica es
Patm = 101.3 kPa, y si se ignora el efecto viscoso, ¿cuál será la presión en la primera sección de la tubería para
que el agua fluya a una velocidad v2 = 2.0 m/s por el extremo abierto al aire?.
4A.- Un sistema masa-muelle oscila con una energía total E0 y una amplitud x0. ¿Cuánto valdrán Ec y Ep en la
posición x=x0/2?
4B.- Un oscilador oscila con una frecuencia lineal de 75 Hz produciendo la onda de la figura. Calcular: a)
amplitud, b)frecuencia angular, c)número de onda, d)longitud de onda, e)periodo, f) velocidad de onda.
y (cm)
5
0
-5
x (cm)
4
8
12
16
20
24
28
32