Problema

Una varilla uniforme de longitud l y masa m está suspendida por su punto medio de un alambre de longitud L. El momento resistente del alambre es proporcional al ángulo de torsión q e igual a , donde J es el momento polar de la sección recta del alambre y G es el módulo de cizalladura. Encontrar la expresión del período T de oscilación de la barra cuando realiza un movimiento de rotación en torno al eje del alambre.

Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

Calcular el espesor e de una lámina de vidrio de índice de refracción 1.45, sabiendo que un rayo luminoso que incide con un ángulo de 45^o experimenta un desplazamiento D=5 cm después de atravesar el vidrio.

Problema de Reflexión y Refracción de Ondas.

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.

A través de una lente plano-convexa de 5 m de radio de curvatura se observan anillos de Newton por refracción cuando la incidencia de la luz es casi normal y su longitud de onda es de 480 nm. Hallar los radios de los tres primeros anillos oscuros, así como el número de anillos que se ven si el radio del casquete esférico que forma la lente es de 4 cm.

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.

¿Cuál es el índice de refracción del material de que está formada una esfera transparente, sabiendo que se forma una imagen del Sol en la superficie de la esfera opuesta al Sol?

Problema de Óptica geométrica.

Un microscopio está formado por un objetivo de distancia focal 8 mm y un ocular cuya potencia es 125 dioptrías. 1º) Si el objetivo está formado por lentes delgadas, una biconvexa de vidrio flint y radios iguales, yuxtapuesta a otra bicóncava de vidrio crown y de radios iguales a la anterior, determinar: a) el radio de curvatura de las lentes que forman el objetivo; b) las distancias focales de cada una de las lentes que forman el objetivo; 2º) sabiendo que dicho microscopio da una imagen situada a 24 cm del ocular de un objeto situado a 8.2 mm del objetivo determinar: a) la longitud del microscopio; b) el aumento del objetivo, aumento del ocular y aumento comercial del microscopio. Índice de refracción del vidrio flint: 1.66; índice de refracción del vidrio crown: 1.52.

Problema de Óptica geométrica.

Se dispone de tres elementos ópticos, una lente convergente de 40 cm de focal, una lente divergente de 60 cm de focal y un espejo esférico cóncavo. a) La lente divergente está formada a su vez por la yuxtaposición de dos lentes, una plano-convexa de índice de refracción 1.5 y otra bicóncava de índice de refracción 1.6. Los radios de la lente bicóncava están en la relación 1 a 2, y el primero de ellos coincide con el de la plano-convexa. Determinar el valor de dichos radios; b) se sitúa en un eje óptico la lente divergente, y 70 cm detrás de ella la convergente. Se coloca un objeto 30 cm a la izquierda de la lente divergente. Determinar la posición y carácter de la imagen formada; c) a continuación se quita la lente convergente (manteniendo la posición relativa entre la lente divergente y el objeto) y se coloca el espejo esférico. Determinar la posición del espejo así como su radio si se quiere que la imagen final sea real, esté a la misma distancia del objeto que en el apartado b) y sea 6 veces menor que el objeto.

Problema de Óptica geométrica. Aparece en la convocatoria de JUN1997.

Un calorímetro contiene agua y dentro de ella un recipiente con 20 cm³ de agua. El equivalente en agua del calorímetro, accesorios y agua que contiene, excepción hecha de la masa m, es de M=400 g. Se pone el recipiente, por medio de un estrecho tubo, en comunicación con un recinto vacío, y así el agua que contiene se vaporiza lentamente, bajando la temperatura del calorímetro. Se hacen dos experimentos: en el primero la temperatura pasa de t₁=55.1 ^oC a t₂=26.5 ^oC y en el segundo de t´₁=40 ^oC a t´₂=10.8 ^oC. No hay pérdidas. Suponiendo que el calor latente de vaporización viene expresado por la fórmula L=a-bt, calcular a y b. Calor específico del agua:c= 1 cal/g ^oC.

Problema de Calor y Primer Principio de la Termodinámica.

En un depósito cúbico de 15 cm de arista se encuentra confinado oxígeno a una temperatura de 300 K. Compare la energía cinética media de una molécula de gas con la variación de su energía potencial gravitatoria si cae desde la parte superior del depósito a la parte inferior.
Número de Avogadro: N_A=6.023·10²³ moléculas/mol; constante de Boltzmann: k=1.381·10^-23 J/K; 1 atm=101324.72 N/m¹.

Problema de Teoría Cinética de los Gases.