I. A un difusor de una máquina de propulsión a chorro que opera en régimen estable, entra aire a 10° C y 80 kPa con una velocidad de 200 m/s. El área de entrada del difusor es 0.4 m². El aire sale del difusor a una velocidad muy pequeña comparada con la velocidad de entrada. Termodinámica.

1 kJ = 1 kPa·m³⇒ 0,287 kJ = 0,287 kPa·m³T = (10°C + 273,15°C) K⇒ T = 283,15 K

❶ Por la ec. del gas ideal:

pV = nRT(80 kPa)(V) = (1)(0,287 kPa·m³)(283,15 K)⇒ V = 1,02 m³

❷ Por condición de continuidad:

(dm/dt) = ρAv(dm/dt) = (1/1,02 m³)(200 m/s)(0,4 m²)∴ (dm/dt) = 78,43 kg/s

Question1Puntos: 1

Determinar el flujo másico del aire.

Seleccione una respuesta.

a. 117.80 kg/s 

b. 198.98 kg/s 

c.  89.98 kg/s 

d.  78.80 kg/s 

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Question2Puntos: 1

Determinar la temperatura del aire a la salida del difusor.

Seleccione una respuesta.

a. 303 K 

b. 343 K 

c. 313 K 

d. 293.15 K 

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II. Supóngase que un jugador de béisbol golpea una pelota de masa 1 Kg con un ángulo α con respecto al suelo horizontal y con velocidad inicial:

Supóngase también que la principal fuerza que actúa sobre ésta, además de la fuerza de gravedad, es la resistencia debida a la densidad   del aire en dirección opuesta a la velocidad de la pelota y es igual a  .

Question3Puntos: 1

¿Cuál de las siguientes parejas de ecuaciones describe el movimiento de la pelota si se considera la posición inicial de donde sale como el origen  ?

Seleccione una respuesta.

a.   

b.   

c.   

d.   IncorrectoPuntos para este envío: 0/1.

III. Suponga que se sabe que la Tierra atrae un objeto con una fuerza que disminuye a razón de 2 N/km cuando la distancia entre la Tierra y el objeto es 20000 km.

Question4Puntos: 1

¿Con qué rapidez cambia esta fuerza cuando la distancia es 10000 km?

Seleccione una respuesta.

a. −16 N/km 

b.  16 N/km 

c. −8 N/km 

d.  8 N/km 

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Question5Puntos: 1

¿Cuál es la masa m del objeto?

Seleccione una respuesta.

a. 0.020064 kg 

b. 2.0064 kg 

c. 2006.4 kg 

d. 20064 kg 

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Question6Puntos: 1

¿Cuál es la razón entre las aceleraciones que experimenta el objeto cuando se encuentran a las distancias 20000 km y 10000 km?

Seleccione una respuesta.

a. 1 

b. 0.25 

c. 2 

d. 0.5 

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IV. En una empresa se desea mezclar Al y Sn para obtener una aleación más resistente. La empresa realiza la primera extracción de los dos elementos de una mina en Canadá obteniendo 38 g de Al y 56 g de Sn por cada kg de tierra extraída. De una segunda zona de extracción se obtienen 5 g Al y 60 g Sn por cada kg de tierra extraída. Actualmente, la empresa necesita obtener 550 g de Al y 1200 g de Sn para producir cierta aleación.

Question7Puntos: 1

Calcular los kg necesarios de cada extracción para obtener exactamente los 550 g de Al y 1200 g de Sn para producir la aleación.

Seleccione una respuesta.

a. 10 kg de la primera y 34 kg de la segunda 

b. 13.5 kg de la primera y 7.4 kg de la segunda

c. 6.75 kg de la primera y 3.7 kg de la segunda

d. 3.2 kg de la primera y 85.68 kg de la segunda

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Question8Puntos: 1

Calcular la razón (r) entre el contenido de moles de Al en la aleación y el contenido de moles de Al en 1 kg de la extracción 1.

Seleccione una respuesta.

a. 7.77 

b. 46.62 

c. 15.54 

d. 5.18 

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Question9Puntos: 1

La aleación de Al y Sn obtenida es la materia prima de una empresa norteamericana la cual compra 20000 libras de esta aleación por mes. ¿Cuántos kg de aleación debe de enviar la empresa productora a la norteamericana para satisfacer su compra anual?

Seleccione una respuesta.

a. 54431.642 kg 

b. 217726.571 kg 

c. 108863.2859 kg 

d. 240000 kg 

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V. Dos postes, uno de 12 ft de altura y el otro de 28 ft, están a 30 ft de distancia uno del otro. Se sostienen por dos cables, conectados a una sola estaca, desde el nivel del suelo hasta la parte superior de cada poste.

Question10Puntos: 1

¿A qué distancia x del poste más chico debe colocarse la estaca para usar la menor cantidad de cable?

Seleccione una respuesta.

a. x = 9 ft 

b. x = 15 ft 

c. x = 21 ft 

d. x = 25 ft 

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Question11Puntos: 1

Si la estaca soporta una fuerza vertical F igual a 2800 lb, ¿cuáles son las tensiones T1 y T2 a las que se someten los cables?

Seleccione una respuesta.

a. T1=1750 lb y T2=1750 lb 

b. T1=875.73 lb y T2=2484.71 lb 

c. T1=510.83 lb y T2=2619.74 lb 

d. T1=1344.66 lb y T2=2223.53 lb 

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VI. Un protón se mueve con una velocidad siempre perpendicular a la dirección de un campo magnético de 1000 Gauss.

Question12Puntos: 1

Calcular la frecuencia con la que gira el protón en una órbita circular.

Seleccione una respuesta.

a. ƒ=9.564×106 Hz 

b. ƒ=9.564×1010 Hz 

c. ƒ=1.522×106 Hz 

d. ƒ=1.522×1010 Hz 

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Question13Puntos: 1

Si la órbita en la que se mueve el protón tiene radio R, calcula la aceleración centrípeta.

Seleccione una respuesta.

a. ac=9.146×1021R 

b. ac=9.564×106R 

c. ac=9.564×1010R 

d. ac=9.146×1013R 

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Question14Puntos: 1

¿Cuál es la energía cinética del protón en cualquier instante del trayecto circular?

Seleccione una respuesta.

a. Ec=7.651×10−6R2 

b. Ec=7.651×10−14R2 

c. Ec=4.78×1010R2 

d. Ec=4.78×106R2 

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VII. Un tanque elevado de altura h=40 m y diámetro D=2.5 m abastece de agua a una casa, como se muestra en la figura. Una tubería horizontal en la base del tanque tiene un diámetro d=2.54 cm. Para satisfacer las necesidades del hogar, la tubería de abastecimiento debe ser capaz de surtir agua a razón de Q=0.0015 m³/s.

Question15Puntos: 1

Si el agua estuviese fluyendo a la cantidad máxima, la presión en la tubería horizontal es:

Seleccione una respuesta.

a. PB=5.0014×105 Pa (absoluta) 

b. PB=4.2814×105 Pa (absoluta) 

c. PB=4.8814×105 Pa (absoluta) 

d. PB=3.8814×105 Pa (absoluta) 

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Question16Puntos: 1

Una tubería más pequeña, de diámetro d' = 1.27 cm abastece al segundo piso de la casa, a una distancia de 5 m sobre el nivel del suelo. La velocidad del flujo en dicha tubería es:

Seleccione una respuesta.

a. vc=0.07519 m/s 

b. vc=11.4811 m/s 

c. vc=37.2 m/s 

d. vc=18.6 m/s 

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Question17Puntos: 1

La presión del agua en tubería del segundo piso es:

Seleccione una respuesta.

a. Pc=3.1219×105 Pa (absoluta) 

b. Pc=2.1219×105 Pa (absoluta) 

c. Pc=3.9219×105 Pa (absoluta) 

d. Pc=3.8219×105 Pa (absoluta) 

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Question18Puntos: 1

Si una persona en el segundo piso de la casa sirve agua en un cono circular recto de 12 cm de alto y 4 cm de radio de la base. La rapidez de cambio del nivel de agua a la profundidad de 3 cm es:

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a.   = 14.32 m/s 

b.   = 15.01 m/s 

c.   =  4.775 m/s 

d.   =  9.816 m/s CorrectoPuntos para este envío: 1/1.

VIII. Sobre una barra de Bario inciden fotones con una longitud de onda igual a 350 nm, los electrones más energéticos que son expulsados del metal y se desvían por la acción de un campo magnético describiendo un arco de radio r. El campo magnético es generado por un conductor rectilíneo por el cual circula una corriente ascendente de 3.0 A. La longitud de umbral del Bario es de 492 nm.

Question19Puntos: 1

Determine la velocidad con que son expulsados los electrones del metal.

Seleccione una respuesta.

a. 7.4×103 m/s 

b. 7.4×104 m/s 

c. 6×104 m/s 

d. 6×105 m/s 

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Question20Puntos: 1

¿Cuál es la magnitud del campo magnético?

Seleccione una respuesta.

a. 7.53×10−6 T 

b. 3.76×10−6 T 

c. 15.6×10−6 T 

d. 2.4×10−6 T 

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Question21Puntos: 1

¿Cuál es la fuerza del campo magnético?

Seleccione una respuesta.

a. 2.31×10−19 N 

b. 2.84×10−19 N 

c. 3.26×10−19 N 

d. 7.26×10−19 N 

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Question22Puntos: 1

¿Cuál es el radio de la trayectoria que sigue el electrón dentro del campo magnético?

Seleccione una respuesta.

a. 1.16 m 

b. 2.15 m 

c. 1.43 m 

d. 1.75 m 

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Question23Puntos: 1

IX. En un recipiente de hierro de 5 litros se introduce aire (21% de Oxígeno, 79% de nitrógeno) hasta conseguir una presión interior de 0.1 atm a 239°C. Si se considera que el 85% del oxígeno reacciona y que de éste el 75% reacciona en la oxidación de hierro en óxido ferroso y el resto en óxido férrico; determina la cantidad de óxido férrico formado y la presión final en el recipiente.

Seleccione una respuesta.

a. 0.0570 g, 0.08288 atm 

b. 0.0585 g, 0.08292 atm 

c. 0.0575 g, 0.08304 atm 

d. 0.0486 g, 0.08296 atm 

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Question24Puntos: 1

X. Una pieza metálica de 4.11 g que contiene cobre se introduce en ácido clorhídrico obteniéndose una disolución que contiene Cu+2 y un residuo sólido insoluble. Sobre la disolución resultante se realiza una electrólisis pasando una corriente de 5 A. Al cabo

de 656 s se pesa el cátodo y se observa que se han depositado 1.08 g de cobre. Determina el volumen de cloro gaseoso que se desprende durante el proceso electrolítico en el ánodo medido a 20°C y 760 mm Hg y el contenido real de Cu (en % en peso) en la pieza original, si al cabo de 25 minutos de paso de corriente se observa que el peso del cátodo no variaba.

Seleccione una respuesta.

a. 0.52 L; 35.76% 

b. 0.38 L; 30.22% 

c. 0.41 L; 26.28% 

d. 0.26 L; 42.34% 

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XI. Un joven desea regalar a su novia un dije de Plata limitado por la función r = 2(1-sen t) en cm y espesor de 2 mm. La Plata tiene una densidad de 10.5 g/cm³.

Question25Puntos: 1

¿Cuál es el costo del dije si la Plata cuesta $19.30 el gramo?

Seleccione una respuesta.

a. $850 

b. $526 

c. $612 

d. $764 

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Question26Puntos: 1

¿Cuántas moléculas de plata están contenidas en el dije?

Seleccione una respuesta.

a. 2.209×1026 moléculas 

b. 2.209×1023 moléculas 

c. 3.142×1026 moléculas 

d. 3.142×1023 moléculas 

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Question27Puntos: 1

Si la Plata se oxida con el Oxígeno del aire, calcula la cantidad de O2 necesario para oxidar la masa del dije.

Seleccione una respuesta.

a. 1.46 gr 

b. 2.94 gr 

c. 6.25 gr 

d. 5.87 gr 

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Question28Puntos: 1

Si el punto de fusión de la plata es de 961.8°C y el Cp de la Plata es 0.056, calcula el calor para fundir el dije desde 24°C.

Seleccione una respuesta.

a. 2.078 Cal 

b. 2.078 Kcal 

c. 304.54 Cal 

d. 304.54 Kcal 

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XII. Un sistema cilindro-émbolo de 10 cm de radio en su base tiene confinados 6.28 litros de aire seco, el cual se encuentra a una presión de 1200 mm de Hg. En cierto momento el émbolo comienza a operar isotérmicamente debido a la expansión del aire.

Question29Puntos: 1

¿Cuánto trabajo genera esta expansión si el émbolo alcanza una altura de 50 cm y no se consideran pérdidas de calor por fricción?

Seleccione una respuesta.

a. 1508 J 

b. 1005 J 

c. 921 J 

d. 7033 J 

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Question30Puntos: 1

¿Cuánto tiempo le tarda al émbolo alcanzar 80 cm de altura si actúa a una potencia de 100 W y no se consideran pérdidas de calor por fricción?

Seleccione una respuesta.

a. 15 s 

b. 10 s 

c. 21 s 

d. 14 s 

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XIII. Una boya cilíndrica de 2 dm de diámetro se encuentra en un líquido cuya densidad es de 62.4 kg/dm³. Se ha observado que si se empuja suavemente y se suelta tiene un periodo de vibración de 2 segundos y su eje permanece vertical.

Question31Puntos: 1

La ecuación que representa el desplazamiento de la boya en el tiempo es:

Seleccione una respuesta.

a.   

b.   

c.   

d.   CorrectoPuntos para este envío: 1/1.

Question32Puntos: 1

La masa del cilindro es:

Seleccione una respuesta.

a. 194.85 kg 

b. 612.144 kg 

c. 639.5 kg 

d. 2009 kg 

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XIV. Un arma de artillería de costa puede ser disparada a cualquier ángulo de elevación entre 0° y 90° en un plano vertical fijo. Si se desprecia la resistencia del aire y la velocidad en la boca del cañón es constante  .

Question33Puntos: 1

Determinar el conjunto H de puntos en el plano y sobre la horizontal que puede ser golpeado.

Seleccione una respuesta.

a.   

b.   

c.   

d.   CorrectoPuntos para este envío: 1/1.