Física II

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.

Dos lentes delgadas convergentes de distancias focales f₁=10 cm y f₂=15 cm distan entre sí 5 cm. Hallar la posición de la imagen de un objeto situado a 30 cm de la primera lente mediante los dos métodos siguientes: a) un cálculo lente a lente; b) considerar la lente compuesta como una lente gruesa.

Problema de Óptica geométrica.

¿Cuántas veces más lejos habrá que colocar un objeto de una lente de 0.5 dioptrías que de una de 5 dioptrías para que la imagen sea real, invertida y de doble tamaño en ambos casos?

Problema de Óptica geométrica.

Las temperaturas más altas y más bajas registradas en los Estados Unidos han sido 134 ^oF (California 1913) y -80 ^oF (Alaska, 1971). Expresar estas temperaturas en la escala Celsius

Cuestion de Calor y Primer Principio de la Termodinámica.

Uno de los extremos de una barra cilíndrica de aluminio de 2 cm de radio y 60 cm de longitud se mantiene a una temperatura constante de 100 ^oC y el otro extremo se mantiene a temperatura constante de 0 ^oC y su superficie se aísla de modo que las pérdidas de calor a lo largo de la barra sean despreciables. Calcular: a) la resistencia térmica de la barra; b) el flujo de energía térmica por conducción ó corriente térmica; c) el gradiente de temperatura y d) la temperatura a 25 cm del extremo caliente . (Conductividad térmica del aluminio: k=237 W/m K).

Problema de Calor y Primer Principio de la Termodinámica.

Hallar la energía cinética de traslación de 1 l de gas oxígeno a una temperatura de 0 ^oC y un presión de 1 atm.

Problema de Teoría Cinética de los Gases.

70 g de hidrógeno atómico se comprimen adiabáticamente desde un estado inicial A (P_A=1 atm; V_A=80 dm³) a un estado final B (V_B=40 dm³). Calcular: a) temperatura final; b) trabajo realizado para comprimir el gas; c) variación de energía interna; d) calor añadido o cedido. Tómese 1 atm=101324.72 N/m².

Problema de Teoría Cinética de los Gases.

Un metro cúbico de hidrógeno (H₂), que se considera gas perfecto, a 4 atm y 5 ^oC se calienta por vía reversible a presión constante hasta 255 ^oC. Calcular el calor que hay que comunicarle, el incremento de su energía interna y el trabajo realizado por el gas. Si partiendo de las condiciones iniciales el hidrógeno se expande reversible e isotérmicamente hasta el mismo volumen que antes, ¿el trabajo realizado por el gas es mayor o menor que el anterior? c_p=7 cal/molK; c_v=5 cal/molK; R=2 cal/molK; T₀=0 ^oC=273 K.

Problema de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica.

En la difracción de rayos X por los cristales, ¿cuál es la condición de Bragg?

Cuestion de Difracción.