Examen Final - 62.03. Física II A/B - 16/02/2012
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2012

Resolución

Bueno, más o menos dejo una idea de como encarar los ejs, si quieren completarlo, bienvenido. Hay + info además en el thread del foro, Thread final 16/02/12

1-

a) Es un ej. de alterna más o menos simple. Al estar resonando, $<tex> \varphi = 0</tex>$ , entonces P = V*I. Como Vef y P son dato, de acá despejamos Ief. Con Ief y la tensión en el inductor despejamos L, y luego con la condición de resonancia, C.

b) Un circuito está en resonancia cuando la tensión y la corriente están en fase. Todas las demás afirmaciones( I es máxima, X = 0, etc.) son consecuencias de esto.

2-

a) Es un ejercicio que creo que está en la guía, se puede plantear la ley de Gauss y sacar E de la integral, ya que E es uniforme y perpendicular a los planos. Circulando E, tenemos $<tex> \Delta V </tex>$

b) Sale con F = m.a, siendo F=q.E.

3-

a) Buscar ley de lenz en algún libro .

b) Podemos tomar como curva C al circuito que cierra la barra. La cosa es que el circuito se achica (el flujo disminuye) pero a la vez B aumenta en el tiempo ( y el flujo aumenta). Entonces, van a “competir” estas 2 variaciones. Planteá la ley de Faraday para el circuito, me parece que la forma más fácil es sacar $<tex> \phi_{(t)}</tex>$ y derivarlo. Dependiendo de los parámetros iniciales podría ser que la f.e.m. se invierta, porque a medida que se achica el área del circuito se concatenan cada vez menos líneas de B, y entonces el aporte de la variación de B respecto del tiempo es cada vez menor.

4-

a) En la desigualdad de Clausius el = sólo vale para procesos reversibles, y la entropía se define como $<tex> \Delta S_{ab} = \int_a^b \frac{\delta Q_{rev}}{T}</tex>$ . Es muy importante notar que la entropía sólo considera el calor reversible!

b) Te dan de dato $<tex> \oint \frac {\delta Q} {T} </tex>$ . En el caso de la máquina cíclica lo traducís como $<tex>\sum_{i=1}^n \frac {Q_i} {T_i} </tex>$ . Ahora podés plantear: $<tex> \sum_{i=1}^n \frac {Q_i} {T_i} = \frac {Q_f}{T_f} - \frac {Q_c} {T_c} </tex>$ (Qf y Qc son calor sacado de la fuente fría y cedido a la caliente). Qc es negativo porque sale de la máquina.

Ahora,la eficiencia es $<tex> \epsilon = \frac {Q_f}{W} </tex>$ , donde por primer principio W + Qf = Qc, entonces $<tex> \epsilon = \frac {Q_f}{Q_c - Q_f} </tex>$

Acá podés reemplazar Qc por lo que despejes de $<tex> \sum_{i=1}^n \frac {Q_i} {T_i} </tex>$ , llamemos X (equis) a $<tex> \sum_{i=1}^n \frac {Q_i} {T_i} </tex>$ para simplificar un poco la expresión: $<tex> Q_c= \left( \frac {Q_f} {T_f} - X \right) T_c </tex>$

De vueeelta en la ecuación de la eficiencia: $<tex> \epsilon = \frac {Q_f}{Q_c - Q_f} = \frac {Q_f}{ \left( \frac {Q_f} {T_f} - X \right) T_c - Q_f} </tex>$

Bueno, con esta expresión tenés que jugar un poco. Te dicen que los calores intercambiados y las temperaturas son las mismas, entonces lo único que cambia en algo la eficiencia es $<tex> X = \oint \frac {\delta Q} {T} = \sum_{i=1}^n \frac {Q_i} {T_i} </tex>$ , que es el dato que te dan.

Entonces fijate que X esta restando en un denominador. Cuanto menor sea X, mayor va a ser -X y en consecuencia mayor va a ser el denominador, que al dividir hace que la eficiencia sea menor. Por eso elegís la máquina con menor $<tex> \oint \frac {\delta Q} {T} </tex>$ .

5-

a)Buscar cual transmite mejor el calor y cual absorbe más calor para seguir cocinando con el fuego apagado. (Pódes plantear un plano infinito de material y trabajar con eso).

b)Plantear la transmisión total de calor,conv. y cond. (el típico ejercicio larguísimo), y con eso y la condición de la temperatura despejar el rango de las velocidades. Por lo que me acuerdo era un lío de cuentas, no son tan importantes los números, sino plantear la transmisión correctamente.

Los de FII B se los debo.

Discusión

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