Examen Fsica 26-6-15

Problema 1

Los notonctidos son una familia de insectos acuticos del ordenHemiptera, comnmente conocidos como garapitos o barqueritos,con la caracterstica de nadar al revs, es decir con el dorso abajo. Elgnero ms comn es Notonecta, insectos con forma hidrodinmicacon un cuerpo robusto, de hasta 16 mm de largo, de color verde,marrn o amarillento. Estos insectos acuticos nadan sobre susespaldas, remando vigorosamente con su largas y peludas patastraseras.

(a) En contraste con otros insectos acuticos que se aferran a objetos sumergidos, los notonctidos utilizan un sistema nico para permanecer estticos: capturan una burbuja de aire en la superfcie, y regulan su tamao mediante el intercambio activo con hemoglobina almacenada en su abdomen, junto con otros gases como nitrgeno y monxido de carbono. Esto evita que deban moverse en busca de oxgeno en el agua y les permite esperar a la presa. Si la densidad del oxgeno a 20C es de=1,3 kg/m3, y se considera el notonctido de masa 5 gr como un cono de altura 2 cm y radio 0,5 cm, calcula las dimensiones de la burbuja si se mantiene a 55 cm de profundidad.

(b) Estos insectos pueden llegar a atacar presas tan grandes como renacuajos o pequeos peces. Unnotonctido situado a 55 cm de profundidad quiere atacar a una mariposa volando sobre lasuperficie a 0,5 cm de esta. Calcula con que ngulo deber atacar si la ve con un ngulo de 25,5respecto la normal. Datos: n(agua)4/3

(c)La mariposa, sin embargo, tiene buenos reflejos e intentar esquivar al notonctido. Calcula cules su coeficiente de arrastre si para seguir volando a una velocidad de 2 cm/s, necesita unaaceleracin constante de 2,06 m*s^-2.Datos: m(mariposa)=2,5 gr viscosidad(aire)=0,018 cP densidad(aire)=1,19 kg*m^-3A superior=5 cm^2 A superficie transversal= 0,5 cm^2

(d) La especie Notonecta irrorata libera dos kairomonas , el n-tricosano y n- heneicosano , que repelen la proliferacin de mosquitos de Culiseta longiareolata en sus estanques. Estos estmulos qumicos son detectados por las antenas. A continuacin se presenta un esquema que representa su funcionamiento. Los interruptores son activados consecutivamente al ir aumentando la concentracin de, por ejemplo el n-tricosano, y as se transmite la seal de manera horizontal y vertical. (a) Si C1 est formado por dos placas circulares de 5 mm de radio, separadas por 1 micrmetro de dielctrico con K=80, calcula su capacidad y la carga acumulada con un potencial de 5 V.(b)Considerando una diferencia de potencial de 70 mV sobre el primer condensador, calcula la capacidad necesaria para descargarse completamente en unos 200 us. (supongamos una resistencia del conductor de 2 Ohms)(c)Qu le pasar al segundo condensador cuando el primero se descargue? Como podra esto hacer que los mosquitos se fueran del estanque?