Problema

Un alambre de cobre de 1 mm de diámetro se suelda a otro alambre del mismo material de 0.7 mm de diámetro. Calcular los coeficientes de transmisión y de reflexión en la unión para ondas que se propagan:
a) del primero al segundo alambre; b) del segundo al primer alambre.

Problema de Reflexión y Refracción de Ondas.

Una varilla de aluminio, delgada y uniforme, de 10 cm de longitud, gira en un plano horizontal alrededor de un eje vertical que pasa por uno de sus extremos a razón de 400 r.p.s. a) Expresar el esfuerzo que actúa a lo largo de la varilla en función de la distancia al eje de rotación; b) ¿cuánto vale el esfuerzo máximo? c) ¿Qué aumento de longitud experimenta la varilla? d) Calcular la máxima velocidad que puede tener la varilla sin que ocurra su rotura. Densidad del aluminio: ρ=2700 kg/m³; módulo de Young: E=7.1·10¹⁰ N/m²; límite de rotura: σ_R=14·10⁷ N/m²

Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

Demostrar que si la luz pasa de un medio de índice de refracción dado a otro medio de índice de refracción mayor, el rayo se desvía acercándose a la normal, mientras que si la luz pasa de un medio a otro con índice de refracción menor el rayo se aleja de la normal.

Problema de Reflexión y Refracción de Ondas.

Dos altavoces A y B radian sonido uniformemente en todas direcciones. La potencia acústica emitida por A es 8·10^-4 W y la de B 13.5·10^-4 W. Ambos vibran en fase con una frecuencia de 173 Hz; a) determínese la diferencia de fase de las dos señales en el punto C situado en la línea que une A y B a 3 m de B y 4 m de A; b) hállese la intensidad en el punto C del altavoz A si se desconecta el B y la intensidad en C del altavoz B si se apaga el A; c) ¿cuál es la intensidad y el nivel de intensidad o sensación sonora en C cuando funcionan ambos altavoces? Intensidad umbral: I₀=10^-12 W/m².

Problema de Interferencias.

Cuando el espejo de un interferómetro de Michelson se desplaza una distancia Δl, pasan 140 franjas completas por el detector (una franja completa consisten en un máximo y un mínimo de intensidad). La luz utilizada tiene una longitud de onda de 526.31 nm. Determinar Δl.

Problema de Interferencias.

Una persona se encuentra en lo alto de una torre de altura H=300 m. Hacia la base de la misma se acerca un móvil que dista inicialmente D=400 m con una velocidad constante de 108 km/h, emitiendo un sonido de frecuencia ν fija. El aire en que se efectúa la experiencia se encuentra a 17^oC, existiendo un viento en el mismo sentido que el movimiento del móvil de 36 km/h de velocidad. Sabiendo que la frecuencia ν emitida por el móvil es 10 veces mayor que la del sonido fundamental producido por un tubo sonoro cerrado por un extremo y abierto por el otro de 2 m de longitud en el que el aire de su interior esté también a 17^oC, determinar la frecuencia inicial del sonido percibido por la persona en lo alto de la torre. Velocidad del sonido en el aire a 0^oC: 330 m/s.

Problema de Interferencias.

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.