Física II

Calcular el tamaño de una imagen que una lente convergente, de distancia focal 30 cm daría de un objeto de 25 m de altura situado a 1 km de distancia. Colocando a continuación otra lente divergente de focal 10 cm y a 21 cm de la primera, ¿cuál sería la posición y naturaleza de la nueva imagen?

Problema de Óptica geométrica.

Un sistema óptico está formado por una lente convergente de distancia focal 10 cm y un espejo cóncavo de 3 m de radio. A la izquierda de la lente hay un objeto de 10 cm de longitud que forma un ángulo de 30^o con el eje del sistema y cuyo pie dista 20 cm de la lente. La distancia entre la lente y el vértice del espejo es 100 cm. a) Determinar la posición de la imagen final y el ángulo que dicha imagen forma con el eje del sistema óptico; b) se pretende sustituir la lente y el espejo por una única lente convergente que dé una imagen del objeto de tal modo que la distancia entre la proyección del extremo (punto B) y su imagen sea la misma que en el apartado anterior. Calcular la distancia focal y la posición (distancia al objeto) de dicha lente; c) si dicha lente es cóncavo-convexa con un índice de refracción de 1.5 y sus radios de curvatura están en la relación 1 a 3 calcular dichos radios. Todas las lentes pueden considerarse delgadas.

Problema de Óptica geométrica. Aparece en la convocatoria de JUN2007.

Dibujar la marcha de los rayos en la formación de la imagen en el caso de la figura. Realizar la misma operación si se sustituye el aire por un medio de índice de refracción 1.6. Indice de refracción de la lente: 1.3.

Cuestion de Óptica geométrica.

Un espejo cóncavo para afeitarse tiene una distancia focal de 15 cm. Hallar la distancia óptima de una persona al espejo si la distancia de visión nítida es 25 cm. ¿Cuál es el aumento?

Cuestion de Óptica geométrica.

¿A qué temperatura se tiene el mismo valor en las escalas Farenheit y Celsius?

Problema de Calor y Primer Principio de la Termodinámica.

Se disponen dos cubos metálicos de 3 cm de lado, uno de cobre (Cu) y otro de aluminio (Al), como se indica en la figura. Calcular: a) la resistencia térmica de cada uno de los cubos; b) la resistencia total del sistema; c) el flujo de energía y d) La temperatura T en la interficie.
(Las conductividades térmicas del cobre y del aluminio son 401 W/m·K y 237 W/m·K respectivamente)

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 motor térmico de gas funciona según un ciclo de Carnot, entre dos focos a temperaturas de 200 ^oC y 50 ^oC. El diagrama del ciclo se dibuja en una plancha de cobre de ¼ mm de espesor, utilizando una escala de abscisas en la que 1 mm representa una diferencia de volúmenes de 50 cm³, y una escala para ordenadas en la que 1 mm equivale a una diferencia de presiones de 360 g/cm². Se recorta la lámina de cobre siguiendo el contorno del diagrama y se pesa, dando un peso de 156.2 g. Calcular la cantidad de calor que el motor toma del foco caliente y la que cede al foco frío por cada ciclo. ρ_Cu=8.8 g/cm³.

Problema de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica.

Dos moles de un gas ideal monoatómico inicialmente a 1 atm y 300 K realizan el siguiente ciclo, cuyas etapas son todas reversibles: 1) Compresión isotérmica hasta 2 atm, 2) Aumento isobárico de la T hasta 400K y 3) Retorno al estado inicial por el camino P=a+bT, siendo a y b constantes.
a) Dibuja esquemáticamente el ciclo sobre un diagrama P-T.
b) Calcula P, V y T de cada uno de los estados.
c) Calcula las variaciones numéricas ΔU y ΔS para cada etapa del ciclo.
d) En algún punto del último proceso la presión vale 1.5 atm ¿Cuánto vale entonces la temperatura?
(Cv para un gas ideal monoatómico = 3/2 R).

Problema de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica. Aparece en la convocatoria de JUN2009.