Biofísica 2 P Jul 25 TA4 - 3. Electricidad

 En el circuito de la figura, el amperímetro mide 12,5 mA. Siendo R1 = 1200 Ω, R2 = 2400 Ω y R3 = 400 Ω

 

  

a.     Calcular la corriente que circula por R1

 

V = R I (Ley de Ohm)

 

Donde

V = diferencia de potencial

R = resistencia

I = intensidad de corriente

 

 

R1 y R2 resistencias en paralelo

V12 = I12 R12

 

Donde

V12 = diferencia de potencial en el paralelo

R12 = resistencia en paralelo = 1 / (1/ R1 + 1/R2) = 1 / (1/1200 Ω + 1/2400 Ω) = 800 Ω

R1 = resistencia 1 = 12,5 x 10^-3 A / (1/1200 Ω + 1/2400 Ω)

R2 = resistencia 2 = 2400 Ω

I12 = intensidad de corriente = I = 12,5 mA = 12,5 x 10^-3 A

 

Reemplazando

V12 = I12 * 1 / (1/ R1 + 1/R2) = 12,5 x 10^-3 A / (1/1200 Ω + 1/2400 Ω) = 10 V

 

 

Resistencia 1

V1 = I1 R1

 

Donde

V1 = diferencia de potencial = V12 = 10 V

I1 = intensidad en la resistencia 1

 

Reemplazando y despejando I1

I1 = V1 / R1 = 10 V / 1200 Ω = 8,33 x 10^-3 A = 8,33 mA

 

 

 b.     Calcular la potencia desarrollada por la pila

 

Pot = V I = V^2 / R = I^2 R

 

Donde

Pot = potencia

V = diferencia de potencial

I = intensidad de corriente = 12,5 mA = 12,5 x 10^-3 A

R = resistencia = R12 + R3 (resistencias en serie)

R12 = resistencia del paralelo = 1 / (1/ R1 + 1/R2) = 800 Ω

R3 = resistencia 3 = 400 Ω

 

Reemplazando

Pot = I^2 (R12 + R3) = (12,5 x 10^-3 A)^2 (800 Ω + 400 Ω) = 0,1875 W

 

 

 

Biofísica 2 P Jul 25 TA4 - 2. Termodinámica

Un mol de gas ideal monoatómico realiza el ciclo ABCA de la figura.

(R = 8,314 J/mol.K = 0,082 L.atm/mol.K; cp = 5R/2; cv = 3R/2)

 

 

a.     Calcular el trabajo total realizado por el gas en el ciclo.

  

WABCA = área de la gráfica = (3000 kPa – 1000 kPa) (4 litros – 1 litros) / 2 = 3000 J

 

 

b.     Calcular la variación de la energía interna del gas cuando el gas evoluciona desde el estado B al estado C

  

∆U = n cv (TC – TB)

 

Donde

∆U = variación de la energía interna

n = número de moles = 1 mol

cv = calor especifico a volumen constante = 3 R/2

TC = temperatura en C = PC VC / (n R)

PC = presión en C = 1000 kPa

VC = volumen en C = 4 litros

TB = temperatura en B = PB VB / (n R)

PB = presión en B = 3000 kPa

VB = volumen en B = 1 litros

Reemplazando 

∆U = n 3 R/2 (PC VC / (n R) – PB VB / (n R)) = 3/ 2 (PC VC – PB VB)

∆U = 3/ 2 (1000 kPa 4 litros - 3000 kPa 1 litros) = 1500 J

 

 

 

Biofísica Segundos Parciales 2025

 Segundos Parciales  2025

Julio 2025

Tema  A4  - Catedra Silva

1. https://noemifisica.blogspot.com/2026/01/biofisica-2-p-jul-25-ta4-1-termodinamica.html

2. https://noemifisica.blogspot.com/2026/01/biofisica-2-p-jul-25-ta4-2-termodinamica.html

3. https://noemifisica.blogspot.com/2026/02/biofisica-2-p-jul-25-ta4-3-electricidad.html

4. 

5. 

6. 

7. 

Indice

https://noemifisica.blogspot.com/2020/05/biofisica-53-indice.html

Biofísica 2 P Jul 25 TA4 - 1. Termodinámica

En un recipiente adiabático ideal que contiene agua a 22°C se introducen 200 gr de un metal fundido que se encuentra a 327° C. La evolución de la temperatura del metal en función del calor intercambiado se muestra en la figura

 

 

a.     ¿Cuál es el calor especifico del metal en estado sólido?

 

Q = ces ms (Te – Ts)

 

Donde

Q = calor cedido por el metal solido = 2900 cal – 1100 cal = 1800 cal

ces = calor especifico del metal

ms = masa del metal = 200 gr

Te = temperatura de equilibrio = 27 °C

Ts = temperatura del metal solido = 327 °C

 

Reemplazando y despejando ces

ces = - 1800 cal / (200 gr (27 °C – 327°C) = 0,03 cal/gr.°C

 

b.     Que cantidad de agua contiene el recipiente si la temperatura de equilibrio es 27°C

 

Q = cea ma (Te – Ta)

 

Donde

Q = calor cedido por el metal = 2900 cal

cea = calor especifico del agua = 1 cal/gr.°C

ma = masa de agua

Te = temperatura de equilibrio = 27 °C

Ta = temperatura inicial del agua = 22 °C

 

Reemplazando y despejando ces

ma = 2900 cal / (1 cal/gr.°C (27 °C – 22 °C) = 580 gr

 

 

Biofísica 1 P May 25 TB1 - 7. Fluidos

El grafico representa la presión manométrica en función de la altura dentro de un líquido desconocido en equilibrio cerca de la superficie terrestre. La densidad del fluido es:

 

□ 0,15 gr/cm3	□ 1000 gr/cm3	□ 1,00 gr/cm3
■ 0,82 gr/cm3	□ 1,50 gr/cm3	□ 8,20 gr/cm3

  

ΔPAB = δ g Δh

 

Donde

ΔPAB = variación la presión manométrica = PB – PA

PA = presión manométrica en A = 0,92 kPa = 920 Pa

PB = presión manométrica en B = 2,15 kPa = 2150 Pa

δ = densidad del liquido

g = aceleración de la gravedad = 10 m/s²

Δh = diferencia de profundidades = hA – hB

hA = altura en A = 24 cm = 0,24 m (desde el fondo)

hB = altura en B = 9 cm = 0,09 m (desde el fondo)

 

Reemplazando y despejando δ

δ = (PB – PA) / (g (hA – hB)) =  

δ = (2150 Pa – 920 kPa) / (10 m/s² (0,24 m - 0,09 m)) = 820 kg/m³ = 0,82 gr/cm³

Biofísica 1 P May 25 TB1 - 6. Fluidos

 En el esquema las resistencias hidrodinámicas adoptan un valor de RB = 9000 Pa.s/m³ y RC = 6000 Pa.s/m³

Calcular la potencia total disipada por el fluido al circular por la tubería sabiendo que el caudal en RB = 0,1 m³/s

 

 

□ 60 W	□ 90 W	□ 135 W
□ 180 W	□ 200 W	■ 225 W

 

 ∆P = Q R

 

Donde

∆P = variación de la presión

Q = caudal

R = resistencia hidrodinámica

 

Aplicando en ambas resistencias

Resistencia B:  ∆PB = QB RB

Resistencia C:  ∆PC = QC RC

 

Donde

∆PB = ∆PC = variación de presión

QB = caudal en B = 0,1 m³/s

QC = caudal en C

RC = resistencia C = 6000 Pa.s/m³

  

Reemplazando en la resistencia B

∆PB = QB RB = 0,1 m³/s 9000 Pa.s/m³  = 900 Pa  

 

Reemplazando en la resistencia C y despiojando QC

QC = ∆PC / RC = 900 Pa / 6000 Pa.s/m³ = 0,15 m³/s

 

Pot = Q^2 R

 

Donde

Pot = potencia

Q = caudal total = QB + QC

R = resistencia total = 1 / (1 / RB + 1 / RC)

 

Reemplazando

Q = 0,1 m³/s + 0,15 m³/s = 0,25 m³/s

R = 1 / (1 / 9000 Pa.s/m³ + 1 / 6000 Pa.s/m³ ) = 3600 Pa.s/m³

 

Reemplazando end Pot

Pot = (0,25 m³/s)^2 3600 Pa.s/m³ = 225 W

 

 

Biofísica 1 P May 25 TB1 - 5. Cinemática

 Un cuerpo se mueve por un camino rectilíneo. El grafico indica su posición en función de tiempo, indique la única afirmación correcta:

 

 

0 < t < 6 min

 

Ecuaciones horarias

 x1 = xo + vo t1 + 1/ 2 a1 t1^2

v1 = vo + a1 t1

 

Donde

xo = posición inicial = 30 m

x1 = posición  final (t1 = 6 min) = 15 m

vo = velocidad inicial = 0 (pendiente de la recta en t = 0 es horizontal)

a1 = aceleración < 0  (concavidad de la curva es negativa)

v1 = velocidad final (t1 = 6 min)

t1 = tiempo final = 6 min (60 seg / 1 min) = 360 seg

 

Reemplazando en la ecuación de la posición y despejando a1

a1 = 2 (x – xo) / t1^2 = 2 (15 m – 30 m) / (360 seg)^2 = - 2,31 x 10^-4 m/s²

 

Reemplazando en la ecuación de la velocidad

v1 = a1 t1 = - 2,31 x 10^-4 m/s² 360 seg = - 0,083 m/s

 

6 min < t < 12 min

 

Ecuaciones horarias

x2 = x1 + v1 (t2 – t1) + 1/ 2 a2 (t2 – t1)^2

v2 = v1 + a2 (t2 – t1)

 

Donde

x2 = posición  final (t2 = 12 min) = 0 m

v2 = velocidad final (t2 = 12 min) = 0 (pendiente de la recta en t2 = 12 min es horizontal)

a2 = aceleración >  0  (concavidad de la curva es positiva)

t2 = tiempo final = 12 min (60 seg / 1 min) = 720 seg

 

Reemplazando en la ecuación de la posición y despejando a1

a2 = 2 (x2 – x1 – v1 (t2 – t1)) / (t2 – t1)^2 =

a2 = 2 (0 – 15 m – (- 0,083 m/s)(720 seg – 360 seg))) / (720 seg - 360 seg)^2 =

a2 =  2,31 x 10^-4 m/s²

 

 

□ La rapidez disminuye todo el tiempo durante los primeros 12 min

Falso

 

0 < t < 6 min

vo = 0 y a1 < 0 à v(t) aumenta

 

6 min < t < 12 min

v1 < 0 y a2 > 0 à v(t)  disminuye

 

 

□ La fuerza resultante sobre el cuerpo es constante

Falso

 

0 < t < 6 min

a1 < 0 à F1 = m a1 < 0

 

6 min < t < 12 min

a2 > 0 à F2 = m a2 > 0

 

 

□ El cuerpo disminuye su rapidez durante los 6 min, se detiene y luego comienza a moverse cada vez más rápido

Falso

 

El móvil está detenido en t = 0 y en t = 12 min.

En t = 6 min à v1 = - 0,083 m/s ≠ 0

 

 

□ La fuerza resultante sobre el cuerpo nunca cambia de sentido

Falso

 

0 < t < 6 min

a1 < 0 à F1 = m a1 < 0

 

6 min < t < 12 min

 a2 > 0 à F2 = m a2 > 0

 

■ El cuerpo aumenta se rapidez durante los primeros 6 min y luego frena hasta detenerse en t = 12 min

Verdadero

 

0 < t < 6 min

vo = 0 y a1 < 0 à v(t) aumenta

 

6 min < t < 12 min

v1 < 0 y a2 > 0 à v(t)  disminuye

v2(t2 = 12 min) = 0

 

 

□ En t = 6 min la velocidad cambia de sentido

Falso

 

En t = 6 min à v1 = - 0,083 m/s ≠ 0