Problema

Se observa un diagrama de interferencia-difracción de Fraunhofer producido por dos rendijas con luz de 700 nm de longitud de onda. Las rendijas tienen una anchura de 0.01 mm y están separadas por 0.2 mm. ¿Cuántas franjas brillantes se verán en el máximo de difracción central?

Problema de Difracción.

Una varilla de vidrio de 10 cm de longitud e índice de refracción 1.5 que actúa como lente gruesa tiene sus extremos tallados y pulidos en forma de superficies esféricas convexas de radios 20 y 30 cm respectivamente. Determinar: a) las posiciones de los focos y planos principales de dicha lente; b) calcular las características y posición de la imagen de un objeto de 3 mm de altura situado 100 cm a la izquierda de la lente.

Problema de Óptica geométrica.

Un objeto de 5 cm de longitud está situado sobre el eje de una lente delgada convergente de 10 cm de distancia focal y forma con éste un ángulo de 30^o. Su pie dista del vértice de la lente 25 cm. Calcular: a) la posición de la imagen producida y el ángulo que dicha imagen forma con el eje; b) el aumento lateral; c) la longitud de la imagen.

Problema de Óptica geométrica.

Un tubo de longitud l=1 m, cerrado por un extremo y abierto por el otro, tiene el aire de su interior a T=20 ºC. En estas condiciones, la frecuencia del segundo armónico es ν_2º= 424 s^-1. Calcúlese:
a) La frecuencia de vibración fundamental.
b) La velocidad del sonido en dichas condiciones.
A continuación se divide el tubo en dos compartimentos, el primero de ellos cerrado por ambos extremos, de longitud L₁ = 0.75 m, y el segundo cerrado por un extremo y abierto por el otro, de longitud L₂ = 0.25 m. Si se eleva la temperatura del aire del primer compartimento a T₁=88 ^oC, y se mantiene la del segundo a T₂=20 ^oC, calcular:
c) la frecuencia más baja para la que se producen ondas estacionarias en ambos compartimentos.

Problema de Movimiento Ondulatorio. Aparece en la convocatoria de SEP1998.

Uno de los extremos de una barra cilíndrica de aluminio de 2 cm de radio y 60 cm de longitud se mantiene a una temperatura constante de 100 ^oC y el otro extremo se mantiene a temperatura constante de 0 ^oC y su superficie se aísla de modo que las pérdidas de calor a lo largo de la barra sean despreciables. Calcular: a) la resistencia térmica de la barra; b) el flujo de energía térmica por conducción ó corriente térmica; c) el gradiente de temperatura y d) la temperatura a 25 cm del extremo caliente . (Conductividad térmica del aluminio: k=237 W/m K).

Problema de Calor y Primer Principio de la Termodinámica.

Se sabe que en un cristal de cloruro sódico la malla elemental es un cubo cuya arista vale 5.63 Å a 20 ^oC y que contiene cuatro átomos de cloro y cuatro de sodio. La densidad del cloruro sódico a esa temperatura es 2.1632 g/cm³. La masa atómica del cloro es 35.457 g/mol y la del sodio 22.997 g/mol. Calcular el número de Avogadro.

Problema de Teoría Cinética de los Gases.

Dos gases diferentes, supuestos perfectos, ocupan recipientes distintos y están a la misma presión y temperatura. Suponiendo constante la temperatura, calcular la variación de entropía del sistema cuando se ponen en comunicación ambos recipientes. Datos: n₁=1 mol; n₂=3 moles; R=2 cal/molK.

Problema de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica.

Una varilla circular delgada se mantiene inmóvil en un plano vertical mediante un soporte A. Unido a éste y enrollado holgadamente alrededor de la varilla hay un muelle de constante k=44 N/m y longitud natural igual a la del arco AB. Un cursor C de 225 g, no unido al muelle, puede deslizar sin rozamiento por la varilla. Sabiendo que el cursor se suelta desde el reposo cuando θ=30^o hallar: a) la altura máxima a que llega el cursor por encima de B; b) su velocidad máxima; c) la fuerza que sobre el cursor ejerce la varilla en B; d) el menor ángulo θ desde el que habría que soltar el cursor, inicialmente en reposo, para que llegara hasta D.

Problema de Trabajo y Energía.

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.

El disco superior de la figura tiene una masa m₁, un radio de giro centroidal k y un radio r, y rueda sin deslizar sobre el disco mayor, fijo rigidamente y que no puede girar. La barra de conexión tiene una masa m₂ y puede tratarse como una varilla delgada de longitud L. Determinar la aceleración angular a de BO en la posición indicada debida al par de momento M aplicado por la barra en O.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.