Una película de agua (índice de refracción 1.33) en el aire, tiene un espesor de 320 nm. Si se ilumina con luz blanca en incidencia normal, ¿de qué color parecerá ser la luz reflejada? Se supone que las longitudes de onda del espectro visible van desde 390 nm (violeta) hasta 770 nm (rojo). Problema de Interferencias.
Una lámina de cuarzo se utiliza para controlar la frecuencia de un circuito eléctrico oscilante. Se originan ondas longitudinales estacionarias en la lámina con producción de antinodos en las caras opuestas. La frecuencia fundamental de la vibración está dada por la siguiente ecuación: donde S es el espesor de la lámina en cm. Calcular el módulo de Young de la lámina, siendo la densidad del cuarzo ρ=2.66 g/cm3. Problema de Interferencias.
Una red de difracción de 100 rendijas/mm es iluminada en dirección normal al plano de las rendijas con tres radiaciones de 480 nm, 500 nm y 600 nm. ¿Cuál es la separación entre las tres figuras de primer orden de difracción producidas por la red en una pantalla situada a 1 m de distancia? Problema de Difracción.
¿Qué ángulo deben formar entre sí dos espejos si un rayo contenido en el plano que forman las normales a los espejos se refleja en ambos y la trayectoria del haz reflejado es paralela a la del incidente? Problema de Óptica geométrica.
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: 0.27RT; radio de la Tierra (RT): 6370 km; masa de la Luna: 0.012MT; masa de la Tierra (MT): 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.
, que sigue el ciclo de la figura en el sentido: