FÍSICA II (Plan 85)

Examen Final

1) Una masa de 0,5 kg. está apoyada en una mesa horizontal y vinculada a un resorte ideal de constante elástica k=500 N/m cuyo otro extremo está fijo. Se separa la masa de la posición de equilibrio y luego se la libera. Considere despreciables los rozamientos. En el instante considerado inicial la masa se encuentra a -0,3 m de la posición de equilibrio, desplazándose en el sentido de las abscisas decrecientes con una velocidad de módulo 8,37 m/s. Calcule:

a) Amplitud del movimiento

b) Velocidad máxima

c) Fase inicial

Verifique si obtiene las condiciones iniciales (trabaje en radianes con 3 cifras significativas).

D) Posiciones en las que la energía cinética es igual a la energía potencial

2) Entropía:

a) Deducir, explicando, la desigualdad de Clausius

b) Deducir, explicando, las expresiones que permiten calcular las variaciones de entropía de un gas ideal

3) El volumen, la temperatura y la presión de un gas ideal en equilibrio son 2 l, 27 °C y 4 Atm, respectivamente. Se calienta a presión constante hasta que su volumen se duplica y luego se expande adiabáticamente hasta que vuelve a tener la temperatura original. Todas las transformaciones son reversibles.

a) Calcular el número de moles que evolucionan y las variables termodinámicas en cada punto de equilibrio (Cv=5/2 R)

b) Dibujar las distintas transformaciones en un diagrama p-V

c) Calcular el trabajo neto total realizado y la cantidad de calor intercambiado en cada transformación

d) Calcular la variación de energía interna entre el punto inicial y el punto final de las dos transformaciones

4) Ondas elásticas:

a) Ecuación diferencial de la onda

b) Ecuación de una onda armónica

Ondas longitudinales en varillas:

Deducir, explicando, la ecuación diferencial y la velocidad de propagación