Física II

En la figura está representado en un diagrama P-V el ciclo seguido por un gas. Si la energía interna del gas cuando se lleva de A a C aumenta en 800 J y el trabajo realizado por el gas a lo largo de la trayectoria ABC es de 500 J, a) ¿cuánto calor hay que agregar al gas al ir de A a C a través de B? b) Si la presión en el punto A es 5 veces la presión en el punto C, ¿cuál es el trabajo realizado por el gas al ir de C a D? c) ¿Cuál es el calor intercambiado con los alrededores de C a A? d) Si la energía interna al ir de D hasta A aumenta en 500 J, ¿cuánto calor se debe agregar al gas cuando va de C a D?

Problema de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica. Aparece en la convocatoria de SEP2002.

¿Por qué no es suficiente la primera ley de la termodinámica y es necesario formular la segunda ley?

Cuestion de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica.

Sobre una superficie plana que separa dos medios transparentes de índices de refracción 1.5 y 1.8 incide un rayo luminoso que forma un ángulo de 45^o con la normal. Calcular los ángulos de refracción según que el rayo incidente proceda del medio de mayor o menor índice.

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.

Dos rendijas de anchura a=0.015 mm están separadas por una distancia d=0.06 mm y se encuentran iluminadas por luz de longitud de onda λ=650 nm. ¿Cuántas franjas brillantes se ven en el máximo central de difracción?

Problema de Difracción.

La lente convergente gruesa de la figura tiene un índice de refracción de 1.5 y sus radios de curvatura son r₁=20 mm y r₂=30 mm, siendo su espesor 30 mm. Hallar las posiciones F, F´, H y H´. Situar el punto imagen de un punto objeto S que está situado 80 mm a la izquierda del primer vértice y 10 mm por encima del eje.

Problema de Óptica geométrica.

Un sistema óptico consta de dos lentes con distancias focales iguales en magnitud absoluta. Una de las lentes es convergente y la otra divergente. Las lentes están instaladas en el mismo eje, a cierta distancia la una de la otra. Se sabe que al cambiar las lentes, la imagen real de la Luna, proyectada por el sistema se desplaza en l=20 cm. Encontrar la distancia focal de cada una de las lentes.

Problema de Óptica geométrica.

Se dispone de un sistema óptico centrado formado por una lente convergente de 5 dioptrías y un espejo esférico, separados una distancia de 40 cm, si se sabe que la imagen dada por el sistema de un objeto situado a 30 cm a la izquierda de la lente es virtual y se encuentra situada a 20 cm del espejo; determinar: a) el radio de curvatura del mismo. Podríamos conseguir que la imagen fuera real y estuviera situada a 20 cm del espejo por los dos procedimientos siguientes: situando el espejo a una distancia de la lente distinta de la del apartado anterior o bien, mantener la distancia, intercalando otra lente convergente, de 2 dioptrias, entre ambos. Determinar. b) la distancia a la que han de estar es espejo y la lente. c) la distancia a la que hay que colocar la segunda lente convergente de la primera. d) ¿qué diferencias hay entre las imágenes obtenidas en los tres casos?

Problema de Óptica geométrica. Aparece en la convocatoria de SEP1998.