UTNianos

Como va muchachos, mientras esperan que alguien suba una foto del final del 02/12/2014 les subo lo que me quedó en la cabeza.
Terminé de rendir a las 21hs y a las 21.20 ya me dieron el glorioso 4.

Eran 6 puntos y tenías que tener bien 50% de los tres primeros y 50% de los últimos tres.

1. Te daban una Semicircunferencia cargada con λ(φ)=λ'.cos(φ) y Mayor que cero
a) Pedía indicar para donde iba la fuerza si en un punto P (en el centro de la semicircunferencia) ponias una carga -Q.
b) Llegar a la expresión del potencial eléctrico en el punto P.

2. Un gas que lo podías tomar como ideal estaba en un émbolo. a una presión (te la daban pero no me la acuerdo), te daban la temperatura te decían que de forma adiabática se comprimía y el volumen final era un 10% del inicial. Te decian que el gama de la transformación adiabática era 1,4.
a) Te pedía la presión en B.
b) Trabajo que realizó con respecto al exterior.

3. Maquina térmica: te daba la Temperatura fria y la caliente. Te decía que el calor que "desperdiciaba" la fuente fria era 2800J. y te decía que funcionaba a las 3/4 partes de lo que podía llegar a rendir con las temperaturas dadas (tenías que usar el rendimiento de carnot).

4. Te daban un montón de datos sobre una partícula que giraba en forma de circunferencia sobre un plano con B=1.7T. La verdad no sabía que hacer porque me pedían la pulsación angular o algo asi... llegué a encontrar la aceleración con la fórmula F=qvxB y F=ma porque te daban todos esos datos... y creo que me faltó que a=w/R o algo por el estilo para llegar a W.
Como no te daban el gráfico no entendí muy bien comom ierda era..

5. Ejercicio de alterna. Circuito RLC.. te daban un montón de datos. en el gráfico había un voltímetro que todavía no se para que mierda servía. te decían que el voltímetro leía 90V. Además tenía una fuente que decía 150V y 400Hz/pi. Te daban C del capacitor y L del inductor.
a) La corriente eficas en cada uno de los elementos.
b) La Frecuencia que debe tener para que el circuito esté en resonancia.

6. Experiencia de Young. 2 rendijas. te daban d, te daban D, te decían que el 2do máximo estaba a una altura (te la daban).
a) Encontrar λ
b) A que máximo de interferencia estaba el primer mínimo de difracción si la a=0,048 o algo asi... La onda era que había que sacar el φ del primer mínimo de difracción y usarlo en d.senφ=M.λ para despejar M que te daba 6.

Espero que les sirva a modo de orientación hasta que algún alma bondadosa suba la fotocopia!

Saludos!

EDIT: FINAL ADJUNTO GRACIAS A _Gabo.

Fué facil.. en el primero leí mal y me mande a calcular el campo electrico (cuando solo habia que indicar el sentido de la fuerza), perdí mucho tiempo crucial porque quedaba un cos^2 feo
Y tuve errores pelotudos de cuentas, me volvi con un humildisimo 5

el 2b lo que te pedía era el trabajo por mol

En el 4 tenias que plantear Newton: F=qvxB=m*a(centripeta)=m*(v^2)/r

En el 5 estoy casi seguro que eran las tensiones eficaces, no las corrientes (no tendría mucho sentido que sean las corrientes, es la misma en todos los componentes en serie)

La onda es que llegaras a algo con unidades 1/s, a eso lo multiplicabas por 2pi para sacar la frecuencia angular y aleluya

Hola, JulianD !

Felicitaciones!

Como trabajabas la adiabatica? Cuales son las f@ckin' formulas con elevado a ese gamma?

En el ejercicio de circuito, como calculaste las tensiones de los elementos?
Vef R = 60 V ? Despues me dio VefL= 55,36V y VefC= 34,6 V ?

En el ejercicio de optica, como les quedo despejado lambda? u.U
Como se hacia el segundo punto? D:

Saludos!

Hola,

Les adjunto el final.

Saludos.

Alguien me dice si está bien el 2?
a)
planteé P1*V1^gamma = P2*V2^gamma
De ahí, saqué que
P2 = P1*(V1/V2)^gamma
Como dato, se sabe que V1/V2 = 10 (se comprime hasta ese valor)
de ahí sale P2 = 2,54x10^6 Pa
Eso creo que salió bien
b)
Primero obtuve a partir de P1V1 = nRT que
=> V1/n=0,024
V2/n = 0,0024
La fórmula es
W = 1/(gamma-1)*(P1V1-P2V2)
= 1/(gamma-1)*(P1*10V2-P2*V2) =>por la compresión

Como V1 y V2 los tengo por mol, o sea V1/n = 0,024, lo puedo sacar factor común y pasar para el otro lado dividiendo, que es lo que me piden: Trabajo por mol. Queda:

W/n = (1/gamma-1)*(P1V1-P2V2) = -9189,24 J/mol => tiene que dar negativo, porque Q=0 en adiabática => delta U = -W


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Con el 1 no estoy muy seguro, a ver si alguien lo saca:

Calculo el campo eléctrico, tengo un dq = λdL = λ*Rdφ = λo*cosφ*R*dφ
por lo tanto integro para obtener
q = λo*R*∫cosφ*dφ (entre π/2 y -π/2) => q = 2*λo*R

Como E = (1/4πεo)*q/R^2
reemplazando q, queda
E = (1/4πεo)*(2*λo*R)/R^2)
simplificando R y el 2,
E = λo/2πεoR

Como F = q*E
Sabemos que q = 2*λo*R
F = (2*λo*R)*(λo/2πεoR)
Simplificando queda
F = λo^2/(πεo)

Ahora escribiendo y leyendo los comentarios, me di cuenta que no pide su valor, igual lo dejo como para practicar y si alguno lo intentó hacer.. jajja

El potencial sería lo mismo pero en lugar de dividir por R^2, queda por R
V = λo/2πεo

Lo que no sé, es como darme cuenta de para donde apunta la fuerza.

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3)
e carnot = 1-Qf/Qc = 1-Tf/Tc (Tf:temp fria, Tc: temp caliente)
e carnot = 0,4
dice que el rendimiento es del 75% del máximo (o sea el de carnot)
e real = 0,4 * 0,75 = 0,3
e = W/Qc entonces
W = e*Qc = 0,3*2800J
W = 840J
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4)
Lo resolví como dijeron más arriba, lo dejo en simbolos:
Fm=qvB
Fcent=mv^2/R
Despejo R = mv/qB
ω = v/R = v/( mv/qB)
ω = qB/m
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6)
tg φ = y2/x = 0,0048 (para m=2)
φ = 0,275
senφ = λ*2/d
λ = 0,0048*0,246mm/2
λ = 59nm

Para la otra parte, planteé
λm/a = λk/d => (m = 1 por ser el primer mínimo de difracción)
Despejo k (máximo de interferencia), simplificando λ:
k = d/a (d y a son datos)
k = 6

A ver si alguien más resolvió estos y los que quedan, asi comparamos!

Buenas, hoy con un amigo nos pusimos a resolverlo. Te comento:

1) Bueno, el resultado me dio igual a vos aunque simplificaste mucho. El tema de la fuerza pasa por darte cuenta el sentido de la carga lineal:

Tenes que la semicircunferencia genera un campo dado por
dE = K λ cos φ dx / r^2
dx = r x dφ

entonces

dE =K λ0 cos φ dφ / r

Esto se integra de π/2 a 3/2 π (fijate la figura) Por los cosenos te podes dar cuenta de que da negativo , pues se anulan en y y aportan en x a derecha.


integrando queda E = K λ0 / r * sen φ | entre 3/2 y π/2

Termina quedando E = - 2 k λ0 / r
Como el E es negativo repele la carga negativa entonces la fuerza va a derecha.

V = -2k λ0

2)No saque el W/n pero el razonamiento fue igual y el Pb dio igual.

3) En el 3 esta mal el final:

e = W/Qh entonces
W = e*Qh

Sabemos que e = 1- Qc/Qh
Qh = 4000
W = Qh - Qc = 1200
W = e*Qh = 0,3 *4000 = 1200 J

4)Idem a vos.

El 5 y 6 no lo hice.
Saludos!

Hola!

Pregunta: P1*V1^gamma = P2*V2^gamma
El elevado es solo para el volumen?

P1*V1^gamma = P2*V2^gamma

o

(P1*V1)^gamma = (P2*V2)^gamma???

Seria solo para el volumen lo que es constante es la expresion :

P1*(V1)^gamma = P2*(V2)^gamma

Alhasar, no entiendo como resolviste el de la maquina termica...
el Qh = 4000, veo que lo despejaste de
e = 1- Qc/Qh
donde
e = 0,3
Qc=2800J

Pero dice que los 2800J los cede la fuente caliente, yo entendi que Qh=2800J

Como sería? alguien sabe?
Gracias

Un profe me mandó las respuestas del final, las adjunto.

Hola gente, ¿cómo va?

Aporto mi resolución del Final de Física II del 02/12/14 en formato PDF, por favor corríjanme si me equivoqué en el desarrollo de algún ejercicio. Las respuestas que obtuve son similares a las que subió jonifanaderiver.

Muchas gracias, saludos!

Alan.

[attachment=9896]

Me viene perfecto para repasar para el recuperatorio del segundo parcial. Gracias!

gracias a todos

jonifanaderiver Yo lo entendi como que los 2800 son del Calor Frio(porque los cede la maquina termica). Era asi?

(03-12-2014 00:58)aguZion escribió: [ -> ]5. Ejercicio de alterna. Circuito RLC.. te daban un montón de datos. en el gráfico había un voltímetro que todavía no se para que mierda servía. te decían que el voltímetro leía 90V. Además tenía una fuente que decía 150V y 400Hz/pi. Te daban C del capacitor y L del inductor.
a) La corriente eficas en cada uno de los elementos.
b) La Frecuencia que debe tener para que el circuito esté en resonancia.

Lo que decis es algo bastante grave, sobre todo si vas a rendir un final. El voltímetro te entrega una lectura del valor eficaz de la tensión alterna que mide. Cuando te colocan un voltímetro en el circuito y te dan la tensión que lee lo que quieren decirte es que se tiene la tensión eficaz en esos bornes. Para eso sirve, sino no podrías aplicar las fórmulas que vos felizmente aplicas y deberías resolver el circuito por Kirchhoff. Esto es un detalle fundamental en los ejercicios de fisica 2.

Agarra un multímetro, colocalo en función de voltímetro y medi entre bornes la tensión de la línea de tu casa. Te va a indicar apróximadamente 220V que es el valor eficaz de la tensión de red.

Importante: El diagrama fasorial del ejercicio 5 está mal dibujado. La bobina "adelanta la tensión" mientras que el capacitor "la atraza". Desde un punto de vista correcto:

\[Z_L = X_L = 0 + jwL\]
\[Z_C = X_C = 0 + \frac{1}{jwC} = 0 - \frac{j}{wC}\]

\[\left | Z_L \right | = wL\]
\[\left | Z_C \right | = \frac{1}{wC}\]

\[arg(Z_L) = arctg(\frac{Re(Z_L)}{Im(Z_L)}) = arctg(\frac{0}{wL}) = \frac{\pi }{2}\]
\[arg(Z_C) = arctg(\frac{Re(Z_C)}{Im(Z_C)}) = arctg(\frac{0}{-\frac{1}{wC}}) =- \frac{\pi }{2}\]

\[Z_L = \left | Z_L \right | e^{j\frac{\pi }{2}}\]
\[Z_C = \left | Z_C \right | e^{-j\frac{\pi }{2}}\]

Cuando operas en el diagrama fasorial sabes que en tensión la fase para una reactancia inductiva pura va a ser 90º mientras que para la capacitiva pura va a ser 270º = -90º

Supone que tenes la corriente expresada en la siguiente forma (para simplificar supongo que la fase inicia es 0):
\[I = \left | I \right | e^{jwt - \theta } = \left | I \right | e^{jwt}\]

Vos podes expresar la tensión en el capacitor y en la bobina como:
\[V_C = \left | I \right | e^{jwt} \cdot \left | Z_C \right | e^{-j\frac{\pi }{2}} = \left | I \right | \cdot \left | Z_C \right | e^{jwt-j\frac{\pi }{2}}\]
\[V_L = \left | I \right | e^{jwt} \cdot \left | Z_L \right | e^{j\frac{\pi }{2}} = \left | I \right | \cdot \left | Z_L \right | e^{jwt+j\frac{\pi }{2}}\]

Y ahora si, en un diagrama fasorial partiendo con: jwt = 0 y haciendo girar los fasores con "velocidad" w en el sentido antihorario podes graficar como resulta en el ejercicio 5, invirtiendo VL y VC.

Nota: el módulo de I es lo que le diría corriente eficaz. La simplificación de asumir que la fase inicial vale 0 solo lo hago para la corriente, porque los gráficos de corriente y tensión se encuentran desfasados a causa de la impedancia compleja del circuito.

Comentario: Como no lo aclaran, vos entendes que el instrumento entrega un valor eficaz como lo hace la mayoría. Existen aquellos que no entregan un valor eficaz pero se aclara debidamente.