Física II

Un mol de un gas perfecto, cuyo calor molar a volumen constante es c_v=5 cal/molK describe un ciclo de Carnot cuyo rendimiento es 0.5. Sabiendo que la expansión adiabática realiza un trabajo de 8360 J hallar: a) las temperaturas de los focos; b) la relación numérica entre los volúmenes ocupados por el gas al comenzar y finalizar la expansión adiabática. Constante de los gases perfectos: R=2 cal/molK.

Problema de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica.

Enuncie la segunda ley de la termología en sus versiones para máquinas térmicas y frigoríficas. Demuestre que los dos enunciados para máquinas son, en realidad, equivalentes.

Cuestion de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica.

Cuando se mira normalmente a una superficie que separa dos medios de índice de refracción n₁ y n₂ los objetos se ven a una distancia aparente S₂ de la superficie que es distinta de la distancia real S₁ a la que se encuentran. Determinar la relación que existe entre los índices de refracción de los medios y estas distancias.

Problema de Reflexión y Refracción de Ondas.

Dos altavoces idénticos emiten isotrópicamente y en fase con una frecuencia de 850 Hz y una salida total de audio de 50 mW cada uno de ellos. Un punto P está situado a 10 m de un altavoz y a 12 m del otro. a) Calcular las intensidades procedentes de cada altavoz, separadamente, en el punto P; b) ¿cuál será la intensidad del sonido combinado en P?

Problema de Interferencias.

Luz monocromática procedente de una rendija sencilla pasa a través de dos rendijas paralelas que distan entre sí 0.2 mm. Sobre una pantalla situada a 100 cm se observan franjas de interferencia luminosa consecutivas separadas 3 mm. Hallar: a) la longitud de onda de la luz monocromática utilizada. b) Si utilizamos esta luz para medir distancias mediante un interferómetro de Michelson, ¿cuál sería la distancia existente entre dos puntos si observamos 300 franjas de interferencia cuando el espejo del interferómetro se mueve de un punto a otro?

Problema de Interferencias.

Una locomotora que se está alejando con una aceleración constante de un observador en reposo tiene una sirena formada por un tubo cerrado por un extremo de longitud 0.5 m que emite el segundo armónico. En un cierto instante emite un silbido que es percibido por el observador con una frecuencia ν₁=600 Hz. Al cabo de un minuto emite un nuevo silbido que es percibido con una frecuencia ν₂=500 Hz. Calcular la aceleración con que se mueve la locomotora. Velocidad del sonido: v= 340 m/s.

Problema de Interferencias.

Utilizando los vectores rotantes o fasores como instrumento de representación de una onda, mostrar que el primer mínimo de las interferencias producidas por 2, 3 ó 4 fuentes iguales, alineadas y equidistantes, corresponde a un desfase relativo de δ₁=180^o, δ₂=120^o ó δ₃=90^o respectivamente.

Cuestion de Interferencias.

a) ¿Qué diferencia de camino mínima se necesita para introducir un desplazamiento de fase de 180^o en una luz de 600 nm de longitud de onda? b) ¿Qué desplazamiento de fase introducirá esta diferencia de camino en luz de 800 nm de longitud de onda?

Cuestion 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.

¿Cómo influye el valor de la anchura de la rendija en el patrón de difracción que produce? Razona la respuesta y dibuja un esquema de dicho patrón.

Cuestion de Difracción.