Física II

Se dispone de tres lentes delgadas, convergentes, iguales, de distancias focales 20 cm, alineadas sobre un eje común y separadas una de otra 30 cm. Hallar dónde se formará la imagen final de un objeto pequeño, situado en el eje 60 cm a la izquierda de la primera lente.

Problema de Óptica geométrica.

La longitud de una columna de mercurio de un termómetro es de 4.0 cm cuando el termómetro se sumerge en agua con hielo y 24.0 cm cuando el termómetro se coloca en agua hirviendo. a) ¿Cuál será su longitud en una habitación a 22 ^oC? b) La columna de mercurio mide 25.4 cm cuando el termómetro se introduce en una solución química. ¿Cuál es la temperatura de la solución?

Problema de Calor y Primer Principio de la Termodinámica.

Un calentador eléctrico de 1 kW tiene unas resistencias que alcanzan la temperatura de 900 ^oC. Suponiendo que el 100 por ciento de la energía que cede al exterior es debido a la radiación y que las resistencias actúan como cuerpos negros radiantes ¿cuál es el área efectiva de la superficie radiante?. (Suponer que la temperatura ambiente es de 20 ^oC).

Problema de Calor y Primer Principio de la Termodinámica.

Calcular la velocidad cuadrática media de una molécula de hidrógeno a la temperatura de 20 ^oC, en un recinto donde la presión es 70 cm de Hg. Peso molecular del hidrógeno: 2.016 g/mol; 1 atm=101324.72 N/m².

Problema de Teoría Cinética de los Gases.

Un mol de un gas perfecto se expansiona isotérmicamente a 27 ^oC desde un volumen inicial de 2 l hasta uno final de 8 l. Calcular la variación de energía interna, de entalpía y de entropía. R=2 cal/molK.

Problema de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica.

Dos rendijas separadas 1 mm se iluminan con λ=6.5·10^-7 m (rojo). Se sitúa una pantalla a 1 m de las mismas para observar las interferencias correspondientes. Determinar la distancia entre dos franjas oscuras y dos franjas brillantes consecutivas.

Cuestion de Interferencias.

Si el espaciado entre franjas brillantes en una experiencia de doble rendija de Young es 1 mm al iluminar con λ₁=400 nm, ¿cuánto habría que mover la pantalla para observar el mismo espaciado si se ilumina con λ₂=510 nm? La separación entre las rendijas es de 0.1 μm.

Cuestion de Interferencias.

La figura muestra la longitud de onda de la luz que incide normalmente y se transmite a través de un medio refractivo. El índice de refracción de este medio es: a) 1.0; b) 1.5; c) 2; d) 0.67; e) 3.

Cuestion de Reflexión y Refracción de Ondas.

Considérese la situación de la figura, en la que dos coches A y B circulan por sendas carreteras, como se indica. Un observador O se encuentra en la posición indicada, moviéndose sobre la recta AC a una determinada velocidad v. La temperatura ambiente es de 26 ^oC y sopla viento (con velocidad de 8 m/s) en la dirección y sentido de avance del coche A. Determinar:
a) la velocidad del observador si la frecuencia percibida por éste de las ondas procedentes del coche A, al hacer sonar su bocina (ν_A = 200 Hz) es 225 Hz.
b) para la situación al cabo de 5 s respecto a la situación inicial dibujada, la frecuencia percibida por un observador en el coche B de las ondas emitidas por la bocina del coche A.
c) Considérese ahora que la bocina del coche B emite una onda sincrónica con la del coche A (ν_B = 200 Hz). Para la situación inicialmente dibujada, determinar el valor del desfase (δ) en un punto sobre la recta AB a 200 m de A. ¿Se tiene situación de máximo o mínimo?
(Velocidad del sonido a 0 ^oC y con el viento en calma v_S=335 m/s)

Problema de Interferencias.

En la figura está representado un punto luminoso y su imagen formada por una lente delgada cuyo eje óptico es la recta NN’. Encontrar gráficamente la posición de la lente y de sus focos: a) cuando A es la fuente y B la imagen; b) cuando B es la fuente y A la imagen. En ambos casos decir el carácter de la imagen.

Cuestion de Óptica geométrica.