Biofísica UBA XXI Final Feb 22 43. Fluidos

Según lo estudiado sobre densidad y peso específico elija la opción correcta:

 

a) El agua presenta mayor densidad en estado sólido que en estado líquido, ya que para un mismo valor de masa el estado sólido ocupa un volumen menor

Falso

 

Densidad del hielo < densidad del agua

 

b) El peso específico indica la cantidad de moléculas por volumen de un objeto y se modifica de acuerdo a la fuerza de gravedad.

Falso

 

Peso específico = peso / volumen = masa * g / volumen   DEPENDE de g

masa = número de moles * Masa relativa  DEPENDE del material

número de moles = cantidad de moléculas  / nº de Avogadro 

 

c) El peso específico indica la relación entre el peso de un cuerpo y el volumen que este ocupa, siendo su valor independiente de la fuerza de gravedad.

Falso

 

Peso específico = peso / volumen = masa * g / volumen  DEPENDE de g

 

d) El peso específico indica la relación entre la masa de un cuerpo y el volumen que este ocupa, su valor no se modifica de acuerdo al valor de la fuerza de gravedad

Falso

 

Peso específico = peso / volumen = masa * g / volumen  DEPENDE de g

 

e) La densidad indica la relación entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa y no se modifica de acuerdo al valor de la fuerza de gravedad

Verdadero

 

Densidad = masa / volumen  NO depende de g

 

f) La densidad indica la relación entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa y se modifica de acuerdo al valor de la fuerza de gravedad

 

Densidad = masa / volumen  NO depende de g

 

Biofísica UBA XXI Final Feb 22 42. Fluidos

Se deja caer al fondo de un vaso con líquido una pastilla para la acidez. Calcule la presión total que soporta la misma teniendo en cuenta que el vaso se encuentra abierto en su parte superior.

Datos: δlíquido= 14 dg/cm³ , altura: 30 dm, g = 9,8 m/s²

1,013.10⁶ barias = 1,013.10⁵ pascales = 760 mmHg = 1 atm

 

	a) 0,004 atm		b) 0,41 atm
	c) 1,6 atm	X	d) 1,41 atm
	e) 411600 barias		f) 116400 barias

 

Ptot = Patm + Phidro

 

Donde

Ptot = presión total

Patm = presión  atmosferica =  101300 Pa

Phidro = presión hidrostática = δ g h

δ = densidad del liquido = 14 dg /cm³ = 1,4 g / cm³ = 1.400 kg/m³

g = aceleración de la gravedad = 9,8 m/s²

h = profundidad o altura del liquido = 30 dm = 3 m

 

reemplazando

Ptot = 101.300 Pa + 1.400 kg/m³  9,8 m/s²  3m = 142.460 Pa

 

Ptot = 142.460 Pa * 10 barias / 1 Pa = 1.424.600 barias

Ptot = 142.460 Pa * 1 atm / 101.300 Pa = 1,41 atm

 

Biofísica UBA XXI Final Feb 22 41. Mecánica

 Sara está pintando subida a una escalera ubicada a 9 m del piso. Desde esa altura se cae verticalmente hacia abajo un pincel. María logra agarrarlo antes de que toque el piso, a 1,8 metros de distancia del mismo. Calcule el tiempo que tarda en caer el pincel hasta que es agarrado por María.

Dato: g = 9,8 m/s² .

 

	a) 0,89 s	X	b) 1,21 s
	c) 1,49 s		d) 1,72 s
	e) 3,48 s		f) 5,33 s

 

Ecuacion horaria

y = yo + vo t – 1/ 2 g t^2

 

donde

y = altura en el instante t = 1,8 m

yo = altura inicial = 9 m

vo = velocidad inicial = 0 (el pincel cae)

g = aceleración dela gravedad = 9,8 m/s²

t = tiempo empleado

 

reemplzando y despejando t

t^2 = (y – yo) /(- 1/ 2 g) = ( 1,8 m - 9 m) / ( -1/ 2 * 9,8 m/s²) = 1,47 s2

t = (1,47 s²)^(1/2) = 1,21 s

 

Biofísica UBA XXI Final Feb 22 40. Ondas

 Determine la velocidad de la luz en un líquido si el ángulo límite de la glicerina respecto de este es de 70°.

Datos: nglicerina = 1,47; C = 300000 km/s.

 

	a) 204081,63 km/s		b) 1,5 x 109 km/h
	c) 4,6 x 10-6 km/s		d) 4,6 x 10-6 m/s
X	e) 2,17 x 105 km/s		f) 217391,3 m/s

 

 Angulo límite

 

n1  sen θ = n2  sen 90°  ley de snell

 

donde

n1 = índice de refracción de la glicerina = 1,47

θ = ángulo de incidencia = 70º

n2 = índice de refracción del líquido = C / v

C = velocidad de la luz = 300.000 km/h

v = velocidad de la luz en el liquido

 

reemplazado y despejando v

v = C / ( n1 sen θ ) = 300.000 km/h /( 1,47 sen 70º) = 217.179 km/h = 2,17 x 10⁵ km/s

 

Biofísica UBA XXI Final Feb 22 39. Electricidad

Teniendo en cuenta los conceptos vistos en la unidad de bases físicas de fenómenos bioeléctricos, seleccione la opción correcta. Una resistencia se conecta a dos baterías diferentes. Cuando está conectada a la batería A, la intensidad de corriente medida es 4 veces la intensidad de corriente que cuando se conecta a la resistencia B. Por lo tanto puede afirmar que:

 

	a) VA= VB		b) VB= 4 VA
	c) VA = 8 VB		d) VB= 8 VA
X	e) VA = 4VB		f) VA = 16 VB

 

V = R I Ley de Ohm

 

Donde

V = diferencia de potencial

R = resistencia

I = intensidad

 

Batería A  ---  VA = IA R

Batería B  ---   VB = IB R

 

El cociente de ambas ecuaciones

VA / VB = IA / IB

 

Reemplazando la relación de las corrientes  IA = 4 IB

VA / VB = 4 IB / IB = 4

Va = 4 VB

 

Biofísica UBA XXI Final Feb 22 38. Fenómenos de transporte

La hemoglobina (Hb) es una molécula que transporta oxígeno a través de la sangre humana. Una solución acuosa que contiene 0,263 g de Hb en 10 ml de solución tiene una presión osmótica de 0,02 atm. Calcular la temperatura de la solución.

Datos: iHb=1, MrHb=64500 g/mol, R = 0,082 (l.atm)/(mol.K).

 

x	X a) 599,27 K		b) 5992,7 K
	c) 59,927 K		d) 599,27 ºC
	e) 326,27 K		f) 59,927 ºC

 

Π  = Osm R T

 

Donde

Π  = presión osmótica = 0,02 atm

Osm = osmolaridad = M i

M = molaridad = mol/ Vol

mol = masa / Mr

masa = masa de soluto = 0,263 g

Mr = masa relativa del soluto = 64500 g/mol

Vol = volumen de la solución = 10 ml = 0,01 L

i = factor de Van´t Hoff = 1

R = constante de los gases ideales = 0,082 L.atm/(mol.K)

T = temperatura (en Kelvin)

 

Reemplazando y despejando T

T = Π  / (masa / (Mr V) i R) = 0,02 atm / (0,263 gr / (64500 g/mol  0,01 L) * 1 *  0,082 L.atm/mol K) = 598,16 K

 

Biofísica UBA XXI Final Feb 22 37. Fenómenos de transporte

 0,8 g de un soluto desconocido es disuelto en 100 ml de agua, formando una solución no electrolítica. Luego, se coloca la solución en un osmómetro tal que, al llegar al equilibrio, la columna de la solución se eleva 5,7 cm por encima del agua pura. Asumiendo que la densidad de la solución desconocida es de 1 g/ml y que toda la medición se realiza a 25ºC, calcule la masa relativa del soluto.

Datos: R = 0,082 (l.atm)/(mol.K), g = 980 cm/s² , 1 atm = 101325 Pa, 1 ml = 1 cm³

 

	a) 36363,6		b) 3636,4 g/mol
x	c) 36363,6 g/mol		d) 3.636,4 mol/g
	e) 36363,6 mol/g		f) 363

 

 

Π = P

 

Donde

Π  = presión osmótica = Osm R T

Osm = osmolaridad = M i

M = molaridad = mol/ Vol

mol = masa / Mr

masa = masa de soluto = 0,8 g

Mr = masa relativa del soluto

Vol = volumen de la solución = 100 ml = 0,1 L

i = factor de Van´t Hoff = 1 (solución no electrolítica)

R = constante de los gases ideales = 0,082 L.atm/(mol.K)

T = temperatura (en Kelvin) = 25º + 273 = 298 K

 

P = presión de la columna = δ g h

δ = densidad = 1 g/ml = 1000 kg/m³

g = aceleración de la gravedad = 980 cm/s² = 9,8 m/s²

h = altura de la columna = 5,7 cm = 0,057 m

 

reemplazando en P

P = 1000 kg/m³ 9,8 m/s² 0,057 m = 558,6 Pa (1 atm/101.325 Pa) = 0,0055 atm

 

Reemplazando en Π

Π = masa / (Mr V) i R T = P

 

despejando Mr

Mr = masa i R T / (V P) = 0,8 g 1 * 0,082 L.atm/(mol.K) 298 K / (0,1 L 0,0055 atm) =

35459,8 gr/mol