Una masa de aire de 1 kg se encuentra inicialmente a una temperatura de 15 oC y una presión de 76 cm de Hg. Se le hace describir el siguiente ciclo: 1) compresión adiabática hasta una presión de 30 atm; 2) calentamiento a presión constante suministrando 300 kcal; 3) expansión adiabática hasta llegar al volumen inicial; 4) transformación isócora hasta llegar a las condiciones iniciales. a) Calcular P, V y T al final de cada una de las transformaciones; b) rendimiento del ciclo. Datos: cp=0.25 cal/goC; γ=1.4; 1 atm=101324.72 N/m2; 1 cal=4.18 J; masa de 1 l de aire en condiciones normales: 1.293 g. Problema de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica.
Explicar cómo cambiaría la intensidad de la luz sobre una pantalla iluminada por una fuente, cuando: a) se añade otra fuente de las mismas características que emita de forma coherente con la primera; b) la fuente añadida no emite de forma coherente con la primera. Cuestion de Interferencias.
Verdadero o falso. Si la afirmación es verdadera decir por qué lo es. Si es falsa dar un contraejemplo. a) Una imagen virtual puede verse sobre una pantalla. b) Una distancia imagen negativa implica que la imagen es virtual. c) Una lente divergente no puede formar una imagen real de un objeto real. d) Una lente biconvexa siempre es convergente. e) Una lente bicóncava siempre es divergente. Cuestion de Óptica geométrica.
Tres frecuencias de resonancia sucesivas de un tubo de órgano son 1310, 1834 y 2358 Hz. a) ¿Está el tubo cerrado por un extremo o abierto por ambos extremos? b) ¿Cuál es la frecuencia fundamental? c) ¿Cuál es la longitud del tubo? d) A continuación dos tubos idénticos a los del problema se utilizan como fuentes coherentes emitiendo ambos la frecuencia de 1310 Hz, enfrentados y separados por 1.5 m. ¿En qué posiciones de la recta que une ambos tubos un observador puede escuchar máximos de interferencia? Velocidad del sonido en aire en las condiciones de la experiencia: 340 m/s. Problema de Interferencias. 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.
Cuando un rayo de luz que forma un ángulo de 45o con la horizontal atraviesa una lámina transparente de caras paralelas y cuyo espesor, e, es de 20 cm, experimenta una desviación de su trayectoria, Δθ de 8.67 cm. Calcular el índice de refracción del material de la lámina. Problema de Reflexión y Refracción de Ondas.
En un punto P sobre una pantalla se observa un patrón de interferencia que es el resultado de la superposición de un rayo directo que sale de una fuente con longitud de onda 500 nm, con un rayo reflejado en un espejo como se muestra en la figura. Si la fuente se encuentra a 100 mm a la izquierda de la pantalla y 1 cm arriba del espejo, encuentre la distancia y en mm a la primera franja oscura localizada arriba del espejo. Problema de Interferencias.
