Problemas

Una partícula se mueve en el sentido de la agujas del reloj en una circunferencia de radio 1 m con su centro en (x, y)=(1, 0). La partícula parte del reposo en el origen en el instante t=0. El módulo de la velocidad crece a razón de π/2 m/s². a) ¿Qué tiempo tardará la partícula en recorrer la mitad de la circunferencia? b) ¿Cuál es el módulo de su velocidad en ese momento? c) ¿Cuál es la dirección de su velocidad entonces? d) ¿Cuál es su aceleración radial y su aceleración tangencial en ese instante? e) ¿Cuáles son la magnitud y dirección de la aceleración total cuando ha recorrido la mitad de la circunferencia?

Cuestion de Cinemática de la Partícula.

Una película de aceite de 500 nm de espesor se encuentra en el aire y es iluminada en dirección perpendicular a la película. En el rango de 300-700 nm, ¿qué longitud de onda reflejará fuertemente? Tómese n=1.46 para el aceite.

Problema de Interferencias.

Una película de agua (índice de refracción 1.33) en el aire, tiene un espesor de 320 nm. Si se ilumina con luz blanca en incidencia normal, ¿de qué color parecerá ser la luz reflejada? Se supone que las longitudes de onda del espectro visible van desde 390 nm (violeta) hasta 770 nm (rojo).

Problema de Interferencias.

Una película delgada de agua (n=1.33) situada sobre una superficie de vidrio plana (n=1.50) es iluminada por un haz de luz que incide normalmente. La luz del haz es monocromática, pero la longitud de onda puede variarse. Al variar su longitud de onda de forma continua, la intensidad reflejada cambia de un mínimo λ=530 nm a un máximo a λ=795 nm. ¿Cuál es el espesor de la película?

Problema de Interferencias.

Una película fina de alcohol etílico (n_a=1.4) situada sobre una placa de vidrio crown (n_c=1.5) presenta bandas oscuras cuando se observa por reflexión de una luz, con incidencia normal, de 434 nm de longitud de onda o de 607.6 nm, pero no cuando se observa con cualquier otro valor de longitud de onda comprendido entre estos dos. a) ¿Cuál es el espesor de la película? b) Si el espesor fuese 558.3 nm, ¿cuál sería el mínimo ángulo de incidencia para el que podrían observarse franjas oscuras por reflexión de luz de 500 nm?

Problema de Interferencias.

Una pelota de béisbol de 100 g se lanza hacia el bateador con una velocidad de 12 m/s. Si el tiempo de contacto entre el bate y la pelota es de 0.02 s y ésta después de ser golpeada por el bate sale con una velocidad de 30 m/s en la dirección indicada en la figura, calcular la fuerza media ejercida sobre la pelota.

Problema de Dinámica de la Partícula.

Una pelota de frontón de 30 g de masa es lanzada por un pelotari y llega a la pared con una velocidad de 20 m/s; rebota en la pared y vuelve con una velocidad de 18 m/s. Suponiendo que la duración del choque es de 0.02 s calcular el impulso que hay que dar a la pelota y la fuerza media que actúa sobre la misma.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Una pelota de golf de masa m=46 g se golpea de tal manera que hace un ángulo de 45^o con la horizontal; el tiro llega hasta 200 m sobre el campo plano. Si el palo de golf y la pelota están en contacto durante 7 ms, ¿cuál es la fuerza promedio del impacto? Despreciar los efectos de la resistencia del aire.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Una persona de 1.65 m de altura y que tiene sus ojos a 12 cm del punto más alto de su cabeza desea verse completamente en un espejo vertical plano. Determinar: a) a qué distancia del suelo debe estar situada la base del espejo; b) la longitud mínima del mismo; c) ¿dependen dichos valores de la distancia de la persona al espejo?

Problema de Óptica geométrica.

Una persona se encuentra en lo alto de una torre de altura H=300 m. Hacia la base de la misma se acerca un móvil que dista inicialmente D=400 m con una velocidad constante de 108 km/h, emitiendo un sonido de frecuencia ν fija. El aire en que se efectúa la experiencia se encuentra a 17^oC, existiendo un viento en el mismo sentido que el movimiento del móvil de 36 km/h de velocidad. Sabiendo que la frecuencia ν emitida por el móvil es 10 veces mayor que la del sonido fundamental producido por un tubo sonoro cerrado por un extremo y abierto por el otro de 2 m de longitud en el que el aire de su interior esté también a 17^oC, determinar la frecuencia inicial del sonido percibido por la persona en lo alto de la torre. Velocidad del sonido en el aire a 0^oC: 330 m/s.

Problema de Interferencias.