Problemas

Un espejo cóncavo para afeitarse tiene una distancia focal de 15 cm. Hallar la distancia óptima de una persona al espejo si la distancia de visión nítida es 25 cm. ¿Cuál es el aumento?

Cuestion de Óptica geométrica.

Un espejo cóncavo tiene un radio de 1 m. Hallar la posición de la imagen de un objeto y el aumento si éste está a una distancia del espejo igual a: a) 1.40 m; b) 1 m; c) 0.8 m; d) 0.5 m; e) 0.3 m. Considerar también un objeto virtual a una distancia de 0.6 m.

Cuestion de Óptica geométrica.

Un esquiador de 70 kg parte del reposo en el punto A y desciende la pendiente que indica la figura, formada por dos arcos de circunferencia. Si se ignora la fricción, determinar la fuerza ejercida sobre el esquiador por la nieve: a) justo antes de que éste llegue a B; b) inmediatamente después de haber pasado por B; c) ¿el esquiador se elevará por el aire antes de llegar a C? Si la respuesta es afirmativa, ¿en qué punto (determinar el ángulo) se elevará? Se puede tratar al esquiador como una partícula.

Problema de Dinámica de la Partícula. Aparece en la convocatoria de ENE2011.

Un estudiante debe escapar de la habitación de su novia por una ventana que se encuentra a 15 m del suelo. Dispone de una cuerda de 20 m de longitud, pero ésta se romperá cuando la tensión sea superior a 360 N y el estudiante pesa 60 kg. Además, el estudiante se dañará seriamente si se cae contra el suelo con una velocidad mayor de 10 m/s. a) Demostrar que no puede deslizarse con seguridad por la cuerda; b) encontrar un sistema mediante el cual, utilizando la cuerda pueda alcanzar el suelo sin dañarse.

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

Un estudiante no recuerda cuál de estas dos fórmulas es la del período de un péndulo simple:

siendo l la longitud del péndulo y g el valor de la gravedad. ¿Cómo podría comprobarlo fácilmente?

Cuestion de Introducción (Magnitudes y Vectores).

Un extremo de un tubo de goma está fijo a un soporte, el otro extremo pasa por una polea situada a 5 m del extremo fijo y sostiene una carga de 2 kg. La masa del tubo entre el extremo fijo y la polea es 0.6 kg. a) Hallar la velocidad de propagación de las ondas transversales a lo largo del tubo. Una onda armónica de amplitud 0.1 cm y λ=0.3 m se propaga a lo largo del tubo. b) Hallar la velocidad transversal máxima de cualquier punto del tubo; c) Escribir la ecuación de la onda; d) Determinar el promedio de la rapidez con que fluye la energía a través de cualquier sección transversal del tubo.

Problema de Movimiento Ondulatorio.

Un foco de luz monocromática se encuentra a una distancia a=2 mm sobre un espejo plano. Se coloca una pantalla perpendicular al espejo y situada a una distancia D=50 cm. Hallar la posición: a) de la primera franja brillante; b) de la segunda franja oscura localizada arriba del espejo. La longitud de onda es de 600 nm.

Problema de Interferencias.

Un foco de luz monocromático de longitud de onda λ=500 nm se intercepta mediante una pantalla provista, en su centro, de un orificio por donde únicamente puede pasar la luz hasta otra pantalla situada a una distancia de 2 m de la primera. El orificio tiene un diámetro de 2 mm y se encuentra a una distancia del foco luminoso de 1 m. Calcular el número de zonas de Fresnel comprendidas en la porción de onda luminosa alcanzada por la abertura del orificio.

Problema de Difracción.

Un foco esférico radia el sonido uniformemente en todas las direcciones. A una distancia de 10 m el nivel de intensidad del sonido es de 80 dB, correspondiendo 0 dB a 10^-12 W/m². a) ¿A qué distancia del foco el nivel de intensidad es de 60 dB? b) ¿Qué potencia está radiando dicho foco?

Problema de Movimiento Ondulatorio.

Un futbolista golpea el balón con un ángulo de 50^o respecto a la horizontal. Si el balón alcanza el suelo a 20 m del lugar del golpe, determinar: a) la velocidad con que partió el balón; b) la altura máxima alcanzada.

Problema de Cinemática de la Partícula.