II Parcial Cepreuni 2010-II

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EUREKA, la mejor preparación UNI MAGDALENA: 694-4930, LOS OLIVOS: 521-5182, JESÚS MARÍA: 462-8880 Página 1 SOLUCIONARIO II PARCIAL CEPREUNI 2010-II FÍSICA RESOLUCIÓN 1 Nos piden x ൌ xሺtሻ Por dato y x,t 2sen x t 1 2 Para todo x y t iሻ 1 sen x t 2 2 x t 2 6 1 t x 6 2 CLAVE: A RESOLUCIÓN 2 Recordar que: CUERPO SUM LIQ TOTAL V V esf total liq total 40%V V glic esf glic esf 2 2,5 5 CLAVE: E RESOLUCIÓN 3 Como tienen la misma longitud inicial y el α latón α hierro , el latón se dilata más que el hierro; por ello, el conjunto se curva hacia abajo q Hierro Latón 3 3mm 3 10 m R 3 R 3 10 Se nota que el ángulo central es el mismo (f )Hierro (f )Latón Hierro Latón 3 L L R R 3 10 o Hierro o Latón 3 L 1 T L 1 T R R 3.10 5 5 3 1 1, 25 10 200 1 1,89 10 200 R R 3 10 R 2,349 CLAVE: C RESOLUCIÓN 4 Por dato del problema: 2 T V ........ 1 de la ecuación de estado PV P.V n RT T ....... 2 nR Reemplazando ሺ2ሻ en ሺ1ሻ 2 PV V P nRV nR Para calcular el trabajo realizado por el gas en el proceso de expansión desde 1 V hasta 2 V , construimos la gráfica P vs V. Se cumple: W gas ÁREA 3 mm Latón Hierro L o aT i L f aT i 200°C x mt s1/3 1/3 1/6 P V αnRV 2 V 1 αnRV 1 V 2

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 SOLUCIONARIO II PARCIAL

CEPREUNI 2010-II

FÍSICA  RESOLUCIÓN 1   Nos piden x   x t  

Por dato  y x, t 2sen x t 12

 

Para todo x y t 

i  1

sen x t2 2

   

x t2 6

 

1 tx

6 2

         

 CLAVE: A 

RESOLUCIÓN 2  

Recordar que: CUERPO SUM

LIQ TOTAL

V

V

 

 

esf total

liq total

40%V

V

glicesf

glic esf

22,5

5

 

CLAVE: E 

RESOLUCIÓN 3  

 

 

 

 

Como  tienen  la  misma  longitud  inicial  y  el αlatón   αhierro, el  latón se dilata más que el hierro;  por  ello,  el  conjunto  se  curva  hacia abajo 

q

Hierro

Latón

33mm 3 10 m

R

3R 3 10

 

Se nota que el ángulo central es el mismo 

(f )Hierro (f )LatónHierro Latón 3

L L

R R 3 10

 

o Hierro o Latón3

L 1 T L 1 T

R R 3.10

 

5 5

3

1 1,25 10 200 1 1,89 10 200

R R 3 10

 

R 2,349         CLAVE: C 

RESOLUCIÓN 4 

Por dato del problema:  2T V ........ 1  

de la ecuación de estado 

P VP.V n RT T ....... 2

n R  

Reemplazando  2  en  1  

2PVV P n R V

n R  

Para calcular el trabajo realizado por el gas en el  proceso  de  expansión  desde  1V   hasta 2V , construimos la gráfica P vs V. 

 

 

 

 

 

 

Se cumple:  W gas   ÁREA 

 

3 mm Latón 

Hierro 

Lo a  Ti

Lf 

a  Ti 200°C

x  m  

t  s  

1/3 

1/3 

1/6 

P

V

αnRV2 

V1 

αnRV1 

V2 

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1 22 1

nRV nRVV V

2

2 22 1

nRV V

2

 

CLAVE: B 

RESOLUCIÓN 5 

 

 

 

 

 

 

 

Observe que, dado que las ramas verticales tie‐nen la misma sección transversal, el nivel que desciende  en  la  rama  derecha  es  igual  al  que asciende en la rama izquierda. 

Por el teorema fundamental de la hidrostática. 

A BP P  

2o Hg o H OP .g 2h P .g. 0,85  

3 313,6 10 g 2h 10 g 0,85  

h   3,12cm CLAVE: B 

RESOLUCIÓN 6  

Por condición:  C CJoven AmigaE E  

22

Amiga AmigaJoven Jovenm Vm V

....... 12 2

 

Además, del dato 

Joven Joven AmigaV 25%V V  

Joven Amiga

5V V .... 2

4  

Reemplazando  2  en  1  

2

2 Amiga JovenJoven Joven

5m V

m V 42 2

 

Joven Amiga

25m m

16 Amiga Joven

16m m

25  

Amiga

16m 85 54, 4 kg

25  

CLAVE: C 

RESOLUCIÓN 7 

 

 

 

 

 

Por la conservación de la cantidad de movimi‐ento en el eje X:  

3 1,5 i    0,25  4,0 i 3,25U 

U   1,07 i  

CLAVE: C 

RESOLUCIÓN 8 

La  energía  total  de  un  sistema  masa‐resorte está dada por 

2 2 2M

1 1E K A m A

2 2

221 2

m A2 T

 

2 22 2 2

M 2

2 m 2 (0,5)E A T (0,1) T

T 0, 25 5

 

CLAVE: A Resuelto por Luis Chávez  

QUÍMICA  RESOLUCIÓN 9  En una disolución exotérmica la solubilidad de una  sustancia  tiene  relación  inversa  con  la temperatura.    

0,85 m

BA 

Agua 

Mercurio 

1,5 i 4  i    U

3 kg0,25 kg 

3,25 kg

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 I.  V   Puede  ser  un  gas  o  algún  solido  como 

4CeSO . II.  F   Al  aumentar  la  temperatura  disminuye la solubilidad. III.  V   Porque  la  solubilidad  aumenta  con  la disminución de la temperatura en este tipo de procesos. 

CLAVE: C  

RESOLUCIÓN 10  I.  V   Los  compuestos  iónicos  son  sólidos  a temperatura ambiente, y de acuerdo a su cons‐titución interna se consideran cristalinos. II.  V  En estos sólidos sus partículas más ínti‐mas no poseen un ordenamiento  tridimensio‐nal. III.  F  Depende de la intensidad de las interac‐ciones intermoleculares  puente de hidrogeno,  dipolo‐dipolo o fuerzas de London  

CLAVE: B   

RESOLUCIÓN 11  Como el aire de  la habitación debe estar satu‐rado, entonces  la presión parcial del vapor en ese ambiente debe ser la presión de vapor sa‐turado a 20°C. Usando la ecuación universal y el concepto de presión parcial: 

20ºCVV

V

P .V.Mm

R.T

 

4

V

18 3,5.10 18m 620, 2g

62, 4 293  

CLAVE: A 

RESOLUCIÓN 12 Balanceando  la  ecuación  y  recordando  que  a C.N.  una mol  de  cualquier  gas  ideal  ocupa  un volumen de 22,4 litros 

M 180  

g

C.N.

26 12 6 2 5C H O 2C H OH 2CO  

180g

720g                             

2x22,4

V

l

C.N.  C.N.V 179,2 litros    

CLAVE: D 

RESOLUCIÓN 13 I.  F  Son sistemas microheterogéneos  II.  V   Es  una  emulsión  solida  o  gel,  donde  la fase dispersa   líquido y la fase dispersante   sólido.  

 III.  V  Para los coloides el tamaño de las partí‐culas  de  la  fase  dispersa  están  comprendidas entre 1 nm y 1000 nm, mientras que el  tama‐ño de moléculas o iones es menor que 1 nm. 

CLAVE: D 

RESOLUCIÓN 14   Oxidación:  3 2 4 4 2CrI 5Na 32OH 27e Na CrO 3NaIO 16H O 2

 Reducción 

2Cl 2Na 2e 2NaCl 27  

3 2 2 2 42CrI 27Cl 64Na OH 2Na CrO

4 26NaIO 54NaCl 32H O  Agente oxidante  2A.O.: Cl  

Agente reductor 3A.R.: CrI  

 Relación molar A.O 27

A.R 2  

CLAVE: E 

RESOLUCIÓN 15 

 A   F     Sulfato  24SO

      E.O S   6  

B   V   ac ac acHCN H CN   

Ácido           Cianuro   Cianhídrico 

C   F      Clorito    2ClO    . . 3E O Cl  

D   F     Carbonato    23CO  

E   F      Cromato    24CrO  

CLAVE: B  RESOLUCIÓN 16   I.  V  Las fuerzas de dispersión de London tie‐nen relación directa con la masa molecular. II.  V   Las  moléculas  de  lHCl   se  comportan 

como  dipolos  permanentes  R 0 ;  por  lo 

tanto  las  interacciones  intermoleculares  más importantes  son  las  dipolo‐dipolo  y  después las  fuerzas de London que están presentes en todo tipo de moléculas. III.  F  Las  interacciones puente de hidrógeno se dan entre moléculas que presentan enlaces O H o N H y en el floruro de hidrógeno  HF . HCN H C N :  

CLAVE: D Resuelto por Michael Tévez 

  

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 ARITMÉTICA

RESOLUCIÓN 17  

3N a5bc5 K      a   b   7 

Se observa que: o

N 5  y  como  3N K  

entonces o

N 125 Es decir bc5  puede ser:       

 

125, 375, 625, 875

b b b ba=6 a=4 a=1 a=-1

(No)  365125 5 521 (x)     

3 245375 5 3 11 x  615625 5 (si) a 1, b 6  

2 2 2 2a 1 b 1 2 7 196  

CLAVE: B 

RESOLUCIÓN 18  

2 2 22S n n 1 n 2 ....... n 10  

Por inducción: 0

2 2 2 11 12 21n 1 S 1 2 .... 11 11 2 21 11

6

Si:   2 2 2n 2 S 2 3 .... 12

 0

212 13 251 649 11 59 11

6

 

Si:  

7 0

2 2 2 13 14 27n 3 S 3 4 .... 13

6

 

02 21 2 814 11 2 37 11  

 S siempre es múltiplo de 11 CLAVE: D 

RESOLUCIÓN 19 

notas(1er.ex.)

notas(1er.ex.) 1er.ex.

SPromedio 12,4 S 12,4n

n  

notas(2do.ex.)

notas(2do.ex.) 2do.ex.

SPromedio 13,2 S 13,2n

n  

notas(3er.ex.)

notas(3er.ex.) 3er.ex.

SPromedio 12,8 S 12,8n

n  

  

 Ordenando   

12,4n; 12, 8n;13,2n

+24 +24  De menor a mayor: 12,8n   12,4n   24 

0,4n   24  n 60  CLAVE C  

RESOLUCIÓN 20   

César

70 3 70 3, 25 70 3,30 70 3,40 70 3,50Pr omedio

70 5

Cesar

16,45Pr omedio 3,29

5

 

Juan

1800 5Pr omedio

1800 1800 1800 1800 1800

3 3,25 3,30 3,40 3,50

Juan

5Pr omedio 3, 2814

1,5237  

Juan S/ 3,28 CLAVE: D 

RESOLUCIÓN 21 Total   12 Principales   6, Asociados   4, Auxiliares   2 Se elige 3 miembros: 

123

12 11 10n C 220

3 2 1

  

Nos piden la probabilidad de que haya solo miembros de la misma categoría 

63

6 5 4C 20

3 2 1

43

4 3 2C 4

3 2 1

24

Sólo 3P:

Sólo3A  : s 

24 6P A

220 55  

CLAVE: C Resuelto por Juan Castro 

  ÁLGEBRA

RESOLUCIÓN 22  x 5 x 5Ln x 1 2 .x 2 x 1 0  

5 xx 0 Lnx 1 x 1 2 1 0  

Pero  5 xx 1 0 2 1 0  para todo x   0 x 0 Lnx 1 0  x 0 Lnx Lne  x 0 x e  

Por tanto x 0;e        CLAVE: B 

 

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 RESOLUCIÓN 23 Dato:  1P 0

          

             1 1Q P 0  

1P 1 a b c 0  

1P 1 a b c 0  

Igualando:  a 0 b c 1  2 2b c 1 2bc  

Reemplazando: 2 2

2 2 2 2

1 2bc b cM 1

b c b c

 

CLAVE: D 

RESOLUCIÓN 24  Gráficamente una función tiene inversa si toda recta horizontal  corta a  la gráfica a  lo más en un punto. 

CLAVE: D 

RESOLUCIÓN 25  Puesto que P y Q son idénticos se cumple: *  a   d – 5   4   e a   c   3   a   3 – c   3    3   e    e b   1   e   10   b   e   9 c   d   1   d   c   1   2   e  c – e   2c – 3   c   3 – e Luego, en  *  e    2   e  – 5   4   e   e     7; a     7;  b   2;  c   10;  d   9   Además 

4 3 17

x,yP 3x 3x y 10y  

Por tanto a   d   b     c – b   e     1;1 1; 1P Q 15  

CLAVE: E  

RESOLUCIÓN 26 

i   2

1

3f x a x b 2; 0 x

2   

del gráfico dado: 1; 2  es el vértice   b   1 

0;1   2

1f 1 a 1 2 a 1  

ii   2

3f x c x 2 2; x d

2  

2d;1 f 1 c d 2 2 , pero d   2  del grá‐

fico  1 c(d 2) 2   1 c(d 2)  

 

 

Además  1 2

3 3f f

2 2  

7 c2

4 2  

1c

2  ; d 4  por tanto 

7c d

2  

CLAVE C Resuelto por Rubén Quispe 

 GEOMETRÍA

RESOLUCIÓN 27   

SP

D

M

HA

1

2/3

T

1 CB

45º

1/2

1/2

1

1/3

1353 /2º

 De la figura: 

sec tor APDS S S 21 1 1S 1 1

2 4 2 3

 

1 3 4S

8 6 24

 

CLAVE B 

 RESOLUCIÓN 28 Piden: AP   x Datos: PE   4   AE   2 

 

Como AB  es diámetro: m AEB 90º   Por teorema de las tres  Perpendiculares: 

90ºm AEP   Finalmente en el    AEP: x 2 5   

CLAVE: A        

E

B

P

4

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 RESOLUCIÓN 29  

X-6 6 CA N

m

M

B

f

f

º

º

x  Dato:   ℓ . m   16 MBCN: inscriptible 

Teorema de las secantes 

x x 6 m  

        2x 6x 16     x 8  

CLAVE: B 

RESOLUCIÓN 30           

     

Se pide: a

xb

 

Considerando que AB   a es el lado del “cua‐drado”   Recuerde  que  las  diagonales  de  un pentágono  regular  son  paralelas  a  sus  lados opuestos, por eso al trazar  FP IH  se deduce que  FP EG ,  Luego  la diagonal  EG   del pen‐tágono mide  a  ver  figura .  Por  último,  sabe‐mos que en el pentágono regular su lado es la sección áurea de su diagonal, es decir: 

5 1b a

2

 

ax 1,6

b  

CLAVE: C Nota: En  el  pentágono  regular  las  diagonales  son congruentes, entonces se deduce:  

  EG FI PF FPI  

Pero en el gráfico: EG   AB y PF   AD Entonces:  AB    AD,  lo  que  nos  indica  que ABCD no es un cuadrado.  RESOLUCIÓN 31  

135º

45º

B

M

A

L

NCrO

rr

P

R 2

4 2 1 

De la figura: 

r 2 r 4 2 1    r 4  

Luego: L r    3L 4

4

   

L 3  

CLAVE: D Resuelto por Manuel Trujillo  

y Aníbal Trucios  

TRIGONOMETRÍA  RESOLUCIÓN  32  

De los datos 3

CD BC2

, 7

DE BC2

 y 

m ACE   

x

y

DB

A E

7k

3k2k C

q

 Notamos  x y   Además piden  tg tg x y    

A  B 

C D  I  P  H 

E  G 

b  b 

b b 

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 tgx tgy

tg1 tgx.tgy

 

Reemplazamos convenientemente  2 3

357 7tg2 3 4317 7

 

CLAVE: E 

RESOLUCIÓN 33  

De: 2

2

1 cos 2 2cosP

2sen 1 cos 2

 

1 sen2Q

sen cos

 

Tenemos  o;4

,  y  2  IQ. 

Luego de las propiedades de degradación. 22sen 1 cos 2  22cos 1 cos 2  

Operamos:   P 2 Además  2

1 sen2 sen cos  

Entonces:   Q 1 Finalmente: P   Q  

CLAVE: C 

RESOLUCIÓN 34   De la ecuación  2tgx csc x 2csc x tgx 1 0  Factorizamos convenientemente  tgx  1 2cscx   1    0 Donde cada factor es un posible cero. tgx 1 0 tgx 1  

x k , k z4

 

12csc x 1 0 csc x

2  

No contemplado en la variación de la cosecante. Finalmente vemos los valores que puede tomar k, para que las soluciones se encuentren en el intervalo de  2 ;2  

x k4

 

k 2 x 24

 

k 1 x4

 

k 0 x4

 

k 1 x4

 

Luego  sol  

CLAVE B 

RESOLUCIÓN 35.  Sea :    sen cos 1  

Donde:     sen cos 2sen4

 

Luego:  2sen 1 2sen 14 4

 

De aquí: 

2k 14 4

 

k, k z

2

 

Entonces: 3

0, , , , 22 2

 

soluciones 5  

CLAVE C 

RESOLUCIÓN 36  Si:     tan x   arc cot x    1 

Donde:  x arc cotx k , k z4

  

Despejando:  arc cotx x k4

 

Luego:   x cot x k4

 

1 cotxx

1 cotx

 

tan x 1x

tan x 1

 

Proporcionamos obteniendo x 1

tan xx 1

 

CLAVE D Resuelto por Raúl Alejo 

 37. A    38. A    39. B    40. D 

41. C    42. D    43. C    44. C 

45. C    46. C    47. D    48. E 

49. A    50. C    51. A