REFLEXIÓN TOTAL. J17B

 

a)   Enuncie y explique las leyes de la reflexión y de la refracción de la luz. Una lámina de aceite (índice de refracción n = 1,47) de caras planas y paralelas y espesor d se encuentra entre el aire y el agua. Un rayo de luz monocromática de frecuencia  f = 5.1014 Hz incide desde el agua en la lámina. b)   Determine las longitudes de onda del rayo en el agua y en el aceite. c)   Calcule el ángulo de incidencia en la superficie de separación agua-aceite a partir del cual se produce reflexión total interna en la superficie de separación aceite-aire. Datos: Índice de refracción del agua, nagua = 1,33; índice de refracción del aire, naire = 1; velocidad de la luz en el vacío, c = 3·108 rn·s-1.

FUERZA DE LORENTZ. J17B

 

a)    Escribe la expresión de la Fuerza de Lorentz que actúa sobre una partícula de carga q que se mueve con velocidad  en una región donde hay un campo magnético . Explica las características de esta fuerza y qué circunstancias deben cumplirse para que la partícula describa una trayectoria circular. b)   Un electrón de velocidad inicial nula es acelerado mediante un campo eléctrico entre dos placas entre las que existe una diferencia de potencial ΔV= 500 V. Después penetra en una región donde existe un campo magnético perpendicular a  y de intensidad = 10-.3 T. Calcula la velocidad v que tiene el electrón al pasar por la segunda placa y el radio R de la trayectoria que describe en la región de campo B.   Datos: Carga del electrón: e = 1,6.10-19 C; masa del electrón me = 9,1.10-31 kg.

ESCALA DECIBÉLICA J19B

 J19B Considere un tubo de órgano lleno de aire, abierto por sus dos extremos en el que se generan ondas estacionarias.

 a) Se comprueba que en su tercer armónico el aire vibra con una frecuencia de 510 Hz. ¿Cuál es la longitud del tubo? Dibuje el perfil de la onda estacionaria, indicando la posición de nodos y vientres.

b) Si la nota se toca con una potencia P=10 W y produce a una distancia de 1 m una intensidad sonora determinada. ¿En cuántos decibelios aumenta esta intensidad sonora a la misma distancia si se toca la nota con una potencia 2P?

 Dato: vsonido = 340 m/s

MAS J14

 Todos sabemos que fuera del campo gravitatorio de la Tierra los objetos pierden su peso y flotan libremente. Por ello, la masa de los astronautas en el espacio se mide con un aparato (Body Mass Measurement Device) que se basa en el movimiento vibratorio armónico. Cuando el astronauta se coloca en él, el aparato inicia un movimiento vibratorio y mide el periodo de oscilación, a partir del cual calcula la masa del astronauta.

Supongamos que el aparato dispone de un muelle de constante elástica K = 900 N/m. Cuando se coloca en el aparato un astronauta de masa m, medimos un periodo de oscilación de T = 2 s.

a)      Calcular la masa m del astronauta

b)      Calcular la amplitud máxima A para que la aceleración de la masa no supere a_max = g₀/4, donde g₀ = 9,81 m/s² es la aceleración de la gravedad en la superficie de la Tierra. Calcular la velocidad máxima para dicha amplitud.

c)      En t = 0 el astronauta se separa una distancia x₀ = A hacia la derecha y se suelta con velocidad nula. Escribir la ecuación de la posición del astronauta en función del tiempo en unidades  S.I. Representarla gráficamente para dos periodos de oscilación.

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