Problema

Una lente biconvexa está hecha de vidrio con un índice de refracción de 1.5 respecto al aire que la rodea. Los valores de los radios de curvatura de sus caras son r₁=0.3 m y r₂=0.2 m. a) Hallar la distancia focal y la potencia; b) determinar la posición y el carácter de un objeto de 3 cm de altura situado sobre el eje 0.5 m a la izquierda de la lente. Repetir las partes a) y b) para una lente convergente cóncavo-convexa del mismo vidrio teniendo los radios de curvatura el mismo valor.

Problema de Óptica geométrica.

El punto de ebullición del azufre es 444.60 ^oC. El punto de fusión es 586.1 ^oF por debajo del punto de ebullición. a) Determine el punto de fusión en grados Celsius; b) encuentre los puntos de fusión y ebullición en grados Farenheit.

Problema de Calor y Primer Principio de la Termodinámica.

Se disponen dos cubos metálicos de 3 cm de lado, uno de cobre (Cu) y otro de aluminio (Al), como se indica en la figura. Hallar: a) el flujo de energía térmica que atraviesa cada cubo; b) el flujo de energía térmica total; y c) la resistencia térmica equivalente del sistema de los dos cubos.

Problema de Calor y Primer Principio de la Termodinámica.

Suponiendo que la temperatura máxima de la superficie de la Luna sea de 150 ^oC, demostrar que es imposible que nuestro satélite pueda tener una atmósfera de hidrógeno. Datos: radio de la Luna: 0.27R_T; radio de la Tierra (R_T): 6370 km; masa de la Luna: 0.012M_T; masa de la Tierra (M_T): 6·10²⁴ kg; constante de gravitación universal: 6.67·10^-11 N·m²/kg²; constante de Boltzmann: 1.381·10^-23 J/K; masa del átomo de hidrógeno: 1.6725·10^-24 g.

Problema de Teoría Cinética de los Gases.

Tomemos un mol de gas diatómico, , que sigue el ciclo de la figura en el sentido:
1— 2— 3 — 1. Calcular: a) T₁, T₂ y T₃; b) ΔU, ΔS, ΔQ y ΔW en cada rama; c) el rendimiento del ciclo. Constante de los gases perfectos: R=2 cal/molK. Tómese 1 atm=101324.72 N/m².

Problema de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica.

Un bloque de 13.6 kg está soportado por el dispositivo de muelles que se muestra en la figura, siendo k₁=3.5 kN/m, k₂=2.1 kN/m y k₃=2.8 kN/m. El bloque puede desplazarse verticalmente sin rozamiento. Si desde su posición de equilibrio sufre un desplazamiento descendente de 44 mm y se suelta, hallar: a) la constante equivalente; b) la frecuencia y el periodo del movimiento subsiguiente; c) la velocidad y aceleración máximas del bloque. Supongamos ahora que sobre el bloque sí que actúa una fuerza de rozamiento que es proporcional a la velocidad y cuya constante de proporcionalidad es igual a 40 N s/m. d) escribir la ecuación del movimiento del bloque; e) calcular su velocidad y aceleración cuando haya transcurrido un segundo desde que se suelta.

Problema de Movimiento Oscilatorio. Aparece en la convocatoria de JUL1999.

Se fija a un aro circular de radio l en la forma que se indica, una barra uniforme de longitud l y masa m. La masa del aro es despreciable. Si barra y aro se sueltan partiendo del reposo sobre una superficie horizontal en la posición indicada, determinar los valores iniciales de la fuerza de rozamiento Fr y de la fuerza normal N bajo el aro, si el rozamiento es suficiente para evitar el deslizamiento.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

El cilindro macizo de radio r se encuentra en reposo sobre la cinta plana horizontal cuando a ella se aplica una fuerza P. Si P es suficiente para que haya deslizamiento entre la cinta y el cilindro en cualquier instante, determinar el tiempo t requerido para que el cilindro alcance la posición señalada por trazos. Calcular también la velocidad angular ω del cilindro en la misma posición. El coeficiente de rozamiento entre la cinta y el cilindro es µ.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

El pasador P de masa 100 g está unido a la rueda como se muestra en la figura y desliza por la ranura recortada en la barra BD. La rueda gira hacia la derecha con velocidad angular constante de 20 rad/s, rodando sin deslizar sobre la superficie horizontal. Si x=61 cm cuando θ=0^o, determinar en ese instante: a) la velocidad angular de la barra; b) la velocidad relativa del pasador P respecto a la barra; c) la aceleración angular de la barra; d) la aceleración relativa del pasador P respecto a la barra; e) la fuerza que la ranura de la barra ejerce sobre el pasador P.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido. Aparece en la convocatoria de ENE2009.

La plataforma A de 50 kg está unida a los muelles B y D, de constante k=1900 N/m cada uno.
Se desea que la frecuencia de vibración de la plataforma no varíe cuando sobre ella se deposite un bloque de 40 kg, por lo que se añade un tercer muelle C. a) Hallar la constante de éste tercer muelle; b) el sistema completo (tres muelles, plataforma y bloque) oscila con una amplitud de 25 cm. Determina la ecuación del movimiento si consideramos que en el inicio de tiempos la velocidad es de 1.5 m/s; c) calcula la velocidad y aceleración máximas; d) a continuación se ejerce sobre el sistema una fuerza de rozamiento proporcional a la velocidad, siendo la constante de proporcionalidad 50 Ns/m. Determina el número de oscilaciones que tienen que pasar para que el sistema se considere parado, si suponemos que la oscilación inicial es de 25 cm de amplitud y lo podemos considerar en reposo cuando la amplitud de las oscilaciones es inferior a 1 mm; e) calcula en este caso la ecuación del movimiento, considerando que la amplitud inicial es A₀=25 cm y que el origen de tiempos comienza cuando la velocidad es nula.

Problema de Movimiento Oscilatorio. Aparece en la convocatoria de FEB2012.