Física II

Una corteza esférica dieléctrica de radio interno a y externo 2a está formada por un material con permitividad ε y cargada uniformemente en volumen, con densidad  ρ. Otra corteza esférica conductora, de radio interno 3a y radio externo 4a es concéntrica a la dieléctrica, y tiene una carga Q. El resto es vacío sin cargas. Determinar:

a) Las expresiones del campo eléctrico y el potencial para las diversas regiones.

b) Suponer que la esfera conductora se conecta a ¿Cómo cambiarán las anteriores expresiones?

Problema de Electrostática.

Dos focos sonoros puntuales F1 y F2 sincrónicos de potencias emisivas 4π·10-2 W y 16π·10-2 W respectivamente, emiten simultáneamente un sonido cuya frecuencia es 103 s-1, regularmente en todas las direcciones. Sea un punto A situado a 10 m de F1 y a 20 m de F2; determinar, suponiendo la experiencia en aire a 121oC y despreciando la absorción y la atenuación: a) la intensidad física producida en A independientemente por cada uno de los focos sonoros F1 y F2; b) la intensidad física del sonido en A, provocada por la interferencia de ambos focos sonoros. c) ¿Cuál será la cantidad mínima que habría que modificar la distancia de F1 al punto A manteniendo constante la de F2 al punto A, para percibir en dicho punto un mínimo de intensidad? ¿Y para percibir un máximo? d) La sonoridad percibida en A, expresada en dB, en los casos a) y b).
Velocidad del sonido en el aire a 0oC vo=333 m/s; Io= 10-12 W/m2.

Problema de Interferencias.

Supóngase montado el experimento de Young para obtener franjas de interferencia. Sea la distancia entre las rendijas practicadas en la pantalla a=0.5 mm, la luz empleada es monocromática de longitud de onda 600 nm. Delante de la rendija superior se coloca una lámina de vidrio de caras paralelas y espesor e=10-2 mm. El índice de refracción del vidrio es 1.5. Calcular el valor del desplazamiento de las franjas en una pantalla situada a una distancia D=1 m de las rendijas.

Problema de Interferencias.

Una red de difracción está constituida por una sucesión de rayas equidistantes y paralelas. Haciendo incidir normalmente sobre la red luz monocromática correspondiente a la raya D del sodio (λ=589.6 nm) se obtiene una figura de difracción que tiene el primer máximo de intensidad en una dirección que forma un ángulo de 6o45´ respecto a la dirección del haz incidente. ¿Cuál será la longitud de onda de una luz monocromática para la cual la misma red da el primer máximo para un ángulo de 7o45´?

Problema de Difracción.