Determinar la velocidad con que ha de aproximarse un observador a un semáforo en rojo para apreciarlo en verde. λrojo =6200 Å; λverde =5400 Å; velocidad de la luz c=3·10 5 km/s. Problema de Movimiento Ondulatorio.
Un hilo de acero de 2 m de longitud y 1.2 mm de diámetro está sujeto por su extremo superior y cuelga verticalmente. a) ¿Qué carga puede soportar en su extremo inferior sin sobrepasar el límite elástico? b) Calcular los cambios de longitud y volumen que experimenta el hilo, así como la energía elástica almacenada en el mismo bajo la acción de dicha carga; c) calcular la carga máxima que puede soportar dicho hilo sin romperse. Límite elástico del acero: σlímite= 25·107 N/m2; esfuerzo de rotura: σR=50·107 N/m2; módulo de Young: 20·1010 N/m2; coeficiente de Poisson: μ=0.28 Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.
El esfuerzo de rotura por cortadura para el cobre laminado ordinario es aproximadamente 16·107 N/m2. ¿Qué fuerza F debe aplicarse para cortar con una cizalla una tira de cobre de 60 mm de ancho y 3 mm de espesor? (Ver figura adjunta). Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.
El ángulo límite que corresponde a la refracción entre el aire y el hielo es 49o47´. Encontrar el índice de refracción del hielo. Problema de Reflexión y Refracción de Ondas.
Un interferómetro acústico (ver figura) permite poner en evidencia las interferencias con la ayuda de una fuente S, estando la detección asegurada por el oído o un micrófono D. a) Lleno de aire, es necesario desplazar el tubo 2 una longitud de 2 cm para pasar de un máximo a un mínimo. ¿Cuál es la frecuencia de la fuente? b) Se sustituye el aire por una mezcla gaseosa, siendo necesario entonces desplazar el tubo 3 cm para pasar de un máximo a un mínimo. ¿Cuál es la velocidad del sonido en la mezcla gaseosa?. Velocidad de propagación del sonido en el aire v=340 m/s Problema de Interferencias.
Una película fina de alcohol etílico (na=1.4) situada sobre una placa de vidrio crown (nc=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.
Dos tubos sonoros abiertos por un extremo de 1 m de longitud cada uno están llenos el primero de O2 y el segundo de N2 ambos en condiciones normales. Se desea saber: a) la frecuencia de las pulsaciones que se producen al hacer vibrar ambos tubos simultáneamente con el tono fundamental; b) la temperatura que debe de tener el tubo de N2 para que vibre con la misma frecuencia que el otro tubo. Coeficiente adiabático del oxígeno y del nitrógeno: 1.4 Masa molecular del oxígeno: 32 g/mol; masa molecular del nitrógeno: 28 g/mol. Problema de Interferencias.
Una red de difracción de 20000 líneas tiene una longitud de 5 cm. Hallar la separación angular de todo el espectro visible: a) para el primero, y b) para el segundo orden. Se supone que las longitudes de onda del espectro visible van desde 390 nm (violeta) hasta 770 nm (rojo). Problema de Difracción.
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.
Tres lentes delgadas convergentes de 10 dioptrías cada una están alineadas sobre un eje común y dispuestas de tal modo que el foco imagen de una coincide con el foco objeto de la siguiente. Hallar la situación final de la imagen de un pequeño objeto situado 1 m a la izquierda de la primera lente. Problema de Óptica geométrica.
