Evaluación de la Sección 3 (continuación): Calorimetría y Ondas en cuerdas - problemas 4 y 5

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Evaluación de la Sección 3 (continuación)

[Espacio para respuesta del problema 3 - continuación de página anterior]

Q = -10\,\text{kJ} = -10000\,\text{J}, \quad \Delta T = -2{,}3\,\text{K}, \quad m = 5\,\text{kg} C = \frac{|Q|}{|\Delta T|} = \frac{10000}{2{,}3} \approx 4347{,}8\,\text{J/K} c = \frac{C}{m} = \frac{4347{,}8}{5} \approx 869{,}6\,\text{J/(kg·K)}

[Espacio para desarrollo]

[Imagen: persona agitando una cuerda generando onda sinusoidal. Fuente: https://acortar.link/YMe7ml]

f = 3\,\text{Hz}, \quad \lambda = 50\,\text{cm} = 0{,}5\,\text{m}, \quad m = 7\,\text{kg}, \quad L = 12\,\text{m} v = \lambda \cdot f = 0{,}5 \times 3 = 1{,}5\,\text{m/s} \mu = \frac{m}{L} = \frac{7}{12} \approx 0{,}583\,\text{kg/m} T = \mu \cdot v^2 = 0{,}583 \times (1{,}5)^2 = 0{,}583 \times 2{,}25 \approx 1{,}31\,\text{N}

[Espacio para desarrollo]

4. Calcular capacidad calorífica y calor específico de cuerpo que desprende 10kJ al disminuir 2.3K, masa 5kg. 5. Calcular tensión para que cuerda de 7kg y 12m genere ondas de λ=50cm a f=3Hz.

Ejemplo 1: Problema 4: Capacidad calorífica y calor específico

Q=10kJ, ΔT=2.3K, m=5kg

C=10000/2.3≈4347.8J/K. c=4347.8/5≈869.6J/(kg·K)

Ejemplo 2: Problema 5: Tensión en cuerda para generar ondas

m=7kg, L=12m, f=3Hz, λ=0.5m

v=λ·f=0.5×3=1.5m/s. μ=m/L=7/12≈0.583kg/m. T=μ·v²=0.583×2.25≈1.31N

Resultado: T≈1.31N