Un coche se desplaza por una carretera rectilínea con una velocidad constante de 100 km/h, haciendo sonar una bocina de frecuencia 200 s -1. Otro coche se aproxima a dicha carretera por un camino perpendicular a la misma, con una velocidad constante de 60 km/h. Calcular la frecuencia del sonido percibido por el ocupante del segundo vehículo, cuando la línea que une ambos coches forma un ángulo de 45 o con las carreteras. Supóngase aire en calma, y tómese la velocidad del sonido en el mismo 340 m/s en las condiciones de la experiencia. Problema de Movimiento Ondulatorio.
Una barra rígida de 1 m de longitud, cuyo peso es despreciable, está sostenida horizontalmente en sus extremos por dos hilos verticales de la misma longitud; uno de ellos es de acero y el otro de cobre, tal como su muestra en la figura adjunta, siendo sus respectivas secciones rectas de 1 mm2 y 2 mm2 respectivamente. ¿En qué punto de la barra ha de suspenderse un peso W para producir: a) igual esfuerzo en ambos hilos? b) igual deformación unitaria en ambos hilos? ECu=12.8·1010 N/m2; EA=20·1010 N/m2. Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.
Dos varillas rectas, del mismo material y del mismo diámetro, pero una más larga que la otra, están sometidas a un mismo momento de torsión creciente en sus extremos. ¿Cuál de ellas se romperá antes? Razonar la respuesta. Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.
Cuando un rayo de luz que forma un ángulo de 45o con la horizontal atraviesa una lámina transparente de caras paralelas y cuyo espesor, e, es de 20 cm, experimenta una desviación de su trayectoria, Δθ de 8.67 cm. Calcular el índice de refracción del material de la lámina. Problema de Reflexión y Refracción de Ondas.
En un punto P sobre una pantalla se observa un patrón de interferencia que es el resultado de la superposición de un rayo directo que sale de una fuente con longitud de onda 500 nm, con un rayo reflejado en un espejo como se muestra en la figura. Si la fuente se encuentra a 100 mm a la izquierda de la pantalla y 1 cm arriba del espejo, encuentre la distancia y en mm a la primera franja oscura localizada arriba del espejo. Problema de Interferencias.
Entre una lente plano-convexa y una lámina de vidrio sobre la cual ella fue colocada, no hay contacto por causa del polvo. El radio del quinto anillo oscuro de Newton, por causa de ello es igual a r1=0.08 cm. Si eliminamos el polvo, el radio de este anillo aumenta hasta r2=0.1 cm. Encontrar el espesor de la capa de polvo si el radio de curvatura de la superficie convexa de la lente es R=10 cm. La observación se lleva a cabo por reflexión. Problema de Interferencias.
Una rendija rectangular, de anchura b muy pequeña comparada con su longitud, se ilumina normalmente a su superficie. Representar gráficamente la distribución de intensidad de las ondas difractadas un ángulo θ respecto de la dirección de incidencia. Problema de Difracción.
Un pisapapeles de vidrio cuyo índice de refracción es de 1.55 tiene forma semiesférica de radio 4 cm y está colocado sobre un montón de papeles, coincidiendo el centro con una letra «O» de 2.5 mm de diámetro. ¿Cuál es la posición y el diámetro aparente de dicha letra cuando se observa desde fuera con incidencia normal? Problema de Óptica geométrica.
Con un aparato fotográfico cuyo objetivo tiene una distancia focal de 20 cm sacamos una foto de un coche que corre a velocidad de 60 km/h a 100 m por delante de nosotros y en dirección perpendicular al eje del objetivo. Se pide: a) calcular el tiempo de exposición sabiendo que la foto es nítida si durante la exposición un punto imagen no se desplaza más de 0.1 mm; b) si la distancia máxima entre el objetivo y la placa es de 21 cm, ¿cuál será la mínima distancia a la que podemos sacar una foto correcta? c) Si quisiéramos con este aparato retratar un objeto situado a 40 cm del objetivo, ¿qué lente hemos de colocar yuxtapuesta al objetivo? Problema de Óptica geométrica.
Un objeto se coloca en un punto fijo frente a una pantalla fija. Una lente delgada colocada entre el objeto y la pantalla produce una imagen nítida del objeto sobre la pantalla cuando se coloca en cualquiera de dos posiciones separadas 10 cm. Los tamaños de las imágenes en las dos posiciones están en razón de 3:2. a) ¿Cuál es la distancia focal de la lente? b) ¿Cuál es la distancia de la pantalla al objeto? Problema de Óptica geométrica.
