Tema 1: Movimiento oscilatorio 4. Un bloque de 200 g se une a un resorte horizontal y ejecuta movimiento armónico simple
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Tema 1: Movimiento oscilatorio 4. Un bloque de 200 g se une a un resorte horizontal y ejecuta movimiento armónico simple con un periodo de 0.250 s. La energía total del sistema es de 2.00 J. Encuentre a) la constante de fuerza del resorte y b) la amplitud del movimiento. Solución:
m 200 g se pasa a kilogramo 2kg T 0.250s E 2.00 J K ? A? a) La constante de fuerza del resorte
Formula de la constante de fuerza K m.w 2
2 T 2 W 25.13rad / seg 0.250s
W
K 0.2kg * 25.13 2 rad / seg 126.3N / m K 126.3N / m b) La amplitud del movimiento
Formula de la amplitu del movimiento A
2E K
2 * 2.00 J 0.177 126.3N / m A 0.177 A
Tema 2: Movimiento ondulatorio 11. Una soga tensa tiene una masa de 0.180 kg y una longitud de 3.60 m. ¿Qué potencia se debe suministrar a la soga para que genere ondas sinusoidales que tengan una amplitud de 0.100m y una longitud de onda de 0.500 m y viajen con una rapidez de 30.0 m/s? Tema 3: Temperatura 16. Un auditorio tiene dimensiones de 10.0 m X 20.0 m X 30.0 m. ¿Cuántas moléculas de aire llenan el auditorio a 20.0°C y una presión de 101 kPa? Tema 4: Primera ley de la termodinámica 22. Un gas ideal inicialmente a 300 K experimenta una expansión isobárica a 2.50 kPa. Si el volumen aumenta de 1.00 m3 a 3.00 m3 y se transfieren 12.5 kJ al gas por calor, ¿cuáles son a) el cambio en su energía interna y b) su temperatura final? Solución:
Expansión isobárica 2.50kPa se pasa a Pascales 2500Pa Vf 3.00m 3 Vi 1.00m 3 Q 12.5kJ
se pasa a J 12500J
a) Cuál es el cambio en su energía interna
Formula para hallar cambio de energía U Q - W El trabajo a presion constante es : W p(Vf Vi ) W (2500 pa)(3.00m 3 1.00m 3 ) 5000 J
El cambio de energia interna es : U Q - W U 12500J - 5000J U 7500J
b) Cuál es su temperatura final
Formula de temperatu ra final es : V f * T1 Tf Vi1 (3m 3 )(300 K ) 900 K (1m 3 ) T f 900 K
Tf
Tema 5: Teoría cinética de los gases 26. Durante la carrera de compresión de cierto motor de gasolina, la presión aumenta de 1.00 atm a 20.0 atm. Si el proceso es adiabático y la mezcla combustible–aire se comporta como un gas diatónico ideal, a) ¿en qué factor cambia el volumen y b) en qué factor cambia la temperatura? c) Si supone que la compresión comienza con 0.016 0 moles de gas a 27.0°C, encuentre los valores de Q, W y Eint que caracterizan el proceso. Solución: