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.
A través de una lente plano-convexa de 5 m de radio de curvatura se observan anillos de Newton por refracción cuando la incidencia de la luz es casi normal y su longitud de onda es de 480 nm. Hallar los radios de los tres primeros anillos oscuros, así como el número de anillos que se ven si el radio del casquete esférico que forma la lente es de 4 cm. Problema de Interferencias.
Un foco de luz monocromático de longitud de onda λ=500 nm se intercepta mediante una pantalla provista, en su centro, de un orificio por donde únicamente puede pasar la luz hasta otra pantalla situada a una distancia de 2 m de la primera. El orificio tiene un diámetro de 2 mm y se encuentra a una distancia del foco luminoso de 1 m. Calcular el número de zonas de Fresnel comprendidas en la porción de onda luminosa alcanzada por la abertura del orificio. Problema de Difracción.
