Upload
ana-espinosa-monsalvo
View
8.266
Download
30
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Responsable de la Publicación: Profesor Miguel Molina Rivera del Área de Fisica de Preparatoria Agrícola de la Universidad Autónoma Chapingo.
Citation preview
Problemario de Física II
Prof. Miguel Molina Rivera
Este trabajo presenta problemas resueltos del
curso de Física II de Preparatoria, esperando
sean de utilidad para Alumnos y Profesoreas.
CONTENIDO
Pág.
Unidad I. Ondas Mecánicas
Unidad II. Termología
Unidad III. Óptica
Bibliografía
1
13
58
71
1
Unidad I. Ondas Mecánicas
FORMULARIO
u
vuff
u
vuff
vu
uff
vu
uff
Tf
fV
´
´
´
´
1
2
1. Determinar la frecuencia de las ondas que transmiten por una cuerda tensa,
cuya velocidad de propagación es de seg
m200 y su longitud de onda es de
0.7m.
Datos:
segHz
m
segmV
1
07.0
200
Incógnita:
?f
Formula:
fV
Desarrollo:
Hzf
m
segm
f
Vf
71.285
7.0
200
3
2. ¿Cuál es la velocidad con que se propaga una onda longitudinal en un resorte,
cuando su frecuencia es de 180Hz y su longitud de onda es de 0.8m?
Datos:
segHz
m
Hzf
1
8.0
180
Incógnita:
?V
Formula:
fV
Desarrollo:
segmV
segmV
144
11808.0
4
3. Se produce un tren de onda en una cuba de ondas, entre cresta y cresta hay
una distancia de 0.03m con una frecuencia de 90Hz. ¿Cuál es la velocidad de
propagación de las ondas?
Datos:
segHz
Hzf
m
1
90
03.0
Incógnita:
?V
Formula:
fV
Desarrollo:
segmV
segmV
7.2
19003.0
5
4. En una cuerda tensa se producen ondas con una frecuencia de 240Hz, a una
velocidad de propagación de seg
m150 . ¿Qué longitud de onda tienen?
Datos:
segHz
segmV
Hzf
1
150
240
Incógnita:
?
Formula:
fV
Desarrollo:
m
seg
segm
f
V
625.0
1240
150
6
5. Determinar cuál es la frecuencia y el periodo de las ondas producidas en una
cuerda de violín si la velocidad de propagación es de seg
m220 y su longitud
de onda es de 0.2m.
Datos:
m
segmV
2.0
220
Incógnita:
?f
Formulas:
fT
fV
1
Desarrollo:
segHzf
T
Hzm
segm
f
Vf
0009.01100
11
11002.0
220
7
6. Una fuente sonora produce un sonido con una frecuencia de 750Hz, calcular
su longitud de onda en:
a) El aire
segmV 4.331
b) El agua
segmV 1435
Datos:
segmVagua
segmVaire
Hzf
1435
4.331
750
Incógnitas:
?
?
agua
aire
Formula:
fV
Desarrollo:
m
seg
segm
agua
m
seg
segm
aire
f
V
913.11750
1435
453.01750
4.331
8
7. Un submarino emite una señal ultrasónica detectando un obstáculo en su
camino; la señal tarda 2 segundos en ir y regresar al submarino. ¿A qué
distancia se encuentra el obstáculo? Considere la velocidad del sonido en el
agua igual a seg
m1435 .
Datos:
segmV
segsegt Ida
1435
12
2
Incógnita:
?d
Formula:
t
dV
Desarrollo:
md
segseg
md
tVd
1453
11453
9
8. Una patrulla de caminos se mueve a una velocidad de hr
km110 , haciendo
sonar su sirena con una frecuencia de 900Hz. Encontrar la frecuencia
aparente escuchada por un observador en reposo cuando:
a) La patrulla se aleja de él.
b) La patrulla se acerca a él.
Considere la velocidad del sonido en el aire igual a seg
m340 .
Datos:
Hzf
segmu
hrkmV
900
340
110
Incógnita:
?´f
Formulas:
vu
uff
vu
uff
´
´
10
Desarrollo:
Hz
seg
mseg
m
segmHz
f
Hz
seg
mseg
m
segmHz
f
75.1076
3600
1000110340
340900
´
2.899
3600
1000110340
340900
´
11
9. Un automovilista que viaja a una velocidad de hr
km80
segm22 escucha
un silbato de una fabrica cuya frecuencia es de 1100Hz. Calcular la
frecuencia aparente escuchada por el automovilista cuando:
a) Se acerca a la fuente.
b) Se aleja de la fuente
Considere la velocidad del sonido en el aire de seg
m340 .
Datos:
segmV
segmu
Hzf
22.22
340
1100
Incógnita:
?´f
Formulas:
u
vuff
u
vuff
´
´
12
Desarrollo:
Hz
segm
segm
segmHz
f
Hz
segm
segm
segmHz
f
11.1028340
22.223401100
´
88.1171340
22.223401100
´
13
Unidad II. Termología
FORMULARIO
oFAlAloFOHOHfF
ganadopérdido
ofe
of
ofof
of
ofof
FC
CF
KC
CK
TTCmTTCmTTCem
QQCal
JCal
calJ
kcalcalBTU
ergJ
TTCmQ
VVV
TTVV
LLL
TTLL
TT
TT
TT
TT
22
2.4
24.0
252.0252
10
3
1
1
8.1
32
328.1
273
273
7
14
Tent
Tsale
Qent
Qsale
Qent
Wsale
UUU
WQU
molecularpesoPMPM
mn
kmolJR
TRnVP
T
VP
T
VP
PatmPabsPman
T
P
T
P
T
V
T
V
VPVP
CgcalC
CgcalC
of
OH
Al
1
1
.,
º32.8
º1
º217.0
2
12
1
11
2
2
1
1
2
2
1
1
211
2
15
1. Convertir 50ºC a ºK
Desarrollo:
KT
TT
K
CK
º32327350
273
2. Convertir 120ºC a ºK
Desarrollo:
KT
TT
K
CK
º393273120
273
3. Convertir 380ºK a ºC
Desarrollo:
CT
TT
C
KC
º107273380
273
4. Convertir 210ºK a ºC
Desarrollo:
CT
TT
C
KC
º63273210
273
16
5. Convertir 60ºC a ºF
Desarrollo
FT
TT
F
CF
º14032608.1
328.1
6. Convertir 98ºC a ºF
Desarrollo
FT
TT
F
CF
º4.20832988.1
328.1
7. Convertir 50ºF a ºC
Desarrollo
CT
TT
C
FC
º108.1
3250
8.1
32
8. Convertir 50ºF a ºC
Desarrollo
CT
TT
C
FC
º4.548.1
32130
8.1
32
17
9. Calcular la temperatura a la cual coincide las indicaciones de un termómetro
Celsius y uno Fahrenheit
Datos:
TTT FC
Formula:
CT
T
T
TT
TT
º40
8.0
32
328.0
328.1
328.1
18
10. Calcular el incremento de longitud de un alambre de cobre que mide 50m.
Cuando la temperatura cambia de 12ºC a 32ºC.
Datos:
CT
CT
mL
C
f
o
O
º32
º12
50
º1107.1 5
Incógnita:
?L
Formula:
OfO TTLL
Desarrollo:
mL
CCmC
L
017.0
º12º3250º
1107.1 5
19
11. Una carretera de concreto se construye con placas de 12m de longitud. ¿De
qué ancho deben ser las ranuras de exposición entre las placas para evitar el
torcimiento si la temperatura puede variar entre -30 y 50ºC?
Datos:
CT
CT
mL
C
f
o
º50
º30
12
º11012 6
Incógnita:
?L
Formula:
Of TTLoL
Desarrollo:
mL
CCmC
L
01152.0
º30º5012º
11012 6
20
12. ¿Cuál es la longitud de un riel de hierro de 50m a 40ºC, si desciende la
temperatura a 6ºC? ¿Cuánto se contrajo?
Datos:
CT
CT
mL
C
f
o
O
º6
º40
50
º1107.11 6
Incógnitas:
?
?
L
Lf
Formulas:
of
ofof
LLL
TTLL
1
Desarrollo:
mL
mmL
mL
CCC
mL
f
f
01998.0
50980011.49
980011.49
º40º6º
1107.11150 6
21
13. Un puente de acero de 100m a 8ºC aumenta su temperatura a 24ºC. ¿Cuánto
medirá su longitud?
Datos:
C
CT
CT
mL
f
o
o
º1105.11
º24
º8
100
6
Incógnita:
?fL
Formula:
ofof TTLL 1
Desarrollo:
mL
CCC
mL
f
f
0184.100
º8º24º
1105.111100 6
22
14. Una barra de 3m de longitud se expande 0.091cm a una temperatura de 60ºC.
¿Cuál es el valor de α para el material de que está hecha la barra?
Datos:
Ct
mL
mLo
º60
10091.0
3
2
Incógnita:
?
Formula:
TLL o
Desarrollo:
C
Cm
m
TL
L
o
º1101.5
º603
10091.0
6
2
23
15. Una varilla de bronce de 1.22m de longitud se dilata 1.6mm cuando se calienta
de 21ºC a 94ºC. Encontrar el coeficiente de dilatación lineal del bronce.
Datos:
CT
CT
mL
mL
f
o
o
º94
º21
106.1
22.1
3
Incógnita:
?
Formula:
ofo TTLL
Desarrollo:
C
CCm
m
TTL
L
ofo
º1101.7965.1
º21º9422.1
106.1
5
3
24
16. Una varilla de 3m de longitud se alarga 3mm al elevar su temperatura en
100ºC. Hallar el coeficiente de dilatación lineal correspondiente.
Datos:
CT
mL
mLo
º100
103
3
3
Incógnita:
?
Formula:
TLL o
Desarrollo:
C
Cm
m
TL
L
o
º110
º1003
103
5
3
25
17. Determine el cambio de volumen de un bloque de hierro fundido de
cmcmcm 6105 , cuando la temperatura cambia de 15ºC a 47ºC. el
coeficiente de dilatación lineal del hierro fundido es de 1º0001.0 C
Datos:
C
CT
CT
cmcmcmV
f
o
o
º1101
º47
º15
6105
5
Incógnita:
?V
Formula:
3
ofo TTVV
Desarrollo:
3
5
29.0
º15º476105º
11013
3
cmV
CCcmcmcmC
V
TTVV ofo
26
18. El coeficiente de expansión lineal del vidrio es de Cº
1109 6 . Un picnómetro
(frasco que sirve para determinar la densidad relativa de líquidos) tiene una
capacidad de 50ml a 15ºC. Calcular su capacidad a 25ºC.
Datos:
CT
CT
mlV
C
f
o
o
º25
º15
50
º1109 6
Incógnitas:
?fV
Formulas:
3
1
ofof TTVV
Desarrollo:
mlV
CCC
mlV
TTVV
f
f
ofof
014.50
º15º25º
11093150
31
6
27
19. Encuentre el incremento en volumen de 100cm3 de mercurio cuando su
temperatura cambia de 10ºC a 35ºC. El coeficiente de dilatación volumétrica
del mercurio es de 0.00018ºC-1.
Datos:
C
CT
CT
cmV
f
o
o
º100018.0
º35
º10
100 3
Incógnita:
?V
Formula:
ofo TTVV
Desarrollo:
3
3
45.0
º10º35100º
100018.0
cmV
CCcmC
V
28
20. Un tanque de hierro de 200lt de capacidad a 10ºC, se llena totalmente de
petróleo, si se incrementa la temperatura de ambos hasta 38ºC obtenga:
a) La dilatación cubica del tanque.
b) La dilatación cubica del petróleo.
c) Cuanto petróleo se derramara
Datos:
C
CT
VV
CT
ltV
C
Petróleo
f
o
o
Fe
º110895
º38
º10
200
º1101.35
6
21
6
Incógnitas:
?
?
?
12
2
1
VV
V
V
Formulas:
of
ofo
TTVV
TTVV
22
1
29
Desarrollo:
a)
ltV
CCltC
V
1956.0
º10º38200º
1101.35
1
6
1
b)
ltV
CCltC
V
012.5
º10º38200º
110895
1
6
2
c) ltVV 8164.412
30
21. Determine el volumen final de 5.5lt de glicerina, si se calienta de 4ºC a 25ºC.
determine también la variación de su volumen
Datos:
C
CT
CT
ltV
f
o
o
º110485
º25
º4
5.5
6
Incógnitas:
?
?
V
Vf
Formulas:
of
ofof
VVV
TTVV
1
Desarrollo:
ltV
ltltV
ltV
CCC
ltV
f
f
056175.0
5..55560175.5
5560175.5
º4º25º
11048515.5 6
31
22. Una barra de aluminio tiene un volumen de 500cm3 a 90ºC. Calcular:
a) Su volumen a 20ºC
b) La disminución de su volumen.
Datos:
Ct
C
CT
cmV
f
o
o
º20
º1102.67
º90
500
6
3
Incógnitas:
?
?
V
Vf
Formulas:
of
ofof
VVV
TTVV
1
Desarrollo:
3
33
3
63
352.2
500648.497
648.497
º90º20º
1102.671500
cmV
cmcmV
cmV
CCC
cmV
f
f
32
23. Un tubo de cobre tiene un volumen de 0.009m3 a 10ºC y se calienta a 200ºC,
calcular:
a) ¿Cuál es su volumen final?
b) ¿Cuál es su dilatación cubica?
Datos:
CT
CT
mV
C
f
o
o
º200
º10
009.0
º1101.50
3
6
Incógnitas:
?
?
V
Vf
Formulas:
of
ofof
VVV
TTVV
1
Desarrollo:
3
33
3
63
000085671.0
009.0009085671.0
009085671.0
º10º200º
1101.501009.0
mV
mmV
mV
CCC
mV
f
f
33
24. Una esfera de cuarzo tiene 17cm de diámetro ¿Cuál será su cambio de
volumen si se calienta de 20ºC a 200ºC? CCuarzo º
1101 6 .
Datos:
C
CT
CT
cmd
f
o
º1101
º200
º20
17
6
Incógnita:
?V
Formula:
2
3
4 3
dr
rV
TTVV ofo
Desarrollo:
3
3
6
46.0
º20º2002
17
3
4º
1101
cmV
CCcm
CV
34
25. Una cuerda tiene un perímetro de 3.000 pies. Una llanta tiene un perímetro
interior de 2.992 pies. ¿A qué temperatura habrá que llevar la llanta para que
pueda deslizar justamente sobre la rueda? CHierro º
11012 6
Datos:
C
ftr
ftr
º11012
992.22
32
6
2
1
Incógnita:
?t
Formula:
Trr 122 21
Desarrollo:
CT
C
ft
ft
T
r
r
T
Tr
r
º816.222
º11012
1992.2
3
12
2
12
2
6
2
1
2
1
35
26. Se va a colocar un remache de acero de 1.871cm de diámetro. ¿A qué
temperatura debe enfriarse el remache si debe pasar por el equipo a 20ºC si el
agujeró es de 1.869cm de diámetro? Cº
11012 6
Datos:
C
cmd
CT
cmd
f
o
o
º11012
869.1
º20
871.1
6
Incógnita:
?fT
Formula:
ofof TTdd 1
Desarrollo:
CT
C
cm
cm
CT
d
d
TT
d
d
TT
TTd
d
TTd
d
f
f
o
f
of
o
f
of
of
o
f
of
o
f
º1.69
º11012
1871.1
869.1
º20
1
1
1
1
6
36
27. La densidad del oro a 20ºC es de 33.19cmg , el coeficiente de dilatación lineal
es de Cº
1103.146
. Obtenga la densidad del oro a 90ºC.
Datos:
CT
C
cmg
CT
f
o
o
º90
º1103.14
3.19
º20
6
3
Incógnita:
?f
Formulas:
3
1
of
of
TT
Desarrollo:
3
6
3
2.19
º20º90º
1103.1431
3.19
cmg
CCC
cmg
f
f
37
28. ¿Qué cantidad de calor se debe aplicar a un trozo de plomo de 850g para que
eleve su temperatura de 18ºC a 120ºC? Considere Cg
calCPb º031.0
.
Datos:
CgcalC
CT
CT
gm
Pb
f
o
º031.0
º120
º18
850
Incógnita:
?Q
Formula:
of TTCmQ
Desarrollo:
calQ
CCCg
calgQ
7.2687
º18º120º
031.0850
38
29. La temperatura inicial de una barra de aluminio de 3kg es de 25ºC. ¿Cuál será
su temperatura final si al ser calentada recibe 12000 calorías? Considere
CgcalCAl º
217.0
.
Datos:
CgcalC
calQ
CT
kgm
Al
o
º217.0
12000
º25
3
Incógnita:
?fT
Formula:
of TTCmQ
Desarrollo:
CT
C
Cgcalg
calT
TCm
QT
TTCm
Q
f
f
of
of
º43.43
º25
º217.1103
12000
3
39
30. ¿Qué cantidad de calor necesitan 60g de agua para que su temperatura
aumente de 25ºC a 100ºC?
Datos:
CT
CT
CgcalC
gm
f
o
º100
º25
º1
60
Incógnita:
?Q
Formula:
of TTCmQ
Desarrollo:
calQ
CCCg
calgQ
45000
º25º100º
160
40
31. Determine las calorías requeridas por una barra de cobre de 2.5kg para que
su temperatura aumente de 12ºC a 300ºC. Considere Cg
calCCu º093.0
Datos:
CgcalC
CT
CT
gkg
kgm
Cu
f
o
º093.0
º300
º12
10
5.23
Incógnita:
?Q
Formula:
of TTCmQ
Desarrollo:
calQ
CCCg
calgQ
66960
º12º300º
093.0105.2 3
41
32. Determine el calor específico de una muestra metálica de 400g, si al
suministrarse 620calorias aumento su temperatura de 15ºC a 65ºC.
Datos:
CT
CT
calQ
gm
f
o
º65
º15
620
400
Incógnita:
?C
Formula:
of TTCmQ
Desarrollo:
CgcalC
CCg
calC
TTm
QC
of
º031.0
º15º65400
620
42
33. 2kg de agua se enfrían de 100ºC a 15ºC. ¿Qué cantidad de calor cedieron al
ambiente?
Datos:
CgcalC
CT
CT
gkg
kgm
f
o
º1
º15
º100
10
23
Incógnita:
?Q
Formula:
of TTCmQ
Desarrollo:
calQ
CCCg
calgQ
170000
º100º15º
1102 3
43
34. Determinar el volumen que ocupara un gas a una presión de 587mmHg si una
presión de 690mmHg de Hg su volumen es igual a 1500cm3.
Datos:
3
1
1
2
1500
690
587
cmV
mmHgP
mmHgP
Incógnita:
?2 V
Formula:
2211 VPVP
Desarrollo:
3
2
3
2
2
112
2.1763
587
1500690
cmV
mmHg
cmmmHgV
P
VPV
44
35. Un gas recibe una presión de 2 atmosferas y ocupa un volumen de 125cm3.
Calcular la presión que debe soportar para que su volumen sea de 95cm3.
Datos:
3
2
3
1
1
95
125
2
cmV
cmV
atmP
Incógnita:
?2 P
Formula:
2211 VPVP
Desarrollo:
atmP
cm
cmatmP
V
VPP
63.2
95
1252
2
3
3
2
2
112
45
36. Una masa de oxígeno gaseoso ocupa un volumen de 50cm3 a una
temperatura de 18ºC y una presión de 690mmHg, ¿Qué volumen ocupara a
una temperatura de 24ºC si la presión recibida permanece constante?
Datos:
CT
PmmHgP
cmV
º24
690
50
2
21
3
1
Incógnita:
?2 V
Formula:
273
2
2
1
1
CK TT
T
V
T
V
Desarrollo:
33
2
1
212
03.51º27318
º2732450cm
K
KcmV
T
TVV
46
37. Calcular la temperatura absoluta a la cual se encuentra un gas que ocupa un
volumen de 0.4l a una presión de 1atm. Si a una temperatura de 45ºC ocupa
un volumen de 1.2l a la misma presión.
Datos:
lV
CT
lV
2.1
º45
4.0
1
1
2
Incógnita:
?2 T
Formula:
273
2
2
1
1
CK TT
T
V
T
V
Desarrollo:
Kl
KlT
V
TVT
º1062.1
º273454.02
1
122
47
38. Un gas encerrado en un recipiente mantiene una temperatura de 22ºC y tiene
una presión absoluta de 3.8atm. ¿Cuál es la temperatura del gas si su presión
absoluta es de 2.3atm?
Datos:
atmP
atmP
CT
3.2
8.3
º22
2
1
1
Incógnita:
?2 T
Formula:
273
2
2
1
1
CK TT
T
P
T
P
Desarrollo:
Katm
KatmT
P
TPT
º55.1788.3
º273223.22
1
122
48
39. Determinar el volumen ocupado por un gas que se encuentra a una presión
absoluta de 970mmHg y a una temperatura de 57ºC. Si al encontrarse a una
presión absoluta de 840mmHg y a una temperatura de 26ºC su volumen es de
0.5 litros.
Datos:
ltV
CT
mmHgP
CT
mmHgP
5.0
º26
840
º57
970
1
1
1
2
2
Incógnita:
?2 V
Formulas:
273
2
12
1
11
CK TT
T
VP
T
VP
Desarrollo:
ltmmHgK
KltmmHgV
PT
TVPV
48.0970º27326
º273575.08402
21
2122
49
40. A un gas que está dentro de un recipiente de 4 litros se le aplica una presión
absoluta de 1020mmHg y su temperatura de 12ºC. ¿Cuál será su temperatura
si ahora recibe una presión absoluta de 920mmHg y su volumen es de 3.67
litros?
Datos:
ltV
mmHgP
CT
mmHgP
ltV
67.3
920
º12
1020
4
2
2
1
1
1
Incógnita:
?2 T
Formulas:
273
2
12
1
11
CK TT
T
VP
T
VP
Desarrollo:
KmmHglt
KltmmHgT
VP
TVPT
º85.23510204
º2731267.39202
11
1222
50
41. Determinar la variación en la energía interna de un sistema al recibir 500
calorías y realizar un trabajo de 800 Joules.
Datos:
Jcal
JW
calQ
186.4
800
500
Incógnita:
?U
Formula:
WQU
Desarrollo:
JU
JJU
1293
800186.4500
51
42. Sobre un sistema se realiza un trabajo equivalente a 1000J y se le suministran
600 calorías. Calcular cual es la variación de su energía interna.
Datos:
Jcal
calQ
JW
186.4
600
1000
Incógnita:
?U
Formula:
WQU
Desarrollo:
JU
JJU
3520
1000186.4600
52
43. Un sistema varía su energía interna en 300J al efectuarse un trabajo de -700J.
Determinar la cantidad de calor que se transfiere en el proceso, señalando si
cedió o absorbió el sistema.
Datos:
JW
JU
700
300
Incógnita:
?Q
Formula:
WQU
Desarrollo:
JQ
JJQ
WUQ
400
700300
53
44. Determine la variación de la energía interna de un sistema cuando sobre él se
realiza un trabajo de 50J, liberando 20 calorías al ambiente.
Datos:
Jcal
calQ
JW
186.4
20
50
Incógnita:
?U
Formula:
WQU
Desarrollo:
JU
JJU
72.33
50186.420
54
45. Determinar la eficiencia de una maquina térmica que recibe cal6109.6 ,
realizando un trabajo de J61098.8 .
Datos:
JWsal
Jcal
calQent
6
6
1098.8
186.4
109.6
Incógnita:
?e
Formula:
Qent
Wsale
Desarrollo:
%31
31.0
186.4109.6
1098.86
6
e
e
J
Je
55
46. Determinar en Joules el trabajo producido por una maquina térmica con una
eficiencia de 20% cuando se le suministran cal5107.8 .
Datos:
Jcal
calQ
e
186.4
107.8
%20
5
Incógnita:
?W
Formula:
Qent
Wsale
Desarrollo:
JWsal
JWsal
QenteWsal
5
5
10308.7
186.4107.82.0
56
47. Calcular la eficiencia máxima de una máquina térmica que utiliza vapor a
450ºC y lo expulsa a 197ºC.
Datos:
CTsal
CTent
º197
º450
Incógnita:
?e
Formula:
273
1
CK TT
Tent
Tsale
Desarrollo:
%35
35.0
273450
2731971
e
e
e
57
48. Determinar la temperatura de la fuente fría en una máquina que trabaja con
una eficiencia de 25% y su temperatura en la fuente caliente es de 390ºC.
Datos:
CTent
e
º390
%25
Incógnita:
?Tsal
Formulas:
273
1
CK TT
Tent
Tsale
Desarrollo:
KTsal
KTsal
TenteTsal
TenteTsal
Tent
Tsale
º25.497
º273390125.0
1
1
1
58
Unidad III. Óptica
FORMULARIO
Y
Y
p
qM
fP
qpssf
v
v
sen
senn
N
d
IE
decimalbujiaCandelaWatt
m
decimalbujia
m
candelalux
r
i
´
1
11
´
111
1º360
1.11.1
2
1
2
22
59
1. Determine la iluminación producida por una lámpara eléctrica de 550cd a una
distancia de 5m.
Datos:
md
cdI
5
550
Incógnita:
?E
Formula:
2d
IE
Desarrollo:
lxE
m
cdE
22
5
5502
60
2. ¿Qué iluminación en lx produce un foco de 100W sobre una pared que se
encuentra a 3m de distancia?
Datos:
md
CdW
WI
3
1.1
100
Incógnita:
?E
Formula:
2d
IE
Desarrollo:
lxE
m
CdWE
2.12
3
1.11002
61
3. Calcular en Watts la intensidad luminosa de un foco que produce una
iluminación de 36.6lx a una distancia de 1.5m.
Datos:
md
lxE
5.1
6.36
Incógnita:
?I
Formulas:
1.1
2
WCd
d
IE
Desarrollo:
WI
WI
CdI
mlxI
mlxI
dEI
75
1.15.16.36
5.16.36
5.16.36
5.16.36
2
2
22
2
2
62
4. ¿A qué distancia debe colocarse una lámpara eléctrica de 1000W para que
produzca sobre una superficie una iluminación de 100lx?
Datos:
CdW
lxE
WI
1.1
100
1000
Incógnita:
?d
Formula:
2d
IE
Desarrollo:
md
lx
Cdd
E
Id
E
Id
idE
3.3
100
1.11000
2
2
63
5. ¿Cuántas imágenes se observaron de un objeto al ser colocado en medio de
dos espejos planos que forman un triangulo de 30º?
Datos:
º30
Incógnita:
?N
Formula:
1º360
N
Desarrollo:
11
1º30
º360
N
N
64
6. Un rayo luminoso llega a la superficie de separación entre el aire y el
diamante, con un ángulo de incidencia de 40º, calcular el ángulo de refracción.
42.2Diamanten
Datos:
42.2
º40
1
2
1
1
n
n
Incógnita:
?2
Formula:
2211 sennsenn
Desarrollo:
´24º15
42.2
º401
2
1
2
2
111
2
2
112
sensen
n
sennsen
n
sennsen
65
7. Un objeto de 4cm se coloca a una distancia de 13cm de una lente
convergente cuya distancia focal es de 8cm, calcular:
a) La distancia de la lente a la imagen
b) El tamaño de la imagen
Datos:
cmf
cmp
cmY
8
13
4
Incógnitas:
?´
?
Y
q
Formulas:
Y
Y
p
q
fp
fpq
´
Desarrollo:
cm
cm
cmcmY
p
YqY
cmcmcm
cmcmq
4.613
48.20´
´
8.20813
813
66
8. Un objeto de 2cm se coloca a 16cm de una lente convergente que tiene una
distancia focal de 11cm, calcular:
a) La distancia de la lente a la imagen.
b) El tamaño de la imagen
Datos:
cmf
cmp
cmY
11
16
11
Incógnitas:
?´
?
Y
q
Formulas:
Y
Y
p
q
fp
fpq
´
Desarrollo:
cm
cm
cmcmY
p
YqY
cmcmcm
cmcmq
4.416
22.35´
´
2.351116
1116
67
9. Un objeto de 3cm se coloca a una distancia de 7cm de una lente convergente
cuya distancia focal es de 13cm, calcular:
a) La distancia de la lente a la imagen
b) El tamaño de la imagen.
Datos:
cmf
cmp
cmY
13
7
3
Incógnitas:
?´
?
Y
q
Formulas:
Y
Y
p
q
fp
fpq
´
Desarrollo:
cm
cm
cmcmY
p
YqY
cmcmcm
cmcmq
5.67
317.15´
´
17.1537
37
Es una imagen virtual
68
10. Un objeto de 5cm se coloca a una distancia de 6cm de una lente divergente
cuya distancia focal es de 9cm, calcular:
c) La distancia de la lente a la imagen
d) El tamaño de la imagen.
Datos:
cmf
cmp
cmY
9
6
5
Incógnitas:
?´
?
Y
q
Formulas:
Y
Y
p
q
fp
fpq
´
Desarrollo:
cm
cm
cmcmY
p
YqY
cmcmcm
cmcmq
156
56.3´
´
6.396
96
69
11. Determine la potencia de una lente que tiene una distancia focal de 15cm.
Datos:
mcm
cmf
210
15
Incógnita:
?p
Formula:
fP
1
Desarrollo:
dioptríasP
mP
66.6
1015
12
70
12. ¿Cuál es la distancia focal de una lente cuya potencia es de 10 dioptrías?
Datos:
mdioptrías
dioptríasP
1
10
Incógnita:
?f
Formula:
fP
1
Desarrollo:
mf
dioptríasf
Pf
1.0
10
1
1
71
Bibliografía
Pérez Montiel Hog “Física General” Publicaciones cultural, Primera reimpresión,
México 2001.