ayudantia-10

ayudantia-10

jueves 20 octubre 2022, presencial

control 02

instrucciones:

• responder en papel, en grupos de 2 o 3 personas
• poner todos los nombres en el papel, la fecha, y el nombre del curso
• elegir 3 problemas y responderlos
• para la nota se toman los mejores 2 problemas

ejercicio-01: velocidad del sonido (3 puntos)

a) en la Tierra, a qué distancia tenemos que estar de una fuente sonora para tener un retraso mayor a 9 minutos? y si la velocidad del sonido fuera el triple?

b) cuál es la velocidad del sonido en un material, si sabemos que una onda con longitud de onda igual a 120 milímetros, tiene un periodo de 2.5 milisegundos? y para otra onda en ese mismo material, cuál es su longitud de onda si el periodo es 7 segundos?

ejercicio-02: efecto Doppler (3 puntos)

a) si fuente de sonido emite un sonido con periodo de 5.5 milisegundos, y se aleja de ti a una velocidad de 200 km/h hacia ti que estás con velocidad 0 m/s, qué frecuencia percibes?

b) si una fuente de sonido emite una frecuencia de 7 kHz, a qué velocidad debe alejarse de ti, que estás con velocidad 0 km/h, para que cuando se aleje escuches un tercio de esa frecuencia original?

ejercicio-03: gas ideal (3 puntos)

a) si un gas está en un contenedor de 30 litros a presión atmosférica, cuál será su presión si el volumen aumenta a 130 litros, y la temperatura se mantiene constante a 87 Celsius?

b) tras este cambio de presión y volumen, mantenemos constante la presión y subimos la temperatura de 87 Celsius a 150 Celsius, cuál es el nuevo volumen?

ejercicio-04: transferencia de calor (3 puntos)

a) cuánta energía necesitamos para subir la temperatura de 2.8 litros de mercurio de 22 Celsius a 75 Celsius?

datos:

$$c_{mercurio} = 0.14 \frac{J}{kg \cdot K}$$

$$\rho_{mercurio} = 13000 \cdot \frac{kg}{m^3}$$

b) si tenemos una masa de agua de 13 kg a temperatura 70 grados Celsius, y sumergimos una masa de aluminio de 1 kg a cierta temperatura, y la la temperatura final de equilibrio es 72.5 Grados Celsius, cuál era la temperatura inicial del aluminio?

datos:

$$c_{agua} = 4182 \frac{J}{kg \cdot K}$$

$$c_{aluminio} = 904 \frac{J}{kg \cdot K}$$

ejercicio-05: expansión térmica (3 puntos)

a) si tenemos un volumen de hierro de 12 metros cúbicos, a 100 grados Celsius, encontrar el volumen cuando la temperatura baja a 15.8 grados Celsius.

dato:

$$\alpha_{hierro} = 1.2 \cdot 10^{-5} \frac{1}{K}$$

b) si tenemos un área de cierto material desconocido, y observamos que a 80 grados Celsius su área es de 3.1 milímetros cuadrados, y si lo enfríamos a 15 grados Celsius su área es de 2.8 milímetros cuadrados, calcular su coeficiente de expansión lineal.