Practica por temas

¿Qué es la interacción fuerte?

Se quiere determinar la velocidad del sonido en el aire a $50\,^\circ\text{C}$ haciendo experiencias con un diapasón y un tubo largo $T$ introducido parcialmente en agua y que se cierra por su parte superior con una tapa (véase la figura). La frecuencia usada es $220\,\text{Hz}$. Las longitudes de onda permitidas (armónicos) para un tubo cerrado por ambos extremos verifican la fórmula: $$\lambda = \frac{2L}{n}, \quad n = 1, 2, 3, \dots$$ Se va variando la altura del tubo fuera del agua, obteniéndose resonancia (sonido más intenso) para $L = 416\,\text{mm}$. La siguiente resonancia se detecta a $L' = 832\,\text{mm}$. Determine a) la longitud de onda; b) qué armónicos se dan (o sea el valor de $n$ de la fórmula anterior para cada caso); c) una estimación de la velocidad del sonido en el aire a la temperatura de $50\,^\circ\text{C}$.

Explicar la refracción y enunciar sus leyes.

Un recipiente con la superficie abierta al aire contiene una capa de aceite ($n = 1{,}45$) que flota en agua ($n = 1{,}33$). Un rayo de luz, de longitud de onda $650\,\text{nm}$, incide desde el aire sobre el aceite con un ángulo de $40^{\circ}$ con respecto a la normal.

El módulo del campo eléctrico en el punto A.

La diferencia de potencial $V(P) - V(B)$.

¿Por qué se dice que el campo eléctrico es conservativo? Usad esta propiedad para determinar el trabajo de una fuerza externa para mover una carga eléctrica de $2\,\text{nC}$ del punto B al punto P.

¿Cuál es el número de la flecha que indica la orientación del campo eléctrico total en el punto P? La flecha $\vec{E}_1$ representa el campo eléctrico creado por una de las cargas en el punto B. Dibujad la flecha $\vec{E}_1$ con una longitud de $2\,\text{cm}$ en la hoja de respuesta y la flecha del campo creado por la otra carga en el punto B con la misma escala.

Explique en qué consiste el fenómeno de la reflexión total de la luz. Represente mediante esquemas la trayectoria de un rayo para los siguientes casos: ángulo de incidencia menor, igual y mayor que el ángulo límite.

Si el índice de refracción del agua es $1{,}33$ y el del aire es $1$, determine en qué condiciones se produce el fenómeno de la reflexión total en la superficie de separación de los medios y el valor del ángulo límite correspondiente.

Si inicialmente tenemos en reposo un $\ce{e-}$ y un $\ce{e+}$ separados $7\,\text{nm}$ de distancia entre sí, calcular la energía que hay que aportar para separarlos una distancia infinita.

Aceleramos un positrón desde el reposo mediante un campo eléctrico constante de $2840\,\text{V/m}$. Calcular qué distancia recorrerá para alcanzar una velocidad de $1000\,\text{m/s}$.

Posteriormente se anula el campo eléctrico y el positrón se mueve a $1000\,\text{m/s}$ perpendicularmente al campo magnético de la Tierra, que en esa región vale $50\,\mu\text{T}$. Determinar el radio de la trayectoria descrita por el positrón.