Dibuje un esquema del montaje necesario para dar lugar a una figura de difracción como la de la figura Cuestion de Difracción.
a) Roger Rabitt pasea en su auto a 20 m/s por una calle de Toontown un viernes por la noche. Por una calle paralela se acerca en sentido contrario Betty Boop a una velocidad de 2 m/s. Las dos calles distan 10 m. El aire sopla en el sentido de avance de Betty a 5 m/s y la temperatura es de 15 oC. Roger silba a Betty con una frecuencia de 500 Hz en el instante en que la recta que los une mide 20 m. ¿Qué frecuencia escucha ella? b) Ambos se detienen y se colocan enfrentados. Si los dos silban con la misma frecuencia (500 Hz) ¿en qué puntos de la calle se producen máximos de interferencia. c) Poco tiempo después, ambos se encuentran en un bar (a la temperatura de 25 oC) tomando una cerveza. Para impresionar a Betty, Roger dispone de un vaso de 30 cm de longitud que hace vibrar con un silbido de 5000 Hz. Roger va llenando el vaso lentamente de cerveza hasta escuchar por primera vez un pitido intenso. ¿Cuál es la altura de cerveza que ha echado? d) ¿De qué armónico se trata? e) ¿Qué altura de cerveza es necesaria para que se produzca el tono fundamental? Velocidad del sonido en el aire en calma a 0 oC: 340 m/s. Problema de Interferencias. Aparece en la convocatoria de SEP1999.
La operación de un motor de gasolina de combustión interna está representada por el ciclo de la figura. Suponiendo que la mezcla de admisión de gasolina y aire se comporta como un gas ideal biatómico, y sabiendo que P1=1atm, V1=2 l y T1=18 oC, determinar: a) la presión y temperatura en cada uno de los estados del ciclo; b) el trabajo realizado por el gas, la variación de energía interna y la variación de entropía del gas en cada una de las trasformaciones; c) el rendimiento del ciclo. (γ=1.4; 1 atm=101324.72 Pa). Problema de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica. Aparece en la convocatoria de SEP2005.
Un haz sonoro de 20 cm de longitud de onda se envía dentro de los tubos que se muestran en la figura. ¿Cuál deberá ser el radio R del círculo de manera que los dos haces componentes se cancelen cuando alcancen el detector? Cuestion de Interferencias.
¿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.
Un sistema óptico está formado por una lente biconvexa de 5 dioptrías e índice de refracción 1.6 y una lámina de vidrio de 30 cm de espesor, índice de refracción 1.5 y cuyas caras son la primera convexa (de radio desconocido) y la segunda cóncava de 30 cm de radio. Se coloca un objeto a 40 cm de la lente. a) Determinar el radio de curvatura de la primera cara de la lámina de vidrio para que la imagen final sea invertida, tenga el mismo tamaño que el objeto y se forme justo en la primera cara de la lámina de vidrio. b) ¿Cuál debe ser en este caso la separación entre la lente y la primera cara de la lámina? c) Determina el radio de curvatura de las caras de la lente biconvexa si se sabe que están en relación 1 a 2. d) Se desea que la lente tenga la misma potencia pero distinto carácter. Para ello, se coloca otra lente de índice de refracción 1.4 yuxtapuesta a la biconvexa, de modo que ambas lentes tengan en común uno de los radios. Determina la potencia de esta lente y los radios de curvatura de sus caras. Problema de Óptica geométrica. Aparece en la convocatoria de JUN2001.
Se dispone de un largo tubo cilíndrico de cartón y dos lentes de longitudes focales 60 y 10 cm que pueden ser ajustadas en dicho tubo. Diseñe con estos elementos un telescopio rudimentario e indique cuáles serían sus características. ¿Podría construirse un microscopio con esos mismos elementos? Justifique la respuesta. Cuestion de Óptica geométrica.
Un alambre de cobre de radio 1 mm se suelda a otro alambre del mismo material de radio 0.8 mm. Encontrar los coeficientes de transmisión T y de reflexión R en la unión, para ondas que se propagan en el sistema del primero al segundo alambre. Problema de Reflexión y Refracción de Ondas.
Calcular el espesor e de una lámina de vidrio de índice de refracción 1.45, sabiendo que un rayo luminoso que incide con un ángulo de 45o experimenta un desplazamiento D=5 cm después de atravesar el vidrio. Problema de Reflexión y Refracción de Ondas.
Un foco de luz monocromática se encuentra a una distancia a=2 mm sobre un espejo plano. Se coloca una pantalla perpendicular al espejo y situada a una distancia D=50 cm. Hallar la posición: a) de la primera franja brillante; b) de la segunda franja oscura localizada arriba del espejo. La longitud de onda es de 600 nm. Problema de Interferencias.
