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PREGUNTA 1 2 3 4 5 suma Nota
CALIFICACIÓN --- ---
TODAS LAS RESPUESTAS DEBEN ESTAR JUSTIFICADAS [CON ECUACIONES DE SER PERTINENTE] 1) La tabla muestra la relación entre el ángulo de rotación de la luz polarizada ( ) y la
concentración total ( Tc ), para una muestra que contiene sacarosa y una impureza. La
muestra se encuentra disuelta en agua destilada y las medidas fueron realizadas a 20°C, en un polarímetro que posee un largo de tubo de 2,0 dm y empleando luz de sodio.
El poder rotatorio específico de la sacarosa es 1120
D dm)ml/g(5,66 .
a) Considerando que la impureza es ópticamente inactiva, calcule el porcentaje de pureza de sacarosa en la muestra. b) Considerando que la impureza es ópticamente activa, dextrógira y el porcentaje de pureza de sacarosa en la muestra es del 71%, calcule el poder rotatorio específico de dicha impureza. c) Considerando que la impureza es ópticamente activa, levógira y el porcentaje de pureza de sacarosa en la muestra es del 84%, calcule el poder rotatorio específico de dicha impureza. 2) Justifique por que los siguientes enunciados o situaciones son verdaderos o falsos.
a) En electroforesis de aminoácidos hechas a pH 8 se puede emplear como testigo neutro al aminoácido “aa” esquematizado.
b) En las tiras de soporte dibujadas más abajo se representan los resultados obtenidos al haber hecho dos corridas electroforéticas del aminoácido “aa” en iguales condiciones experimentales salvo la fuerza iónica.
c) A pH 4 (e igualdad del resto de las variables experimentales), cuanto más larga sea una tira de papel empleada como soporte, menor será la velocidad con que “migre” el aminoácido “aa”.
d) Durante el TP de módulo 3 una de las actividades tuvo como objetivo la determinación de una fuerza electromotriz. En el gráfico de diferencia de potencial en función de la intensidad el valor de la resistencia interna de la FEM guardaba relación con la ordenada al origen de la recta ajustada.
FÍSICA 2010/2
Segundo Examen de Regularización de TP.
FECHA 23 11 10 COM.
Número y Letra.
NOMBRE Registro
Tc grados g/ml
0,0 0,0
11,2 0,1
20,4 0,2
32,4 0,3
Sigue al dorso
aa
COOH pKa = 2
NH2 pKa = 10
+ _
TN
aa
Baja Fuerza iónica
+ _
TN
aa
Alta Fuerza iónica
3) El siguiente protocolo de trabajo se refiere a la determinación espectrofotométrica de un analito incoloro, empleando un reactivo de color específico para el mismo.
Tubo Componente
Testigo 1
Testigo 2
Testigo 3
Muestra Blanco
reactivos Blanco
muestra
Muestra ---------- 50 microL
Sc. del analito 50 mg/dL
50 microL ----------
Sc. del analito 100 mg/dL
---------- 50 microL ----------
Sc. del analito 200 mg/dL
---------- 50 microL ----------
Reactivo de color 1.0 mL 1.0 mL
Agua destilada ---------- ----------
Transmitancia % ---------- 36,3 ---------- 70,8
Absorbancia 0,310 0,750 0,687 0,090
a) Complete todos los casilleros del cuadro. Indique, de corresponder, el volumen a agregar de cada componente. Si un componente no se agrega, indíquelo con una línea de guiones. Calcule e indique en los casilleros correspondientes, los valores de las transmitancias y las absorbancias que faltan expresándolas con tres cifras significativas. b) Informe la concentración del analito en la muestra expresada en mg/dL y con tres cifras significativas. Aclaraciones:
(I) los testigos y el reactivo de color corresponden a soluciones realizadas empleando agua destilada,
(II) todas las medidas espectrofotométricas se realizaron respecto a la absorbancia del agua destilada y a una longitud de onda conveniente,
(III) para dicha longitud de onda, la absorbancia del analito sin el empleo del reactivo de color es nula.
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Marque su elección en el círculo
Si recupera la 1ª evaluación de TP
Si recupera la 2ª evaluación de TP
PREGUNTA 1 2 3 4 5 6 suma Nota
CALIFICACIÓN
Si recupera la primera evaluación de TP resuelva los problemas 1; 2 y 3. Si recupera la segunda evaluación de TP resuelva los problemas 4; 5 y 6. TODAS LAS RESPUESTAS DEBEN ESTAR JUSTIFICADAS [CON ECUACIONES DE SER PERTINENTE]
1) Responda Verdadero o Falso y justificando su respuesta de la forma mas concreta y clara posible.
a) Los errores aleatorios se detectan comparando un valor medido con el valor aceptado que, para dicha magnitud, ofrece el patrón
correspondiente.
b) La detección de la presencia de errores sistemáticos durante un determinado proceso de medición, se logra realizando muchas
medidas y comparando el desvío estándar de la serie de mediciones con el valor aceptado que, para dicha magnitud, ofrece el patrón
correspondiente.
c) Si en un matraz se disuelven con agua (20,0 ± 0,1) gramos de sacarosa enrasando a un volumen final de (50 ± 0,1) mL, el error
absoluto de la concentración de la solución será 0,007 g/mL
d) Un vernier se utiliza en el calibre con el fin de aumentar la precisión del proceso de medición.
2) Por un conducto de 2 cm de diámetro y 5 metros de
longitud un jarabe medicinal (de densidad 1,2 g/mL y
viscosidad 3 poise) fluye libremente desde un gran tanque
hacia una máquina envasadora a razón de 12 litros por minuto.
a) ¿Es laminar o turbulento el régimen de flujo dentro de la
cañería?
b) ¿Cuál es la altura H que tiene el nivel del jarabe en el
tanque?
c) ¿Cuál sería la velocidad con que caería en el jarabe una
esferita de aluminio de 3,84 milímetros de diámetro? (δAl = 2,7 g/cm3)
3) Se realiza la calibración de un tensiómetro obteniéndose los datos de la tabla presentada.
Luego se realiza una medida de para un líquido X con un anillo de radio 0,5 cm. y se obtiene una
lectura de 31,4 divisiones.
a) Informe el del líquido X.
b) Si la medida se hubiese realizado con un anillo de radio 0,75 cm., e igual masa que el anterior,
¿hubiese sido distinta la lectura obtenida al arrancar este nuevo anillo? ¿Hubiese sido distinto el
resultado del informado?
FÍSICA 2010/2
Examen de Recuperación “puntual” de TP.
FECHA 30 11 10 COM.
Número y Letra.
NOMBRE Registro
Lectura (div) Masa (mg)
0,0 0
10,6 100
19,5 200
28,1 300
39.9 400
48,0 500
59,4 600
78,6 800
H
Envasadora
Jarabe
5)
a) ¿Cuál es la finalidad con que se realiza el llamado “control de centro de banda” ?
b) ¿Cómo se efectúa e interpretan los resultados del llamado “control de centro de banda”?
c) 20 miligramos de p-nitrofenol se disuelven en un matraz de 1 litro de capacidad con suficiente agua destilada, enrasando
convenientemente. La solución es colocada en una cubeta de 1 cm de paso óptico e iluminada con luz de 405 nm de longitud de onda
dentro de un espectrofotómetro (que se ha ajustado a 0,000 de absorbancia con la misma cubeta llena con agua destilada y a la misma
longitud de onda) leyéndose en el visor una Transmitancia de 31,6 %. Calcule la absortividad del p-nitrofennol a 405 nm en solución
acuosa y exprésela en L cm-1
g-1
(Se sabe que el p-nitrofenol en solución acuosa cumple con la Ley de L-Beer hasta una
concentración de 50 mg/L)
d) Esquematice cualitativamente a un gráfico de Transmitancia en función de la concentración para una sustancia coloreada (que
cumple la ley de L-Beer) disuelta en un solvente incoloro. ¿ Qué ecuación o ecuaciones justifican el perfil de su gráfica ?
e) ¿Cuál es la principal desventaja que acarrea la presencia de luz espuria en la espectrofotometría?
6) En el circuito del esquema la FEM no posee resistencia interna.
Si se aumenta el valor de la resistencia Rv, justifique por qué los
siguientes enunciados son falsos.
a) Vac aumenta.
b) Vbc aumenta
c) (i2 + iv) = cte.
d) i1 aumenta.
Nota: No serán consideradas válidas las justificaciones que resulten de emplear hipotéticos valores numéricos para los componentes
del circuito
4) El prisma representado es similar a los que poseen los
refractómetros de Abbe que utilizó en el TP. El rayo que muestra
la figura emerge al aire a través de la cara bc de manera
perpendicular a la misma.
Sabiendo que N = 1,7 ; que = 30º ; y que = 50º
a) ¿Cuánto vale n de la muestra que recubre la cara ac ?
b) Marque en el mismo esquema la marcha de rayo indicado en el
dibujo y la de otro rayo que, correspondiendo a la frontera de la
zona de luz y sombra en el anteojo del refractómetro e incidiendo
en el mismo punto i, permita la medición del índice de refracción
empleando el refractómetro de Abbe.
c) ¿Con qué ángulo ha de emerger por la cara bc del prisma el
segundo rayo citado en b) ?
c
n
a
b
N
i
b
c R1
a
R2
Rv
Número total de hojas entregadas [excluida esta hoja]: Firma:
PREGUNTA 1 2 3 4 5 suma Nota
CALIFICACIÓN
TODAS LAS RESPUESTAS DEBEN ESTAR JUSTIFICADAS [CON ECUACIONES DE SER PERTINENTE]
1) Una industria farmacéutica que está desarrollando caramelos antisépticos desea preparar un lote de 5000 caramelos
esféricos que tengan un volumen comprendido entre 1,95 cm3 y 2,10 cm
3. Para controlar dicho volumen se asume que los
caramelos son esféricos y se les mide el diámetro con un tornillo micrométrico (o “palmer”, similar al empleado en los TP
de los módulos 1 y 2) que posee un error de cero = +0,03 milímetros. Si un caramelo tomado al azar arroja en el “palmer”
una lectura de 15,66 milímetros,
a) calcule y exprese correctamente en cm3 el volumen del comprimido medido.
b) Si de un estudio estadístico de los caramelos fabricados surge que el volumen medio resulta 2,00 cm3
y el desvío estándar 0,05 cm3, ¿cuántos caramelos del lote de 5000 fabricados NO cumplen con las
especificaciones en cuanto a volumen?
2) El esquema y la tabla adjuntos presentan el procedimiento y los
resultados obtenidos por un grupo de alumnos durante el TP de
óptica y refractometría del módulo 4.
a) A partir de una representación de sen i = f (sen r) calcule el
índice de refracción del material con que está hecho el “semidisco”
transparente.
b) Para el caso de un ángulo de incidencia i=45º continúe con la
marcha del rayo incidente dibujado en el esquema hasta que
abandone el cuerpo, indicando los valores de todos los ángulos
involucrados.
c) ¿Cuál es el valor del ángulo límite entre el aire y el material con el cual está hecho el cuerpo?
3) Responda Verdadero o Falso, justificando TODAS las respuestas:
a) El punto isoélectrico de un aminoácido depende del soporte en el cual se le realice una electroforesis.
b) La movilidad electroforética de un aminoácido depende del campo eléctrico aplicado.
c) Para un conductor cilíndrico, si se duplica el diámetro, disminuye a la mitad su resistencia eléctrica.
d) Siempre que se mide voltaje con un voltímetro entre los bornes de una pila, se obtiene el valor de FEM de la misma.
e) El agregado de una resistencia a un circuito alimentado por una única FEM, siempre determina una disminución de la
intensidad total que circula por el mismo.
4) Responda Verdadero o Falso, justificando TODAS las respuestas:
a) Cuando un mismo densímetro se sumerge en 2 líquidos X y Z, en los cuales alcanza el equilibrio sin tocar el fondo,
siendo la δX = 0,75 δZ, entonces el empuje que recibe el densímetro en X es 0,75 veces el empuje que recibe en Z.
b) Si al determinar la densidad de una solución acuosa salina por picnometría, cuando se llena el picnómetro con agua
destilada (patrón) queda inadvertidamente una burbuja de aire en su interior, se cometerá entonces un error por defecto al
calcular la densidad de dicha solución.
c) Empleando el viscosímetro de Oswtald, no es práctico medir viscosidades demasiado altas debido a los grandes tiempos
involucrados en el escurrimiento pero, por el contrario, no existen limitaciones en cuanto a la determinación de bajas
viscosidades.
d) Midiendo la caída de presión que ocurre entre dos puntos de igual diámetro en una cañería por la que circula un líquido
con régimen laminar, es posible calcular el coeficiente de viscosidad de dicho líquido.
e) La caída de presión que ocurre durante el recorrido de un fluido real por una tubería cilíndrica horizontal de radio
uniforme será menor cuanto mayor sea el radio de dicha tubería.
5) Se desea determinar la composición de una solución acuosa la cual se sabe
contiene dos colorantes A y B, para lo cual se realiza un barrido espectral de
soluciones acuosas de A y de B puros en concentraciones de 1 g/L cada una (ver
figura) y luego se mide la absorbancia de la muestra a 500 nm y a 650 nm
(habiendo ajustado a 100% de T con agua) obteniendo los siguientes resultados:
Absorbancia a 500 nm = 0.640 y Absorbancia a 650 nm = 0.400
a) Determine las concentraciones de A y de B en la muestra.
b) Represente en un mismo gráfico (esquemáticamente pero respetando
proporciones) Abs = f (conc.) para ambos colorantes a 500 nm y a 650 nm
NOTA: considere l=1 cm y que los colorantes cumplen con la ley de L. y Beer.
FÍSICA
2010/2
Examen de regularización de
Trabajos Prácticos FECHA 14 12 10
COM. Número
y Letra.
NOMBRE Registro
3
3
4rVesfera
i
sen i sen r
0,34 0,24
0,48 0,36
0,66 0,46
0,76 0,55
0,88 0,62
0,93 0,67
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
400 450 500 550 600 650 700
Long de onda (nm)
Ab
so
rban
cia
AB
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
400 450 500 550 600 650 700
Long de onda (nm)
Ab
so
rban
cia
AB
1
1.- Dos esferas conductoras, A y B, electrizadas positivamente, de radios RA y RB siendo RA > RB, crean campos eléctricos de la misma intensidad en puntos que se encuentran igualmente distantes de sus respectivos centros. Responda:
a) Compare las cargas de ambas esferas
b) Compare los potenciales eléctricos en el centro de las esferas.
3.- Considerá un oscilador amortiguado que podría ser esquematizado como en la figura. Asumiendo que la masa m es 375 g, la constante k del resorte es 100 N/m, y el coeficiente de amortiguación b es 0,1 N s / m,
a) ¿Cuánto tiempo demora el sistema en disminuir la amplitud inicial de la oscilación a la mitad?
b) ¿Cuánto tiempo demora el sistema en disminuir su Energía mecánica inicial a la mitad? (Recordar que 2
21 AkE ⋅⋅= )
c) Demostrá que, en forma general, para un oscilador amortiguado la “velocidad de decrecimiento” de la amplitud relativa a la inicial ( 0AA∆ ) es la mitad de la “velocidad de
decrecimiento” de la energía mecánica relativa a la inicial ( 0EE∆ ).
3
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1 2
2.- Una espira conductora se mueve hacia la derecha y atraviesa la zona de influencia de un campo magnético “cruz” como muestra el esquema. Indique el sentido de la corriente (horario o antihorario), inducida en la espira por el campo magnético, en cada una de las posiciones identificadas como 1, 2 y 3.
I
II
A
I
II
B
4.- Para controlar la densidad de soluciones hidroalcohólicas, puede utilizarse el dispositivo que muestra la figura lleno con la solución en estudio. Dos esferas, I y II, colocadas en el seno de la solución presentan las posiciones del esquema A cuando la densidad del alcohol cumple con las especificaciones.
a) Esquematice las posiciones de las esferas en el dispositivo si la densidad de la solución alcohólica es mayor que la requerida.
b) Discuta la situación que muestra el esquema B.
NOTA: En ambas situaciones las esferas están en reposo
2
6.- Usted posee una muestra de 99mTc y tiene que eliminarla según las normas radiofísico-sanitarias apropiadas. Diga que tiempo deberá dejarla decaer para que su actividad sea el 1% de su actividad original? Justifique su respuesta. 7.- El esquema representa, visto desde arriba, a un salón que tiene dos puertas de 80 cm de ancho, separadas 12 metros entre sí. En el interior de dicha habitación una murga está haciendo sonar un gran bombo, cuyo sonido tiene una frecuencia fundamental de 85 Hz. Si la velocidad del sonido es 340 m/s, ¿a qué distancia del punto “o” y caminando por el cordón de la vereda de enfrente hacia la esquina se escuchará por vez primera al bombo de modo:
a) menos intenso?
b) más intenso?
8.- Dos nucleidos, A y C, desintegran de la siguiente manera: A ------- B Mecanismo β+ T1/2 = 5 hs. B: Nucleido estable. C ------- B Mecanismo α T1/2 = 12 hs. 1 mCi = 2.22 x 109 dpm Si la actividad inicial de A es de 10 mCi y la de C es de 20 mCi,:
Calcule el número de nucleidos B formados luego de transcurridas 10 hs.
H = 1 m L = 1 m δ = 1g/cm3
η = 10 cP rtubo= 1 cm
H L
h
5.- Dada la situación representada, y considerando que el nivel H se mantiene constante, ¿cuál es la mínima altura h que debe tener el extremo del tubo por donde sale el fluido para que el régimen de flujo sea laminar?
o
Esquina
40 m
3
9.-Para investigar la pureza de una muestra de sacarosa [α] = 66,5 º mL dm-1 g-1 se pesan 25 g de la misma y se llevan a 100 ml con agua (solución A). Se realizan diluciones de esta solución obteniéndose los valores que se detallan en la tabla.
a) Represente gráficamente [α] = f (concentración de sacarosa) y determine a partir del
gráfico la pureza de la muestra, suponiendo que la impureza es ópticamente inactiva. (Longitud del tubo de medida: 20 cm)
b) EN EL GRÁFICO ANTERIOR represente una nueva situación suponiendo que la impureza es ópticamente activa dextrógira [α] = 55 º mL dm-1 g-1.
10.- a) Esquematice al menos tres situaciones creadas por Ud. para hallar la fem de una batería
mediante el denominado método gráfico.
b) Describa el procedimiento realizado para obtener los valores de la fem y la resistencia interna de dicha batería.
c) Cómo evaluaría la exactitud y precisión de este método. Describa su estrategia en no más de diez renglones.
11.- Un nucleido desintegra según el siguiente esquema:
X --- α ---> B --- β+ ---> C --- β - ---> D --- C.E. ---> E --- γ ---> F Determine la composición nuclear de F según los valores de los números atómicos A y Z. Justifique su respuesta mediante la determinación de los valores de A y Z en B, C, D y E.
12.-Del extremo de un resorte cuelga una masa de 500 gramos. a) Si a continuación se le añade otra de 500 gramos el resorte se alarga 2 cm. Al retirar esta segunda masa, la primera comienza a oscilar con un movimiento armónico simple. ¿Cuál será la frecuencia de estas oscilaciones? b) Repita el ejercicio suponiendo ahora que la masa que se añade tiene 250g y que por lo tanto el resorte de alarga 1 cm. c) Discuta los resultados de los ítems A) y B) en conjunto.
13.-Un cuerpo está flotando con 2/3 de su volumen por encima de la superficie libre de un líquido siendo la densidad de este último 1.9 g/cm3. Si se practicase una dilución al tercio de dicho líquido con agua destilada, a) ¿Cuál será la fracción de volumen sumergido del cuerpo en la solución resultante? Considere que los líquidos son miscibles y los volúmenes aditivos. Dato: Densidad del agua: 1.0 g/cm3. b) Si el cuerpo se parte exactamente a la mitad y una de sus mitades se deja en el recipiente luego de practicada la dilución ¿Cuál será la fracción de su volumen que quedará por encima de la superficie libre del líquido en la solución resultante? c) Si el volumen del cuerpo original es de 350 cm3 ¿Cuál es la masa del cuerpo antes de haber sido partido?
Diluciones de A % 0 20 40 60 80 100 Rotación º 0,0 5,0 10,0 15,5 21,0 25,5
A
Z
4
15.- Un refugio de montaña puede representarse como una cabaña rectangular de madera con techo plano, que descansa sobre 4 pilotes que la elevan del piso. Tanto la puerta, las paredes como el piso y el techo están construidos en madera y tienen 10 cm. de espesor (no hay ventanas). Las medidas del refugio son: ancho = 3 metros, largo = 4 metros y altura = 2,5 metros La conductividad de la madera es 0,08 W. m-1.K-1
Si la temperatura exterior es - 20 ºC a) ¿Qué potencia tendrá que poseer una estufa eléctrica para mantener el interior de la cabaña a una temperatura de 25 º C? b) Si dicha estufa eléctrica se conecta a la red domiciliaria de 220 V, ¿cuál será la intensidad de corriente que circulará por el cable de la estufa? 16.- Cuando uno observa una pompa de jabón su superficie presenta colores tornasolados. ¿De qué modo puede explicarse dicho fenómeno a partir del la naturaleza ondulatoria de la luz?
17.- Cuando un haz de luz blanca atraviesa un prisma, se descompone en los colores del espectro visible debido al fenómeno llamado “dispersión de la luz” Explique conceptualmente, en no más de 10 renglones, el modo en que la teoría electromagnética de la luz describe dicho fenómeno.
18.- ¿En qué concentración (en % p/v) habrá que disolver un soluto dextrógiro X de [α]= + 96 º mL/g dm en un solvente levógiro de [α]= -24 º mL /dm g y densidad 0,8 g/ml , para que la solución resultante aparente ser “ópticamente inactiva”? 19.- Si Ud. cuenta con un polarímetro sin error de cero , y mide el α de una sustancia pura ( en solución acuosa, obtiene un valor de +30º; ¿Puede afirmar que dicha sustancia es dextrógira?
14.- 200 gramos de hielo se encuentran encerrados a una temperatura de 0º C dentro de un recipiente cúbico de telgopor, cuyas paredes tienen dos centímetros de espesor y 15 cm de lado. Sabiendo que el calor latente de fusión del hielo es 80 cal/g, que la temperatura ambiente es de 25 ºC y que la conductividad térmica del telgopor es 0,03 W/mK. ¿Cuánto tiempo deberá transcurrir, como mínimo, para que ingrese en el recipiente la cantidad necesaria de calor para fundir completamente al hielo?
5
0 5 10 15 20 25 30 35 40m (g)
A
B
20.- Como material de referencia para controlar dos balanzas (A y B) se empleó una pesa “patrón” cuyo valor aceptado de masa es 20,000 gramos que se pesó repetidas veces con ambas balanzas. Se hizo después un tratamiento estadístico de los datos obtenidos, cuyos resultados le son a usted presentados mediante el gráfico que se acompaña. ¿Puede usted realizar una comparación justificada entre los métodos de pesar con una u otra balanza en lo que respecta a:
a) precisión ? b) veracidad ? c) sensibilidad ?
21.- Para el siguiente circuito, si R1 aumenta: a) ¿Cómo varía Vab ? b) ¿Cómo varía i2?
ri = 0
R1
R2
R3
a b
c
22.- En el trabajo práctico de espectroscopia
Ud. trabajó con soluciones acuosas de dos
colorantes: p-nitrofenol y azul de metileno.
En forma análoga se realizaron los barridos
espectrales para dos sustancias coloreadas A
y B puras (en las concentraciones indicadas),
estando ambos espectros representados en un
mismo par de ejes como muestra la figura.
a) Halle la proporción en que han sido
mezcladas las soluciones de A y B si a 500
nm la Absorbancia de la mezcla es 0,700 y a
650 nm es 0,250.
b) Confeccione el gráfico, consignando todos
los valores posibles, (en un mismo par de
ejes para 500 nm y para 650 nm) de Abs = f
(cc) para ambos colorantes.
c) Confeccione el gráfico, consignando todos
los valores posibles, (en un mismo par de
ejes) para 500 nm de T % = f (cc) para
ambos colorantes.
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
400 450 500 550 600 650 700Long. de onda (nm)
Ab
sorb
anci
a
A
B CA: 1 g/L
CB: 1 g/L
6
24.- Un pequeño péptido fue totalmente hidrolizado y es necesario analizar su composición aminoacídica. Para realizar el análisis cualitativo de la composición de aminoácidos se propone usar como técnica la electroforesis en papel.
• Indique cuál es el fundamento de esta la técnica a utilizar. • Esquematice el equipo utilizado para realizar este tipo de electroforesis indicando que rol
cumplen en el circuito eléctrico cada parte del mismo. • Responda V o F a las siguientes afirmaciones.
a) La movilidad electroforética (µ) es independiente de la longitud de la tira pero dependiente del voltaje aplicado.
b) El aumento del campo eléctrico provoca un aumento en la µ ya que la µ está definida como la velocidad que adquiere la muestra por unidad de campo eléctrico aplicado.
25.- Una particular de masa m, carga q y velocidad v, se dirige directamente hacia un núcleo estacionario de carga +Ze. Determine analíticamente la distancia más cercana de aproximación entre la partícula y el centro del núcleo.
+ q
m
v + Ze
aa
COO¯
NH3+
aa
COOH
NH2
23.- Cuando el aminoácido “aa” es disuelto en un buffer de pH neutro, la forma predominante es la representada a la derecha. Si se llevara a cabo una electroforesis a ph=7 en un soporte que no presentase efecto electroendosmótico, ¿hacia dónde correría dicho aminoácido? ¿Cómo lo justifica? pKa -COOH = 3 pKa –NH2 = 9
i
Anillo que
cae
solenoide
26.- Un anillo conductor cae verticalmente dejando pasar por dentro las líneas de inducción del campo magnético creado por un solenoide por el que circula una corriente eléctrica, cuyo sentido se muestra en el esquema.
a) Esquematice el anillo (visto desde arriba) con las líneas de inducción pasando a través del mismo, en dos situaciones a medida que cae.
b) Indique el sentido de la fem inducida en el anillo.
i
7
27.- Dadas las siguientes situaciones esquematizadas, y sabiendo que en todos los casos las fuentes de luz son lámparas de sodio semejantes a las usadas en los TP, prediga y esquematice qué será lo observado en la pantalla en cada caso.
Considere que las rendijas están separadas 0,5 milímetros entre sí, que tienen un ancho de 1.10-2 milímetros, y que la distancia desde ellas hasta la pantalla es de 1 metro.
NOTA: No se pide una respuesta cuantitativa, pero sí esquemas proporcionados y justificación de las respuestas.
28.- a) Una suspensión viscosa es transportada desde el tanque de producción a la planta de envasado a través de una cañería de 4 cm. de diámetro, y para evitar que se produzca precipitación del sólido suspendido es necesario que el régimen sea turbulento. Si la suspensión tiene una viscosidad de 50 cp y una densidad de 1,2 g/cm3, ¿cuál es el mínimo caudal con que deberá hacerse fluir a la suspensión?
b) Si en una probeta que contiene a la suspensión del ítem (a) se suelta (apenas por debajo de la superficie del líquido) una esfera de vidrio de 4 mm de diámetro y 2,2 g/cm3 de densidad, ¿con qué velocidad llegará al fondo del recipiente?
29.- Usted posee una muestra de 99mTc y tiene que eliminarla según las normas radiofísico-sanitarias apropiadas. Diga qué tiempo deberá dejarla decaer para que su actividad sea el 1% de su actividad original. Dato: T1/2
99mTc = 6 h.
Caso A
p
a
n
t
a
l
l
a
p
a
n
t
a
l
l
a
Caso B
p
a
n
t
a
l
l
a
Caso C
8
30.- Es sabido que sobre las cargas eléctricas sometidas a la acción de campos eléctricos y magnéticos, se ponen de manifiesto fuerzas que modifican la trayectoria cuando se encuentran en movimiento. Al efecto se han elaborado modelos que permiten predecir los cambios de trayectoria de las cargas eléctricas cuando entran en la zona de influencia de un campo de los citados.
a) Teniendo en cuenta el modelo correspondiente explique cómo es la trayectoria de una carga eléctrica (a qué tipo de función matemática se puede asimilar), que inicialmente se mueve con movimiento rectilíneo uniforme, al penetrar en el espacio comprendido entre las láminas de un capacitor cargado. Realice un esquema.
b) Según este modelo, ¿por qué es diferente el lugar de impacto, contra una placa del capacitor, de un protón y de una partícula alfa que inicialmente se movían con la misma velocidad?
c) Teniendo en cuenta el modelo correspondiente explique cómo es la trayectoria de una carga eléctrica (a qué tipo de función matemática se puede asimilar), que inicialmente se mueve con movimiento rectilíneo uniforme, al penetrar en el espacio en que está presente un campo magnético B. Realice un esquema.
31.- Se tienen 2 muestras de una sustancia X ópticamente activa, una de ellas esta impura con sustancias ópticamente inactivas. Para determinar cuál es el grado de pureza, se preparan soluciones de las mismas de concentración 10% P/V, que son medidas con un polarímetro. Los resultados obtenidos fueron los siguientes:
a) Indique cuál es la muestra impura. b) Calcule el % de pureza de la muestra impura. c) ¿Cuáles son los poderes rotatorios específicos del soluto y del solvente si la densidad del
solvente es de 1,28 g/ml y la longitud del tubo es de 2 dm? 32.-Con el fin de realizar una corrida electroforética del aminoácido Lisina, se procede a construir un circuito electroforético en el cual se colocan 3 tiras idénticas entre los electrodos. La siembra del aminoácido se efectúa en el centro de cada una de las tres tiras. Se especifica que la corrida debe hacerse con una diferencia de potencial de 100 V. Si se dispone de una fuente de poder que proporciona 150V, una caja de resistencias variables, la resistencia interna de la fuente es de 25 Ω y la resistencia de cada tira es de 3000 Ω… a) ¿Cuál debe ser el valor de la resistencia variable para que la corrida se realice según las especificaciones (100V)? Realizar un esquema del circuito. b) Luego de haber ajustado convenientemente la caja de resistencias variables para satisfacer el ítem a) (cuba con 3 tiras) otra persona desea repetir la corrida sin modificar el valor de la resistencia variable pero empleando una sola tira ¿Cómo espera resultará la distancia recorrida por el aminoácido sembrado en comparación con la situación anterior? Justificar con ecuaciones.
Mtra X1 10%P/V
(ml)
Solvente (ml)
αααα (°)
- 25 -9
4 21 -5,5
8 17 -1,8
12 13 3,2
16 9 7,5
Mtra X2 10%P/V
(ml)
Solvente (ml)
αααα (°)
- 25 -9
4 21 -6,8
8 17 -5
12 13 -1,4
16 9 1,2
9
33.- Defina los conceptos de "onda longitudinal" y "onda transversal". Proponga un ejemplo de cada una e indique cuales son las magnitudes físicas que se propagan para tus ejemplos. 34.- Si el ángulo de polarización de la interfase aire/aceite es de 55,4°, el n aire = 1,00 y el ángulo límite para la interfase aceite/solución acuosa de sacarosa es de 68,6°, se pregunta: a) ¿Cuál es el ángulo mínimo desde la normal con el que se debe incidir desde la solución acuosa de sacarosa para que el rayo NO se refracte en el aire? b) Esquematice la marcha de rayos para la situación planteada en el punto a, indicando los ángulos en cada interfase. c) ¿Con qué ángulo se refracta un rayo en el aire si se hace incidir desde la solución acuosa de sacarosa con un ángulo de 0° grados desde la normal?
d) Sabiendo que, la curva de calibración del índice de refracción en función del porcentaje de sacarosa en agua ajusta a la siguiente ecuación:
y = 0,0011883 (%p/p)-1 .X + 1,3321677 ¿Cuál es el porcentaje de sacarosa en la solución acuosa? 35.- Una partícula cargada positivamente es acelerada y entra con una velocidad de 1.027 x 107 m/s en una región donde hay un campo eléctrico producido por las placas de un condensador de 40 cm de longitud y separadas 4 cm a las cuales se les aplica una diferencia de potencial de 100V (ver esquema).
a) Si aplicamos un campo magnético perpendicular al plano, determine la intensidad y el sentido (hacia adentro o hacia fuera) del campo magnético para que la partícula no se desvíe.
b) ¿Que sucedería si luego de aplicado el campo magnético, determinado en el punto anterior, ingresara una partícula cargada negativamente y con el doble de velocidad? 36.-
a) Qué es y cómo puede ponerse en evidencia un campo eléctrico? b) Por qué el campo eléctrico es un campo vectorial? c) Grafique las líneas de fuerza correspondiente a los siguientes arreglos de cargas y
justifique con que criterio lo hizo.
aire
aceite
solución acuosa de sacarosa
+ + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ 4 cm
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
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37.- Una pesa patrón de 5,0000 gramos es pesada numerosas veces (por un mismo operador) empleando dos balanzas (A y B). Comente acerca de la veracidad, sensibilidad y precisión a la luz de los resultados que se presentan en la tabla.
Balanza A
(g)
Balanza B
(g)
5,01 5,004
5,00 5,007
5,02 4,996
4,99 4,998
5,00 5,003
4,98 4,997
5,01 5,006
4,99 4,994
5,02 4,993
4,98 5,002
38.- La tabla presentada corresponde a las lecturas efectuadas sobre un espectrofotómetro al cual se le realizó el “control de linealidad” a 405 nm empleando p-nitrofenol (en medio acuoso alcalino) del cual se sabe, se comporta linealmente en la ley de Lambert y Beer hasta una concentración de 120 mg/L en cubetas de paso óptico = 1 cm
a) ¿Cumple el instrumento estudiado con el control de linealidad? ¿Se lo podrá emplear? ¿En qué condiciones?
b) ¿Sospecha Ud. a qué podría atribuirse el comportamiento observado del equipo controlado? ¿Qué otros controles haría Ud. para confirmar o refutar específicamente su sospecha?
(Por favor al responder no enumere ni describa todos los posibles controles que se
le puedan efectuar a un espectrofotómetro ya que no es eso lo preguntado).
Concentración
(mg/L)
Absorbancia
(a 405 nm)
0 0,000
10 0,115
20 0,230
30 0,345
40 0,460
50 0,575
60 0,690
70 0,805
80 0,880
90 0,925
100 0,938
ε ri=0
a b
R1
R3
R2
39.- Explique qué ha de suceder con i1 e i2 si se conecta otra resistencia R4 en paralelo con R2 y
R3. –Justifique-
11
40) Se tienen 2 muestras de una sustancia ópticamente activa, y sabe positivamente que una de ellas esta impura con sustancias ópticamente inactivas. Por desgracia, los rótulos que indicaban cual era cual se borraron accidentalmente. Para volver a rotular en forma adecuada los recipientes, decide preparar respectivas soluciones de la misma de concentración 10% P/V, con una porción de cada muestra, y luego medir una serie de diluciones con un polarímetro. Los resultados obtenidos fueron los siguientes:
a) ¿Cuál es la muestra impura? b) ¿Cuál es el % de pureza de la muestra impura?
41) Una forma farmacéutica en solución tiene la siguiente composición cada 100 gramos de solución:
Principio activo 1,000 g Cloruro de potasio 0,050 g Agua 80,950 g Alcohol 18,000 g
La normativa vigente indica que al dispensar 30 gotas de la solución el paciente toma la dosis correcta. La solución se envasa en un frasco gotero y cuando se hace la prueba de dosificación, el departamento analítico encuentra un 20% en exceso del principio activo respecto de la dosis esperada. Se revisa el protocolo de elaboración sin encontrar error alguno. Indique de los siguientes enunciados cual es correcto (C) y cual es incorrecto (I) al tratar de dar con una posible solución al inconveniente presentado (Inconveniente: Exceso en la dosis al dispensar 30 gotas). JUSTIFIQUE TODAS SUS RESPUESTAS.
Enunciado C I a Disminuir el diámetro del orificio de salida del frasco gotero. b Agregar a la formulación un agente tensioactivo. c Aumentar la proporción de alcohol en la formulación en detrimento del
agua.
d Aumentar la cantidad de cloruro de potasio en la formulación.
Mtra 1 10%P/V
(ml)
Solvente (ml)
αααα (°)
- 50 -2.5
4 46 0.5
10 40 2.6
20 30 9.2
30 20 13.5
Mtra 2 10%P/V
(ml)
Solvente (ml)
αααα (°)
- 50 -2.5
4 46 -0.7
10 40 0.4
20 30 4.6
30 20 7.2
12
42) Una “mufla” es un horno eléctrico para altas temperaturas, destinado a calcinar muestras.
En nuestra cátedra existe una mufla cuyas paredes, piso, techo y puerta están hechas de un material cerámico refractario de 8 cm de espesor cuya conductividad térmica a la temperatura usual de trabajo (unos 500 ºC) es 0,08 W. m-1.K-1. La forma de la mufla es cúbica, con lo cual todos sus paneles miden unos 35 x 35 cm.
Si la temperatura ambiente es de 25 ºC y se desea que el interior de la mufla se mantenga a 500 ºC,
a) ¿Qué potencia tendrá que poseer su calentador eléctrico para mantener dicha condición?
b) Si la mufla se alimenta de la red eléctrica (de 220 V de tensión eficaz), ¿Cuál será la intensidad eléctrica que circulará por el cable de alimentación?
43) Un conductor rectilíneo de longitud infinita es recorrido por una intensidad I1=30A. Un rectángulo ABCD, cuyos lados BC y DA son paralelos al conductor y están en el mismo plano que el conductor, es recorrido por una intensidad I2=10A. Determinar la dirección y sentido de la fuerza ejercida sobre cada lado del cuadrado por el campo magnético creado por el conductor rectilíneo y determinar la magnitud de la misma para los lados AD y BC. 45) En un espectrómetro de masas se selecciona un ión con una sola carga (positiva) y con una determinada velocidad usando un campo magnético de 0,10 T perpendicular a un campo eléctrico de 1 x 103 V/m. El mismo campo magnético se usa a continuación para desviar al ión, que describe una trayectoria circular de 1,2 cm de radio. (a) ¿Cuál es la masa del ión? (b) Realice un esquema del espectrómetro de masas especificando dirección y sentido de los campos magnéticos. Nota: q = 1,60 x 10-19 C 46) -Diga si los siguientes enunciados son V o F y justifique su respuesta en todos los casos.
a- Las teorías de campos se basan en que la acción de un cuerpo sobre otro que se encuentra a cierta distancia ocurre vía algún medio como sustrato de la interacción y que no es una mera acción a distancia.
b- Un mapa de temperaturas es un buen ejemplo de campo vectorial. c- La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales es
inversamente proporcional al producto de dichas cargas e independiente de la distancia a que las separa. d- El campo eléctrico en el interior de un conductor en situación electrostática es nulo. e- El concepto de energía potencial eléctrica es idéntico al de potencial eléctrico.
44) En el circuito del esquema se van agregando resistencias en la misma forma en que se conectaron R1, R2,..etc.
a) ¿Qué irá ocurriendo con la intensidad total del circuito?
b) ¿Permanece constante la intensidad que circula por R2?
c) ¿Va disminuyendo la ∆Va-b? b
a
R 1 R 2
R n
r i ≠ 0
ε
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47. Para cada enunciado [indicado en letras mayúsculas] seleccione mediante un círculo, sobre el número correspondiente, el ítem correcto. La justificación de cada enunciado deberá realizarla en hoja aparte. A) En un movimiento armónico simple, existe una relación directa entre la aceleración y
1. el período 2. la velocidad 3. la elongación 4. la frecuencia
B) En un movimiento armónico simple, la velocidad es máxima cuando
1. la elongación es máxima 2. la aceleración es cero 3. el período es máximo 4. la frecuencia es máxima
C) En un movimiento armónico simple, cuando la elongación desde el punto de equilibrio es máxima
1. la energía potencial es máxima y la energía cinética es mínima 2. la energía potencial es un cuarto de la energía cinética 3. la energía potencial es mínima y la energía cinética es máxima 4. la energía cinética es un cuarto de la energía potencial
D) Una masa de 10 kg oscila con una amplitud de 20 cm unida a un resorte de constante elástica 100 N/m. La energía cinética cuando pasa por la posición de equilibrio es
1. 20 J 2. 4 J 3. 2 J 4. 40 J
E) Una masa de 500 g oscila con una amplitud decreciente en el tiempo, unida a un resorte de constante elástica 125 N/m. Si la mitad de su energía se pierde en 4 s, la pérdida relativa de energía por ciclo es
1. 26.6% 2. 66.5% 3. 13.3% 4. 6.65%
48. El siguiente esquema muestra una espira circular hecha de material conductor que se encuentra a la izquierda de una región donde existe un campo magnético B cruz constante y confinado en esa región espacial:
Si la espira se desplaza de izquierda a derecha hasta atravesar por completo la región del campo magnético B cruz, indique el sentido de circulación de la corriente que aparece en la espira (horario – antihorario – no circula corriente) en las siguientes situaciones:
a) Está ingresando en el campo magnético B cruz. b) Se está desplazando inmersa totalmente en el campo magnético B cruz. c) Está saliendo del campo magnético B cruz. d) Estando fuera totalmente del campo magnético B cruz, aumenta la intensidad de dicho campo.
x x x x x x x x x x
x x x x x x x x x x
x x x x x x x x x x
x x x x x x x x x x
x x x x x x x x x x
x x x x x x x x x x
14
49. Las siguientes sentencias son falsas. En hoja aparte indique por qué lo son y fundamente adecuadamente.
a- Dos protones pueden mantenerse unidos por atracción gravitatoria ya que esta fuerza supera a la de repulsión electrostática.
b- Un campo eléctrico es un campo escalar. c- En una representación gráfica de un campo eléctrico, tiene sentido físico que las líneas de fuerza se crucen. d- Si se considera el campo generado por dos cargas positivas, nunca podrá existir un punto de campo nulo
entre ellas. e- Un dipolo es una estructura eléctrica que puede orientarse en un campo eléctrico externo pero que por sí
mismo no genera campo eléctrico. f- El flujo eléctrico es máximo cuando el vector campo eléctrico y la vector área considerado son
perpendiculares entre sí.
50. Un electrón luego de salir de un selector de velocidad con una velocidad de 108 m/s se dirige hacia un punto P, en el que entra en una región con un campo magnético perpendicular al papel y hacia adentro (como se presenta en el dibujo):
a) ¿Cuál debe ser la intensidad del campo magnético para que el electrón vuelva a la región sobre la que se
encuentra P pero en un punto Q situado a 30 cm de P?
b) ¿De qué lado de P estará situado el punto Q?
c) Si se duplica la intensidad del campo magnético, ¿cuál seria la nueva posición de Q?
d) Realice un esquema del selector de velocidad con todas las componentes del mismo y sus correctas direcciones.
¿Cómo se selecciona la velocidad de salida?
(masa del electrón: 9,1091 x 10-31 kg, carga del electrón: 1,6021 · 10-19 C) 51-Dadas las siguientes 3 corridas electroforéticas de una muestra, realizadas durante 15 minutos sobre un soporte que posee un largo de 16 cm determine: ∆V= 200V pH = 5 ∆V= 225V pH = 7 ∆V= 210V pH = 9,5 A) ¿Cuál es la movilidad electroforética µ para cada corrida? B) ¿Por qué cambia la movilidad en cada corrida si la muestra es la misma? C) ¿Estime el punto isoeléctrico (pI) de la muestra.
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Pvr
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Pvr
_
+ T
M
1,2cm
5,4 cm
_
+ T
M
3cm
4,2 cm
_
+ T
M
2cm
0,5 cm
15
52- TODOS los siguientes enunciados SON FALSOS. Justifique en no más de cuatro renglones el porqué. c) En el fotómetro de llama la presión suministrada por el compresor para nebulizar la muestra y los testigos será
diferente para ellas dependiendo de la dilución que se haga de las mismas. d) En el fotómetro de llama la llama es la responsable del brillo que sirve para cuantificar al ión. e) La absortividad de una sustancia depende de la concentración de la sustancia y de la longitud de onda. f) El control de centro de banda de un espectrofotómetro se realiza para determinar la longitud de onda de trabajo. g) El control de linealidad fotométrica se realiza para determinar hasta que concentración una sustancia cumple con
la ley de lambert-Beer y así determinar la absortividad de la misma. 53- Para cada ítem presentado a continuación fundamente su respuesta o explicación:
a) Cuál es la diferencia entre un campo escalar y un campo vectorial?
b) Describa un procedimiento que le permita hallar experimentalmente la magnitud y dirección de: b1) un campo gravitacional en un dato punto del espacio b2) un campo eléctrico en un dado punto del espacio
c) Dibuje una carga puntual negativa A, luego elija tres sitios (en el papel del examen) y dibuje: c1) la dirección del campo eléctrico en cada uno de ellos c2) la dirección de la fuerza eléctrica que sentiría una carga negativa B (tan pequeña que el campo generado por ella es despreciable frente al generado por la carga A) ubicada en cada uno de los puntos anteriores.
54- En la película de Disney “Toy Story” el “perro escurridizo” es estirado una distancia considerable, como podemos observar en la figura adjunta.
a) Si el trabajo requerido para estirar el perro una distancia de un metro es W = 2J, cual es la constante de fuerza del perro escurridizo?. b) Cuanto más trabajo se requerirá para estirar el perro desde la posición de 1m a 2m?.
55- Responda Verdadero o Falso, justificando su respuesta:
a) Si en una cuba electroforética se colocan 3 tiras en vez de 1 y se aplica la misma diferencia de potencial, los resultados de ambas experiencias no podrán compararse. b) Un aminoácido A correrá menor distancia en un buffer de igual pH pero mayor fuerza iónica y por lo tanto tendrá menor movilidad electroforética. c) En el TP, un aumento de la longitud de las tiras produjo la consecuente disminución en la distancia corrida por los aminoácidos, manteniéndose la movilidad electroforética constante. d)Si los siguientes esquemas corresponden a corridas electroforéticas de 3 anfolitos A, B y C y un testigo neutro T a pH 7:
entonces, pI A < pI B < pI C.
entonces, pI A < pI B < pI C.
T
C 3 cm
T
B 0,7 cm
T
A
1.5 cm
3 cm
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57- Para cada ítem presentado a continuación fundamente su respuesta o explicación: 1- Cuál es la diferencia entre un campo escalar y un campo vectorial? 2- Describa un procedimiento que le permita hallar experimentalmente la magnitud y dirección de:
a) un campo gravitacional en un dato punto del espacio b) un campo eléctrico en un dado punto del espacio
3- Dibuje una carga puntual negativa A, luego elija tres sitios (en el papel del examen) y dibuje: a) la dirección del campo eléctrico en cada uno de ellos b) la dirección de la fuerza eléctrica que sentiría una carga negativa B (tan pequeña que el campo generado por ella es despreciable frente al generado por la carga A) ubicada en cada uno de los puntos anteriores.
58-Un laboratorio encarga a tres de sus empleados que preparen una solución cada uno, disolviendo el soluto en un solvente. Los valores del procedimiento que informaron los empleados fueron:
Empleado Masa de soluto (g) Volumen final de solución (ml)
A 4.5632 ± 0.0001 100 ± 0.1 B 5.63925 ± 0.00005 80 ± 0.5 C 3.98 ± 0.01 25.00 ± 0.01
a) Si quisiera dar un "orden de mérito" a los empleados, ¿cuál sería? JUSTIFIQUE. b) Informe correctamente la concentración de la solución hecha por el empleado C.
56- Una bobina de sección rectangular gira inmersa en un campo magnético constante tal como se muestra en el esquema. Sabiendo que la FEM máxima vale 50 V cuando la frecuencia es de 60 Hz:
A ¿Para qué valor de ángulo entre el vector área y el vector campo B se obtiene dicho valor de FEM máxima? Justifique. B ¿Hacia dónde circula la corriente en la rama más gruesa de la espira (superior) en la situación II? Justifique. C ¿Qué valor tendría la FEM máxima para una frecuencia de 180 Hz y el doble de campo B?