UNAC-FIEE-2012B Prof. Juan Mendoza Nolorbe

EXAMEN SUSTITUTORIO DE FSICA 2

1. Un tubo cilindrico de masa M, espesor E y longitud L es usado como columna,

determinar cunto se deforma el tubo por su propio peso al ser colocado

verticalmente. El mdulo de elsticidad del tubo es Y.

2. Un cilindro maciso de masa M, radio R y longitud L es usado como eje de transmisin

y se conecta a un motor de potencia. En el extremo libre la carga sobre el cilindro

hace que este gire con una velocidad angular . La potencia til usado por el motor

es P. El mdulo de cizalla del cilindro es G. Determinar la deformacin por cizalla

que experimenta el cilindro.

3. Considere un cilindro de radio R y densidad D con una perforacin cilndrica de

radio R/2 , tal como se muestra en la gura. El cilindro rueda sin resbalar sobre

una supercie horizontal realizando pequeas oscilaciones en torno a su posicin de

equilibrio. Encuentre el periodo de las oscilaciones.

4. Una varilla de masa M y longitud L es sujeto verticalmente desde uno de sus

extremos, en el extremo libre se conecta un amortiguamiento viscoso de coeciente

de rozamiento b. La varilla es desviada ligeramente de sus posicin de equiibrio

vertical. Determinar la ecuacin diferencial de las oscilaciones amortiguadas.

5. Una varilla de longitud L y densidad D es sumergida en un lquido de densidad 1,25D,

la varilla inicialmente se encuentra parcialmente sumergida en pocisin vertical.

Determinar el periodo de oscilacin vertical de la varilla cuando esta sea perturbada

ligeramente hacia abajo.

6. Exprese la funcin de onda viajera de una onda transversal estacionaria, en una

cuerda de 2m de largo donde se observan 5 antinodos. La cuerda tiene una densidad

lineal de 0,04kg/m y esta sometida a una tensin de 16N. La amplitud de la onda

es de 0,2 m.

7. Una pipeta tiene un diametro de 1cm en su parte ms ancha y 4mm en su

parte angosta, la pipeta se llena de agua hasta una altura de 20cm y se dispone

verticalmente. Se abre la llave de salida y el agua sale a travs de la parte ms

angosta. Determinar aproximadamente el tiempo que demora en vaciarse la mitad

del agua contenida en la pipeta.

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8. El calor especco de un material depende de la temperatura, Ce = (AT + BT2)

donde Ce se mide en J/(kg K), T se mide en kelvin (K). A = 0,002 y B = 0,000005

son constantes. Determinar la cantidad de calor necesario para calentar el material

de 20C a 40C.

9. Un gas en el interior de un recipiente se expande de modo que su presin en funcin

del volumen esta dado por, P = kV 1,7, donde k es una constante. El gas se

encuentra inicialmente en equilibrio temodinamico, tal que P = 100kPa, T = 300K.

Si la cantidad de sustancia de gas es de 8 mol, determinar el trabajo de expansin

realizado cuando la temperatura alcance los 400K.

10. En el ciclo ideal mostrado en la gura, determinar el trabajo total desarrollado y

el calor total absorbido, luego calcule la eciencia del ciclo. Asigne un valor a la

cantidad de sustancia de trabajo en el ciclo.

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