Problemas

Un rayo de luz incide sobre una lámina de vidrio sumergida en el agua, de manera que una parte del mismo se refleja y otra se refracta. Sabiendo que el ángulo de incidencia es de 30^o y que el rayo reflejado y el refractado forman entre sí un ángulo de 125^o, calcular el índice de refracción del vidrio. Indice de refracción del agua: n_a=1.33.

Problema de Reflexión y Refracción de Ondas.

Un rayo luminoso que se mueve en el aire incide sobre una lámina plana de vidrio, de caras paralelas, con un ángulo de 60^o. La lámina tiene un espesor de 10 cm y su índice de refracción es 1.54. Hallar el desplazamiento que experimenta el rayo al atravesar la lámina.

Problema de Reflexión y Refracción de Ondas.

Un recipiente cilíndrico cerrado, de paredes impermeables al calor, está dividido en dos partes iguales por un émbolo sin rozamiento, también impermeable al calor. En cada compartimento hay un gas ideal, biatómico e inicialmente ambos están a T=27 ^oC y P=71 cm de Hg. El volumen total del cilindro es V=10 l. El compartimento de la izquierda lleva un sistema de calefacción que permite calentar el gas que hay en él. Se acciona este sistema y se triplica así la presión P₁=3P. Calcular: a) las temperaturas y volúmenes finales de los dos compartimentos; b) la cantidad de calor absorbida por el gas de la izquierda; c) el incremento de entropía del conjunto. Tómese 1 atm=101324.72 N/m².

Problema de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica.

Un recipiente cuyo volumen es de 10 l contiene 16 g de oxígeno siendo su temperatura de 13 ^oC y está en comunicación por medio de una llave, inicialmente cerrada, con otro recipiente de volumen 8 l conteniendo oxígeno a la presión de 700 mm de Hg y temperatura de 13 ^oC. Se abre la llave que pone en comunicación ambos recipientes. Determinar: a) peso de oxígeno en el segundo recipiente; b) indicar de qué a cuál recipiente pasa oxígeno; c) presión final del gas, una vez que se ha alcanzado el equilibrio. Peso molecular del oxígeno: 32 g/mol.

Problema de Teoría Cinética de los Gases.

Un reloj de péndulo metálico adelanta 5 s por día a una temperatura de 15^oC y atrasa 10 s por día a una temperatura de 30^oC. Encontrar el coeficiente de dilatación del metal del péndulo suponiendo que el péndulo se comporta como un péndulo simple.

Cuestion de Calor y Primer Principio de la Termodinámica.

Un resorte ideal sin masa se puede comprimir 1 m mediante una fuerza de 100 N. Este mismo resorte se coloca en la parte inferior de un plano inclinado 30^o con respecto a la horizontal. Una masa m de 10 kg se suelta desde la parte superior del plano partiendo del reposo, y queda en reposo momentáneo después de comprimir el resorte 2 m. Determinar: a) ¿qué distancia resbala la masa antes de quedar en reposo? b) ¿cuál es la velocidad de la masa cuando está a punto de hacer contacto con el resorte?

Problema de Movimiento Oscilatorio.

Un río de 1 km de anchura corre de Sur a Norte con velocidad de 5 km/h. Determinar la aceleración de Coriolis de las partículas de agua situadas a 60^o de latitud N. Determinar luego cerca de qué orilla el nivel del agua es más elevado y en cuánto, si se sabe que la superficie del agua debe ser perpendicular a la dirección del vector compuesto por la aceleración de la fuerza de la gravedad g y un vector igual y opuesto a la aceleración de Coriolis.

Problema de Cinemática de la Partícula.

Un rodillo pesado de radio r que descansa sobre un suelo horizontal rugoso está sometido a la acción de una fuerza de tracción P que actúa en el perímetro de un eje de radio a con una inclinación que forma un ángulo constante β con la horizontal. Determinar el movimiento del centro del rodillo. ¿Cuál deberá ser el valor mínimo del coeficiente de rozamiento para que ruede? El radio de giro centroidal es k.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

Un rollo de metal de 1 kg de peso en el aire, pesa dentro del agua 886 g. De este alambre tomamos un metro y colgamos de uno de sus extremos un peso de 20 kg, observándose un alargamiento de 2 mm. El alambre es de 1 mm² de sección. Con estos datos, calcúlese la velocidad de propagación de una onda longitudinal en el metal.

Problema de Movimiento Ondulatorio.

Un saltamontes de masa m reposa en el extremo de una tabla ligera de masa M y longitud L que flota en la superficie de un lago. El saltamontes pretende alcanzar un mosquito que reposa en el otro extremo de la tabla y para ello salta formando un ángulo a con la tabla. ¿Cuál debe ser su velocidad inicial?

Cuestion de Dinámica de los Sistemas de Partículas.