PROBLEMAS VISUALES DE FÍSICA

Transcripción

1 PROLEMS VISULES DE FÍSIC PVF9-* Fotografía Fotografía La fotografía fue toada un inuto después de la. En ellas se observan dos buques cargueros, de 0 de eslora y 4970t de desplazaiento y de 89 de eslora y 545t. Fijando la referencia en el eje dado, deterina: a) La velocidad con que se desplaza b) La velocidad con que se desplaza c) La velocidad de respecto a d) La relación entre sus energías cinéticas NOT: Dada la perspectiva de las fotos, las longitudes de y, se toan por sus perfiles laterales

2 SOLUCIÓN En la fotografía, se ide, o en la fotocopia o en la pantalla del ordenador, la longitud del barco en ilíetros y se deterina el factor de conversión, 0 F 90 Se repite lo iso con el : 89 F 80 0 Se repite el proceso con la fotografía : F F 8 NOT IMPORTNTE. Este factor de conversión variará dependiendo del taaño de la pantalla o de la fotocopia. arco Se ide en cada fotografía la distancia desde el eje de referencia a la proa y se aplica el factor de conversión correspondiente. Las edidas efectuadas por nosotros en pantalla son: Priera foto Segunda foto , , El desplazaiento efectuado por el barco en 60s, será: d 5,57 99,47 6,0 6, Por lo que la velocidad en /s, será v, s s arco Se ide en cada fotografía la distancia desde el eje de referencia a la proa y se aplica el factor de conversión correspondiente. Las edidas efectuadas por nosotros en pantalla son: Priera foto 89 46,85 80 Segunda foto , 6 8 El desplazaiento efectuado por el barco en 60s, será: d 5,6 46,85 00,46 00, 46 Por lo que la velocidad en /s, será v,4 60 s s. Mientras que la velocidad de respecto a la de será v,6,4 6,94 s s s En el barco, la energía cinética será, 8 v,.0 000kg 4970t,60 t s J, ientras 000kg 7 que en el, v 545t,4,4.0. J, o sea que la energía cinética de t s es unas veces ayor que la de.

3 PVF9-*.Manóetro de ercurio Fotografía Fotografía Fotografía En las tres fotografías aparece el iso anóetro de ercurio, que consiste en un tubo de vidrio que contiene ercurio. La raa de la izquierda se conecta al abiente y la raa de la derecha a un recipiente R cerrado que contiene un gas. Cuando se hicieron estas fotografías la presión atosférica era 0,90 atósferas. a) Calcular la presión del gas del recipiente R, en atósferas, en las tres fotografías. b) Si en la fotografía en lugar de ercurio se utilizase agua Cuál sería la diferencia de alturas entre las dos raas y del anóetro? c) Iagine que la fotografía se hubiese hecho conectando la raa al recipiente R y la raa a la atósfera Cuál sería la presión del gas del recipiente? Datos: densidad del agua 000 kg/, densidad del ercurio 600 kg/.

4 SOLUCIÓN a) En la fotografía la altura de las dos raas es la isa, esto supone que la presión en es igual a la, por tanto, la presión del recipiente R es 0,9 atósferas En la fotografía la raa soporta ás presión que la, la diferencia de presiones está deterinada en el anóetro por la diferencia de alturas entre las raas y su valor se deterina a partir de la ecuación fundaental de la hidrostática ΔP P P ρ Hg g Δz En la fotografía y con ayuda del papel ilietrado se ide que z =,6 c de ercurio kg N N ΔP 600 9,8,6.0 4,80.0 4,80.0 kg Para pasar la anterior presión a atósferas recordeos que at =05 Pa Pa ΔP 4,80.0 Pa at 05Pa 0,047at La presión en es: recipiente R. P ΔP P 0,90 0,047 0,967 at, y esta es la presión en el En la fotografía la diferencia de alturas entre las dos raas del anóetro es: Δz 8c kg ΔP 600 9,8 N kg 8,0.0 ΔP 0,06 0,7.0 at P N 0,7.0 Pa 0,7.0 0,90 0,06,06 at P Pa R at 05 Pa b) plicaos la ecuación fundaental de la hidrostática kg N 4,80.0 Pa 000 9,8 Δzagua Δz agua kg 0,49 49c c) En este caso la presión del recipiente sería inferior a la atosférica P R 0,90 0,06 0,84 at

5 PVF7-* Fig. Fig. Se pretende deterinar la distancia focal de una lente convergente (que es una lupa coercial) y el taaño de la iagen. Para ello se sitúa el objeto O, con una flecha (fig.). Se enciende el foco luinoso, y la disposición de la lupa L y la pantalla es tal que en ella se fora una iagen real nítida (fig.)..la lupa se deja en esa posición de fora estable ediante un trocito de plastilina. En este oento las posiciones de O, L y P, son las arcadas en la cinta y se indican ediante unos núeros en negro. Deterina: a) La focal de la lente b) El taaño de la iagen forada SOLUCIÓN: La ecuación de las lentes delgadas es: s y y y s s s f Siendo s la distancia entre la lente y el objeto, s la distancia entre la lente y la pantalla (donde está la iagen) y f la distancia focal iagen de la lente (lupa). Fijando la posición de la lente, la distancia LO, se toa coo negativa ( está a la izquierda), s =LO=9-60 =-c. s =LP=04-60 c= 44 c. Sustituyendo en la ecuación f =4, c s 44c El taaño y será y y.c 6, 9c. El signo enos indica que la iagen es invertida s c respecto del objeto.