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La figura representa un cilindro con paredes térmicamente aislantes, con un émbolo central móvil sin rozamiento y también aislado térmicamente. A cada lado del émbolo hay 54 l de un gas perfecto cuyo calor específico a presión constante es c_p=4 cal/molK, a la presión de 1 atm y 0 ^oC. Mediante una resistencia eléctrica se suministra calor al gas del lado izquierdo; esta porción de gas se expande y comprime la de la derecha hasta que su presión resulta ser 7.29 atm. Calcular: a) temperatura final del gas de la izquierda; b) trabajo realizado sobre el gas de la derecha, teniendo en cuenta que este gas por estar totalmente aislado no puede intercambiar calor; c) calor suministrado al gas de la izquierda. Constante de los gases perfectos: R=2 cal/molK; 1 atm=101324.72 N/m².

Problema de Teoría Cinética de los Gases.

La fuente de luz utilizada para iluminar una doble rendija de Young emite dos longitudes de onda, la más larga de 700 nm. La quinta franja oscura correspondiente a la longitud de onda más grande ocupa la misma posición que la quinta franja brillante (sin contar el máximo central) del patrón de interferencia de la longitud de onda más corta. Determine la longitud de onda de la segunda componente.

Problema de Interferencias.

La fuerza de una partícula en la región se representa mediante la función energía potencial:

donde a y b son constantes positivas. a) Determinar la fuerza F_x en la región ; b) ¿para qué valor de x la fuerza vale 0? c) En el punto en que la fuerza se anula ¿el equilibrio es estable o inestable?

Cuestion de Trabajo y Energía.

La fuerza ejercida entre dos átomos en una molécula diatómica puede representarse aproximadamente por la función de energía potencial:

en donde U₀ y a son constantes. a) ¿Para qué valor de x la energía potencial es cero? b) Determinar la fuerza F_x. c) ¿Para qué valores de x es mínima la energía potencial? ¿Cuál es el valor de ese mínimo?

Problema de Trabajo y Energía.

La función de onda de una onda armónica que se mueve sobre una cuerda es:

y(x, t)=0.03sen(2.2x-3.5t)

donde x e y están en m y t en s. a) ¿En qué dirección se propaga esta onda y cuál es su velocidad? b) Determinar la longitud de onda, la frecuencia y el período de esta onda; c) ¿cuál es el desplazamiento máximo de cualquier segmento de la cuerda? d) ¿cuál es la velocidad máxima de cualquier segmento de la cuerda?

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.

La función de onda estacionaria en una cuerda fija por sus dos extremos es:

y(t, x)=0.3sen(0.01x)cos(200t)

con t en segundos y x e y en cm; a) determinar la amplitud, frecuencia, y velocidad de fase de las ondas progresivas cuya superposición da lugar a esta onda estacionaria; b) escribir las funciones de onda correspondientes a estas ondas progresivas; c) hallar la distancia internodal.

Problema de Interferencias.

La función de onda que describe una onda transversal que se propaga en una cuerda tensa cuya densidad lineal es de 20 g/m viene dada por y=0.2cos(1.75x-628.32t) donde x e y se miden en cm y t se mide en segundos. a) Determinar la amplitud, la longitud de onda, la frecuencia y la velocidad de propagación de la onda; b) calcular la tensión de la cuerda

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.

La función energía potencial de una partícula de masa 4 kg en un campo de fuerzas viene descrita por:

en donde U se expresa en julios y x en metros. a) ¿Para qué valores de x la fuerza F_x es cero? b) Hacer un esquema de U en función de x; c) discutir la estabilidad del equilibrio para los valores de x obtenidos en a); d) si la energía total de la partícula es de 12 J, ¿cuál será su velocidad en x=2 m?

Problema de Trabajo y Energía.

La lente convergente gruesa de la figura tiene un índice de refracción de 1.5 y sus radios de curvatura son r₁=20 mm y r₂=30 mm, siendo su espesor 30 mm. Hallar las posiciones F, F´, H y H´. Situar el punto imagen de un punto objeto S que está situado 80 mm a la izquierda del primer vértice y 10 mm por encima del eje.

Problema de Óptica geométrica.

La ley de desintegración radiactiva es: N(t)=N₀e^-λt, donde N₀ es el número de núcleos radiactivos en el instante t=0, N(t) es el número que permanece sin desintegrar en el tiempo t y λ es la constante de desintegración. ¿Qué dimensiones tiene λ?

Cuestion de Introducción (Magnitudes y Vectores).