Examen Final de FÍSICA II
Una
esfera de M1=12,5 kg. gira alrededor de un eje vertical fijo. Una
cuerda de masa despreciable está enrollada en el ecuador de la esfera. Del otro
extremo cuelga un cuerpo de M3=20 kg. La polea tiene una masa M2=10
kg. El módulo del momento de la fuerza de rozamiento en el eje de la esfera
vale [tfr-esf]=8 N.m y en el
eje de la polea
[tfr-pol]=10
N.m 
.Sabiendo
que R1=0,2 m y R2=0,1 m y que la cuerda no resbala, calcule:
a)
Tensiones de la cuerda.
b)
Velocidad de M3 después
de haber recorrido 4 mts partiendo del reposo.
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2) La variación de entropía en las
isotermas de un ciclo de Carnot tiene un valor absoluto de 1000 cal/K. La diferencia de temperatura
entre las isotermas es de 
y la cantidad de
calor entregada a la fuente fría es 3 veces el trabajo realizado por el ciclo.
Calcular:
a) Trabajo realizado
b) Temperaturas de las fuentes
c) Rendimiento
d) Variación de entropía del sistema, de
las fuentes y del universo.
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3) Una masa gaseosa ideal de 0,4
moles ocupa un volumen de 2 lts a 300 K. Evoluciona de ese estado inicial A a
otro B que tiene la misma presión y una temperatura de 600 K en contacto con
una fuente a 600 K. Justifique si, en esa evolución, puede
calcularse:
a)
Trabajo
b)
Cantidad de calor intercambiada
c)
Variación de energía interna
d)
Variación de entropía
Calcule las que puedan calcularse.
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4) a) Ciclo de Carnot:
deduzca explicando la expresión del
rendimiento en función de las temperaturas de las fuentes.
b) Concepto de entropía: deduzca explicando la desigualdad de Clausius.
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5) Movimiento oscilatorio
armónico. Deduzca la ecuación diferencial del movimiento.
Deducir las ecuaciones horarias (x,v,a).
Aclarar el significado físico de cada uno de los parámetros
que figuran.