Física II

Explique brevemente los distintos mecanismos de propagación del calor e indique su importancia relativa.

Cuestion de Calor y Primer Principio de la Termodinámica.

Construir la imagen dada por un espejo cóncavo y otro convexo del mismo radio R de un objeto virtual.

Cuestion de Óptica geométrica.

Una lente bicóncava tiene un índice de refracción de 1.5 y sus radios son 0.2 m y 0.3 m; a) hallar la distancia focal; b) determinar la posición de la imagen y el aumento de un objeto que está a 0.2 m de la lente; considerar también el caso de un objeto virtual a una distancia de: c) 0.4 m; d) 0.2 m.

Cuestion de Óptica geométrica.

Justifique por qué se puede afirmar que haciendo uso de fenómenos de interferencias de ondas se pueden medir distancias muy pequeñas.

Cuestion de Interferencias.

Dos lentes convergentes alineadas sobre un eje común, la primera de 20 cm de focal y la segunda el doble, están separadas por 60 cm. Introducimos entre ambas una tercera lente convergente de focal desconocida. a) Sabiendo que la imagen de un objeto situado 12 cm a la izquierda de la primera lente es real y está a 60 cm de la última lente, y que el aumento lateral del conjunto es (-15/8), calcula la focal de la tercera lente y su posición entre las otras dos; b) la primera lente está formada por la yuxtaposición de dos lentes, una de ellas biconvexa de radios iguales e índice de refracción 1.35 y la otra cóncavo-convexa de focal -26.67 cm y radios en relación 1 a 2. ¿Cuál es el índice de refracción de la segunda lente y cuáles los radios de ambas lentes? c) Si sustituimos la lente de focal 40 cm por un espejo que del mismo objeto del apartado a) da una imagen real a 40 cm del mismo, ¿cuál es su radio? ¿Es cóncavo o convexo?

Problema de Óptica geométrica. Aparece en la convocatoria de SEP2004.

En el fondo de una vasija llena de líquido de índice de refracción n₂ hay un pequeño objeto. La vasija tiene una altura h_r. Hallar la altura aparente a que se encuentra el objeto cuando se mira éste con incidencia normal desde la superficie del líquido. El índice de refracción del medio donde se encuentra el observador es n₁.

Problema de Reflexión y Refracción de Ondas.

Dos rendijas están separadas por 0.3 mm y colocadas a 50 cm de una pantalla. ¿Cuál es la distancia entre la segunda y la tercera líneas oscuras de la figura de interferencia cuando se iluminan las rendijas con luz de longitud de onda igual a 600 nm?

Problema de Interferencias.

Se unen por una arista dos láminas de vidrio y se separan por la arista opuesta mediante un papel de espesor 4·10^-3 cm, quedando entre ambas láminas una cuña de aire. Determinar el número máximo de franjas interferenciales y los espesores donde se producirán los máximos de interferencia cuando se ha iluminado el sistema normalmente con luz de 600 nm. La observación se lleva a cabo por refracción.

Problema de Interferencias.

Dos alambres de dos materiales distintos (1 y 2) y del mismo radio 2 mm se unen entre sí para formar un alambre más largo. En el punto de unión y en el punto más bajo del conjunto se sueldan dos anillos macizos de 250 kg de masa (ver figura). El material 1 tiene una longitud de 3 m, una densidad de 22500 kg/m³ y un módulo de Young de 8·10¹¹ N/m². El material 2 tiene una longitud de 7.5 m, una densidad de 2500 kg/m³ y un módulo de Young de 2·10¹¹ N/m². Se pide: a) calcular el alargamiento total del conjunto; b) mediante una fuente externa de frecuencia variable se producen ondas longitudinales en los dos alambres. Calcular la frecuencia más baja para la cual se producen ondas estacionarias en los alambres de modo que tanto el punto de unión como el punto más bajo sean nodos. Despreciar el alargamiento y el peso de los alambres. c) Un avión vuela horizontalmente con velocidad constante a 200 m por encima del campanario de un pueblo cuya campana emite un sonido de frecuencia 100 veces menor que la frecuencia calculada anteriormente. La velocidad del avión es 324 km/h. En un cierto instante y sobrepasado el campanario, la azafata del avión escucha el sonido de la campana con una frecuencia de 24.234 Hz. ¿Con qué frecuencia la escuchó 4.5 s antes? Velocidad del sonido en el aire: 340 m/s.

Problema de Interferencias.

Un haz de rayos X de longitud de onda λ=5·10^-11 m incide sobre una muestra en polvo formada por cristales microscópicos de ClK orientados al azar. El espaciado de la red cristalina es 3.14·10^-10 m. Se coloca una película fotográfica a 0.1 m de la muestra, determinar: a) el radio de los círculos correspondientes a los espectros de primero y segundo orden de los planos que tienen el mismo espaciado que la red. b) el radio de los círculos que resultan de planos que forman un ángulo de 45^o con los del apartado a.

Problema de Difracción.