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SEMINARIO DE PROBLEMAS 14-12-15Problemas y preguntas de examen de cursos anteriores
Antonio J. BarberoDepartamento Física AplicadaFacultad de Farmacia UCLM
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FÍSICA FARMACIA. EXTRAORDINARIO JUNIO 2015
P1Un joven muy goloso pasa dos horas diarias sentado frente al televisor viendo suprograma favorito, y mientras tanto consume una media de 6 caramelos de 10gramos. La masa del joven es 70 kg. ¿Cuántos gramos de grasa acumulará al cabode 30 días de mantener esta insana costumbre? Consultar los datos pertinentes enlas tablas adjuntas.
Contenido energéticomedio tipos alimentos Conteni do energéti co
kJ·g-1 kcal·g-1
Hidratos de carbono 17,2 4,1Proteínas 17,6 4,2Grasas 38,9 9,3Etanol 29,7 7,1PROMEDIO ESTÁNDAR
Tasas metabólicas aproximadas(hombre promedio, 20 años)ActividadDormir 1,1Acostado y despierto 1,2Sentado en posición recta 1,5De pie 2,6Pasear 4,3Temblar hasta 7,6Montar en bicicleta 7,6Traspalar 9,2Nadar 11,0Cortar leña 11,0Esquiar 15,0Correr 18,0Fuente: Kane & Sterheim, Física , tabla 11.2, p. 258
1W·kg 1
tU
m
Consumo de energía mientras permanece sentado 2 horas:
tU
mTM
1 tmTMU J 756000s 36002kg 70 W·kg5.1 1
Calorías por ingesta de caramelos (glúcidos) en una sesión de 2 h:
CEmnE C
kJ 756U
kJ 1032kJ·g 2.17g 106 1
Exceso díario: kJ 2767561032 UE
Exceso mensual: kJ 828027630 30 UE
kJ 1032E
Equivalente en grasa del exceso mensual:
g 213kJ·g 9.38
kJ 82801 EG
3
Consultando la tabla de tasas metabólicas de la derecha, conteste a las siguientespreguntas:a) ¿Cuánta energía consumirá un chico de 60 kg que practica ciclismo 4 horas al día?
b) ¿Cuánto tiempo debería practicar la natación para consumir la misma energía?
a) Tasa metabólica practicando ciclismokgW 6.71
tU
mA
Energía consumida en t = 4 horas = 14400 s
J 6566400 s 14400 kg 60kgW 6.7 AU
b) Tasa metabólica practicando natación kgW 0.111
tU
mB
Tiempo necesario para consumir la misma energía que en a)
BUt
kgW 0.11
1kg 60
1 m 46h 2
AB UU
FÍSICA APLICADA A FARMACIA. EXAMEN FINAL EXTRAORDINARIO. JUNIO 2014.
P2
s 9949J 6566400
kgW 0.11
1kg 60
1
4
En una práctica diseñada para para estudiar las propiedades de los gases se han tomadomedidas de la presión y del volumen de (0.0128±0.0002) moles de un gas ideal atemperatura constante, las cuales aparecen en la tabla adjunta. Se pide:(a) Discutir si estas medidas son compatibles o no con la ley de los gases ideales
(p·V= nRT). Se sugiere representar gráficamente el volumen frente al inverso dela presión. Especificar las unidades de los parámetros de dicha representacióngráfica. La constante universal de los gases es R = 8.314 J·mol-1·K-1.
(b) Determinar cual era la temperatura de la muestra de gas (en K).
V (cm3) V (cm3) p (torr) p (torr)6,0 0,5 733 1
33,0 0,5 680 148,0 0,5 655 179,0 0,5 606 1
Equivalencia: 1 torr = 1 mmHg = 133.3 PaP3 (Experimental)
Física Aplicada a Farmacia. Examen final ordinario 22-01-2015
P3 (Experimental)
5
Física Aplicada a Farmacia. Examen final ordinario 22-01-2015
1,30 1,35 1,40 1,45 1,50 1,55 1,60 1,65 1,700
10
20
30
40
50
60
70
80
90 3cm V
13 torr 101 p
313 cm 772 , torr1064.12 ND
313 cm 31 , torr1035.11 ND
3513
3
torr·cm10 · 47.2 torr10 · 3.0
cm 74 D
Nm
2
·D
DNDNm
3cm 7437712 NNN
133 torr10 · 30.0 10 · 35.165.112 DDD
3cm 15.05.012 NNN
166 torr10 · 5 10 · 3212 DDD
33
23
6
3 torr·cm10 · 710 · .30010 · 5 · 74
10 · .3001
m
35 torr·cm10 · 07.047.2 m
3
3635
cmm 10
torrPa3.133 torr·cm10 · 07.047.2 mnRTm
nRmT
RnRmn
Rnm
nRmT
22
J 0.19.32 m
K 309314.8 · 10 · 28.1
9.322
K 1410 · 2314.8 · 10 · 28.1
9.32314.8 · 10 · 28.1
0.1 4222
0
bpmV
pnRTV 1
cte nRTpV
En la representación de V vs 1/p debe obtenerse unalínea recta, cuya pendiente será m = cte = nRT. Laordenada en el origen b,si es distinta de 0, no tieneaquí sentido físico, dependerá de los detalles delmontaje experimental (por ejemplo, volúmenesmuertos del sistema de medida).
Pendiente experimental
1/p (torr-1) (1/p )1,364E-03 1,9E-061,471E-03 2,2E-061,527E-03 2,3E-061,650E-03 2,7E-06
p (torr) p (torr)733,0 1,0680,0 1,0655,0 1,0606,0 1,0
V (cm3) V (cm3)6,0 0,5
33,0 0,548,0 0,579,0 0,5
(Consideramos que el error en R es despreciable frente a otros)
K 14309T
2
1pp
p
6
En una demostración de física hecha en clase se golpea un diapasón de 1000 Hz situado sobre la mesa delprofesor, y se mide un nivel de presión sonora de 68 dB en un lugar de la tercera fila situado a 3.2 m deldiapasón. Si la velocidad del sonido en las condiciones ambientales del aula es de 340 m/s, se pide:(a) La ecuación de onda en el punto donde se ha medido el nivel de presión sonora.(b) La intensidad de la onda sonora y la presión rms en la última fila, a 8.5 m de la mesa del profesor.Umbral percepción presión pref = 20 mPa; densidad del aire 1.20 kg.m-3.
P4Física Aplicada a Farmacia. Examen final ordinario 22-01-2015
refref pp
ppL rmsrms
P 10
2
10 log20log10 6810 · 02
log20 610
rmsP
pL 4.32068
10 · 02log 610
rmsp
(a) Para escribir la ecuación de la onda tenemos que determinar los parámetros w, k y p0.Frecuencia angular w directamente pues sabemos la frecuencia rad/s 20001000 · 2 2 w f
Número de ondas k de la relación entre w y velocidad de propagación rad/m 88.5340
2000 ww
vk
kv
Amplitud de presión: a partir del dato de nivel de presión
Pa 10 · 02.510·10 · 02 24.36 rmsp Pa 10 · 10.7Pa 10 · 025. · 2 2 220
rmspp
Pa 2000 88.5cos10 · 10.7cos, 20 txtkxptxp w
(b) Conociendo la presión a la distancia de 3.2 m podemos determinar la intensidad de la onda sonora:
Suponiendo que las ondas sonoras generadas por el diapasón se propagan isotrópicamente:
m2.3
2
m2.3 vp
I rms
26
22
W·m10 · 15.6403 · 20.1
10 · 02.5
2m5.8
2m2.3 5.8·4 · 2.3·4 · II 2726
m5.8 m W 10 · 72.85.8/2.3 · 10 · 15.6 I
.5m8
2
.5m8 vp
I rms
.5m8.5m8 vIprms Pa ·10 1.89 340 · 20.1 · 10 · 72.8 27
7
La presión de una onda sonora viajera está dada en unidades del S.I. por
txtxp 330 sin 4.0, a) ¿Cuál es su amplitud, longitud de onda, frecuencia y velocidad de propagación? Expresar las unidades decada una de ellas.
donde y v son la densidad del aire y la velocidad de propagación, determinar el nivel de intensidad.Umbral de intensidad I0 = 10-12 W/m2; densidad del aire = 1,29 kg/m3.
b) Si la intensidad de la onda sonora está dada por vpI 2/20
FÍSICA FARMACIA. Examen 2º parcial. 2011-2012
a) Leemos directamente los parámetros de la onda en la ecuación Pa 4.00 p -1m k rad/s 330w
Pa 4.00 pAmplitud Longitud de onda m 2/2 k Frecuencia Hz 1652/ wf
Velocidad propagación
m/s 330/ kv w
vpI 2/20
1210 10
log10 ILI
b) Intensidad y nivel de intensidad
242
W·m10 · 88.1330 · 29.1 · 2
4.0 dB 8310
10 · 88.1log10 12
4
10
P5
8
P 6Una fuente emite ondas sonoras de1280 Hz que se propagan a través deaire a 22 ºC. Una persona situada a 20m de la fuente percibe un nivel deintensidad sonora de 60 dB. Se pide:a) Calcular la longitud de onda.b) Calcular la amplitud de presión deesta onda sonora en el lugar donde sesitúa el receptor.c) ¿Cuál será el nivel de presiónsonora en un punto situado a 40 m dela fuente?Datos aire: Masa molecular 28.9 g·mol-1; densidad 1.19 kg m-3; coeficiente adiabático g = 1.40. Constante universal gases R = 8,314 J·mol-1·K-1.Nivel de referencia intensidad I0 = 10-12 W m-2.Nivel de referencia de presión pref = 2·10-5 Pa.
FÍSICA FARMACIA. EXTRAORDINARIO JUNIO 2015
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FÍSICA APLICADA A FARMACIA. SEGUNDO PARCIAL. 15 DICIEMBRE 2014
Un diapasón vibra con una frecuencia de 440 Hz, y el nivel de presión sonora a 2 m de distancia es de 60 dB.Suponiendo que las ondas sonoras producidas por el diapasón se propagan de forma isótropa en todasdirecciones a través de aire a 20 ºC, se pide:
Pa 1020 Pa 20 6 refp
(a) La presión rms y la intensidad del sonido a 2 m de distancia.
-1-1·molJ·K 314.8R
3kg·m 20.1 -1kg·mol 0289.0M
40.1g
Datos del aireDensidad (20ºC)Masa molecularÍndice adiabáticoConstante universal de los gases
(b) Escribir la ecuación de la onda sonora a 4 m de distancia.
Presión de referencia para nivel de presión sonora
(b) Suponemos que la propagación de las ondas sonoras es isótropa, así que la potencia emitida por el diapasónse reparte sobre esferas concéntricas de forma inversamente proporcional al radio. Si I es la intensidad delsonido a 2 m (calculada antes) e I0 es la intensidad a 4 m, debe cumplirse que:
(Pa) 6.2764 .058cos 10 · 41.1, 2 txtxp
m 2m 4
20
2 4·4 · 2·4 · emitida Potencia II 272
27
2
2
0 W·m10 · 43.242 ·10·70.9
42 · II
Intensidad a 4 m 27
0 W·m10 · 43.2 I27 W·m10 · 70.9 I
Intensidad a 2 m 2
20
0 vpI
La relación entre la intensidad I0 a 4 m de distancia y la presión máxima p0 es
2 00 Ivp
Pa 10 · 1.41 10 · 43.2 · 5.343 · 20.1 · 2 270
p
rad/s 6.2764w
rad/m 8.05kPa 10 · 1.41 2
0p
Parámetros de la onda sonora a 4 m de distancia
(c) Calcular el nivel de presión sonora y estimar el valor de la máximaseparación de las partículas del medio respecto a su posición de equilibrioal paso de las ondas sonoras en el punto situado a 4 m de distancia.
P 6
10
Un diapasón vibra con una frecuencia de 440 Hz, y el nivel de presión sonora a 2 m de distancia es de 60 dB.Suponiendo que las ondas sonoras producidas por el diapasón se propagan de forma isótropa en todasdirecciones a través de aire a 20 ºC, se pide:
Pa 1020 Pa 20 6 refp
(a) La presión rms y la intensidad del sonido a 2 m de distancia.
-1-1·molJ·K 314.8R
3kg·m 20.1 -1kg·mol 0289.0M
40.1g
Datos del aireDensidad (20ºC)Masa molecularÍndice adiabáticoConstante universal de los gases
(b) Escribir la ecuación de la onda sonora a 4 m de distancia.(c) Calcular el nivel de presión sonora y estimar el valor de la máximaseparación de las partículas del medio respecto a su posición de equilibrioal paso de las ondas sonoras en el punto situado a 4 m de distancia.
Presión de referencia para nivel de presión sonora
(c) La presión rms en el punto situado a 4 m de distancia será:
La relación entre la amplitud de presión p0 y la máxima separaciónmedia s0 de las partículas respecto a su posición de equilibrio es: 00 svp w
m 10 · 24.1343.5 · 2764.6 · 1.20
10 · 41.1
82
00
v
psw
refref pp
pp
L rmsrmsP
010
2
0100 log20log10
Pa 10210 · 41.1
22
20
0
pprms
dB 5410·20
10log20 6
2
10
Nivel de presión sonora a 4 m:
FÍSICA APLICADA A FARMACIA. SEGUNDO PARCIAL. 15 DICIEMBRE 2014P 6
11
1.0
1.0
(m) x
(m) y
0 2 4 6 8 10 12
Tenemos una cuerda horizontal tensa de 12 m de longitud, fija porambos extremos, por la que se propagan ondas transversales con unavelocidad de 100 m/s. La superposición de estas ondas viajeras ensentidos opuestos produce la onda estacionaria que aparece en lafigura. Escribir la ecuación de esta onda estacionaria. ¿Cuál es sufrecuencia, y de qué armónico se trata?
kv w
rad/m 48
22
k
La condición para que se forme onda estacionaria es queen la longitud de la cuerda encaje un número entero desemi-longitudes de onda, así que si L = 12 m y siendo elnúmero de semi-longitudes que aparecen en la figura n = 3
2nL m 4
312
2
nL
m 8
El armónico es el tercero, ya que el número de armónico es precisamente el número n de semi-longitudes de onda.
Conociendo la longitud de onda se determina inmediatamente el número de ondas k:
La velocidad de propagación de la onda (velocidad de fase) es el cociente entre la frecuencia angular w y el número de ondas k: rad/s 25100·
4
w vk
La relación entre frecuencia angular y frecuencia es: f 2w Hz 5.12225
2
wf
La ecuación de la onda estacionaria es de la forma: tkxAy wsin sin
Vemos en la gráfica que la amplitud es 0.1 m, por lo tanto txy 25sin 4 sin1.0
Distancias
en m, tiempo en s.
(NO ES una onda viajera, no contiene el grupo (kx-wt))
FÍSICA APLICADA A FARMACIA. SEGUNDO PARCIAL. 15 DICIEMBRE 2014
P 7
12
P8 (Experimental) FÍSICA APLICADA A FARMACIA. EXAMEN FINAL EXTRAORDINARIO. JUNIO 2014
Se descarga un condensador a través de una resistencia óhmica de valor R = (1.000.02)·106 . Con el fin de estudiarcuantitativamente el proceso de descarga se toman lecturas del voltaje V en función del tiempo t (tabla). La ley de descarga aestudiar es
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 220,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
ln V
t(s)
ln V(a) Realizar los cálculos oportunos para obtener el valor del tiempo característico a partir de la gráfica, expresando los errorescorrespondientes.
donde t es un tiempo característico del proceso de descarga y V0 es el voltaje inicial cuando t = 0. Los datos de tiempo (tomadoscon un error de 0.2 s) y de voltaje (tomados con un error de 0.05 V) se presentan en la tabla. En la gráfica puede verse unarepresentación semilogarítmica de estos datos.
t/0 teVV
(b) Dado el valor de la resistencia óhmica del enunciado, ¿cuál es la capacidad del condensador y su error?
13
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 220,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
ln V
t(s)
ln V
Paso 1: Trazamos una recta aproximada de ajuste a los puntos experimentales
Paso 2: Construcción gráfica de un triángulo para estimar el valor de la pendiente
5.01 D03.21 N
1.02 N7.192 D
Paso 3: Coordenadas aproximadas de los vértices del triángulo (antes de estimación de errores): N1 y N2 adim. (son logaritmos de los voltajes en voltios; D1 y D2 en segundos (lecturas sobre el eje de tiempos).
Paso 4: Errores en los tiempos, como son lecturas directas s 2.021 DDPaso 5: Errores en los logaritmos a partir de la propagación de errores
VVV
VVV
lnln
006.0805.0
105.01
VN
En todos los casos V 05.0V
05.0046.008.105.0
205.02
VN
Paso 6: Pendiente y su error93.103.21.012 NNN
s 2.195.07.1912 DDD05.0046.0006.012 NNN
4.02.02.012 DDD
Pendiente experimental:1s 1005.0
2.1993.1
DNm
Error en la pendiente:1
2 s 005.01 DDNN
Dm
Valor aceptado de la pendiente:
1s 005.0101.0 m
Tiempo característico: s 9.9/1 mt s 5.0
101.0005.0
22
m
mt
N
D
Se asignan losmismos erroresque los puntosexperimentalesmás cercanos
s 9.9 10 6 CCRt F 10 · 9.9 6R
C t
Relación entre tiempo característico, capacidad y resistencia de descarga:
F 10 · 71 72
RRR
C tt
F 10 0.7 9.9 6C
P8 (Experimental) FÍSICA APLICADA A FARMACIA. EXAMEN FINAL EXTRAORDINARIO. JUNIO 2014
14
En la figura se ha dibujado un rayo de luz que incide en direcciónoblicua sobre una lente divergente. Construir un esquema indicandoel camino que seguirá ese rayo después de refractarse en la lente yexplicar brevemente el criterio en que nos basamos para hacerlo.
FF
Plano focal imagen
Todos los rayos que inciden sobre la lente divergente en una determinada direcciónse refractan de modo que las prolongaciones de los rayos refractados coinciden enel mismo punto del plano focal imagen.Así que para seguir la marcha de un rayo que incide en una dirección cualquiera trazamos un rayo paralelo a élque incide justamente en el centro de la lente, puesto que sabemos que dicho rayo no se desvía (en rojo en lafigura).Prolongando este rayo refractado hacia atrás, encontramos un punto de intersección con el plano focal imagen.Prolongando el segmento que une ese punto de intersección con el punto de incidencia del rayo oblicuooriginal, tenemos la dirección del rayo refractado que nos piden (azul en la figura).
Física Aplicada a Farmacia. Examen final ordinario 22-01-2015
P 9
15
FÍSICA APLICADA A FARMACIA. SEGUNDO PARCIAL. 15 DICIEMBRE 2014
L
(a) Determinar la imagen de un objeto de 10 mm de altura situado a 2.5 cm de una lente convergente de focal 15 cm. ¿Qué tipo de imagen es y cuál es su tamaño?
fss
111
mm 01
cm 5
5.375.12
5.21
151111
sfs
cm 3s
ss f
F F
mm 10y
2.15,23
ssm mm 12102.1
ymy
yym
yy
La imagen es virtual (formada por la concurrencia de prolongaciones de rayos refractados a 3cm a la izquierda de la lente), derecha (el aumento lateral m es positivo) y de mayor tamaño queel objeto (m>1).
Los rayos divergendespués de refractarse enla lente: eso implica quela imagen se forma en ellugar de donde viene laluz por prolongación delos rayos refractados, esdecir, se forma unaimagen virtual (véaseque el signo para s’ esnegativo).
P 10
16
(b) Determinar la imagen del mismo objeto situado a la misma distancia en caso de que la lente fuesedivergente con la misma distancia focal. ¿Qué tipo de imagen es y cuál es su tamaño?
fss
111
mm 01
cm 5
5.375.17
5.21
151111
sfs
cm 14.2s
s
FF
mm 10y
86.05.214.2
ssm mm 6.81086.0
ymy
yym
y y
La imagen es virtual (formada por la concurrencia de prolongaciones de rayos refractados a2.14 cm a la izquierda de la lente), derecha (el aumento lateral m es positivo) y de menortamaño que el objeto (m<1).
Los rayos divergendespués de refractarse enla lente: eso implica quela imagen se forma en ellugar de donde viene laluz por prolongación delos rayos refractados, esdecir, se forma unaimagen virtual (véaseque el signo para s’ esnegativo).
L
f
s
FÍSICA APLICADA A FARMACIA. SEGUNDO PARCIAL. 15 DICIEMBRE 2014P 10
17
Para determinar la distancia focal de una lente convergentese han tomado en el laboratorio medidas que permitenrelacionar la distancia de un objeto a la lente (s) con ladistancia de formación de la imagen correspondiente (s’).Los datos aparecen en la tabla adjunta.
s (cm) s (cm) s' (cm) s' (cm)1 30,0 0,2 67,0 1,12 32,0 0,2 59,0 1,13 34,0 0,2 53,5 1,14 36,0 0,2 49,0 1,15 38,0 0,2 46,0 1,1
21
ss
s
2'
''
1s
ss
(a) Explicar cómo deben tratarse estas medidas paradeterminar la focal de la lente. ¿Cuál es el fundamento físico?(b) Hacer la representación gráfica oportuna sobre papel milimetrado ydeterminar la pendiente y la ordenada en el origen. Calcular la focal de la lente.(c) Realizar el tratamiento de errores y determinar el error en la distancia focal.
'1
'11
fss
FÍSICA FARMACIA. EXTRAORDINARIO JUNIO 2015
(a) El fundamento es la ecuación de las lentes de Gauss, que establece la relación entre las inversasde distancia objeto s y distancia imagen s’ y la inversa de la distancia focal f’.
Trataremos los datos preparando una tabla con las inversas de estas distancias s y s’,representando la primera en abscisas y la segunda en ordenadas, y esto debe dar una serie depuntos alineados según una recta cuya ordenada en el origen b es igual a la inversa de lafocal. Además, la pendiente m debe ser un valor muy próximo a -1.
sfs1
'1
'1
mxby
1/s (cm-1) 1/s) (cm-1) 1/s' (cm-1) 1/s') (cm-1)0,0333 0,0002 0,0149 0,00020,0313 0,0002 0,0169 0,00030,0294 0,0002 0,0187 0,00040,0278 0,0002 0,0204 0,00050,0263 0,0001 0,0217 0,0005
s (cm) s (cm) s' (cm) s' (cm)1 30,0 0,2 67,0 1,12 32,0 0,2 59,0 1,13 34,0 0,2 53,5 1,14 36,0 0,2 49,0 1,15 38,0 0,2 46,0 1,1
Al elaborar la tabla, los errores en las magnitudes inversas 1/s y 1/s’ se calculan de acuerdo con la propagación del error (consideramos error máximo)
P11 (Experimental)
18
1/s (cm-1) 1/s) (cm-1) 1/s' (cm-1) 1/s') (cm-1)0,0333 0,0002 0,0149 0,00020,0313 0,0002 0,0169 0,00030,0294 0,0002 0,0187 0,00040,0278 0,0002 0,0204 0,00050,0263 0,0001 0,0217 0,0005
0,026 0,027 0,028 0,029 0,030 0,031 0,032 0,033 0,0340,014
0,015
0,016
0,017
0,018
0,019
0,020
0,021
0,0220219.0
0261.0
0151.0
0331.0
0002.0
0001.0
0002.0
1cm 0068.00219.00151.0 N1cm 0007.00005.00002.0 N1cm 0070.00261.00331.0 D1cm 0004.00003.00001.0 D
0.97143 0070.00068.0
DNm
2
·D
DNDNm
14.004.010.00070.0
0003.0 · 0068.00070.00007.0
2 m
'1
'11
fss
sfs1
'1
'1
mxby
FÍSICA FARMACIA. EXTRAORDINARIO JUNIO 2015
b, c) Representación gráfica y cálculos. Errores.
0.140.97 mAceptado
0005.0
Pendiente
Ordenada origen
mxyb mxxmyb
1cm /1 sx10 cm 0295.0 x
10 cm 0186.0 y
El punto verifica la ecuación de la recta 00 , yx
00 mxyb mxxmyb 000
Admitimos que los erroresson iguales a los del punto experimental más próximo
00 , yx
1cm '/1 sy
.00040 ,0002.0 , 00 yx 1cm .01860 ,0295.0 , 00 yx 1cm
1cm 047.00295.0 · 97.00186.0 b1cm 005.014.0 · 0295.00002.0 · 97.00186.0 b
bf 1'
Distancia focalcm 18.21
047.01
2'b
bf cm 2
047.0005.0
2
cm 212 ' fAceptado
N
D
P11 (Experimental)
19
1cm /1 sx
1cm '/1 sy
FÍSICA FARMACIA. EXTRAORDINARIO JUNIO 2015
COMPARACIÓN CON MÍNIMOS CUADRADOS
0.040.98 m
1cm 0.013.04740 bmxby b
f 1' cm 1.210474.01
2'b
bf cm 6.0
0474.00013.0
2
cm 6.01.12 ' f
P11 (Experimental)
20
En un centro radiológico se prepara un isótopo cuyo periodo de semidesintegración es 8.1 días, y cuya actividadinicial es igual a 10 microcurios (mCi). Para el uso que se ha previsto para este isótopo es necesario esperar aque su actividad descienda hasta 2.5 microcurios. ¿Cuánto tiempo habrá que aguardar antes de usarlo?
Ci 10
inicial
inicial
NdtdNActividad:
Ci 5.2
final
final
NdtdNActividad:
41
inicial
final
NN
tNN inicialfinal exp
13
2/1
dia 10·57.851.82ln2ln -
t
A partir del periodo de semidesintegración (semivida) calculamos la constante de desintegración radiactiva
inicial
final
NN
t exp
inicial
final
NN
t ln
inicial
final
NN
t ln1
dia 2.1641ln
10·57.851
3
Razonamiento alternativo: cuando haya transcurrido un tiempo igual a un periodo de semidesintegración(8.1 días), la actividad de la muestra se habrá reducido a la mitad (5 mCi) puesto que se habrá desintegradola mitad de los núcleos inicialmente presentes. Cuando haya transcurrido un tiempo igual a dos periodos desemidesintegración (16.2 días), la actividad se habrá reducido a la mitad de la mitad (2.5 mCi) puesto que sehabrá desintegrado la mitad de los núcleos que quedaban al cabo de 8.1 días.
FÍSICA APLICADA A FARMACIA. CURSO 2011-2012. FINAL EXTRAORDINARIO JUNIOP 12