Fotografía 1. Fotografía 2
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- Marta Soto Ramírez
- hace 5 años
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1 PROBLEMAS VISUALES DE FÍSICAS PVF18-1***. Regata de traineras Fotografía 1 En las dos fotografías fueron tomadas en un intervalo de 5 s. Las traineras A y B, tienen de longitud y navegan por calles separadas 50m., y el velero V navega a motor en dirección que se supondrá perpendicular a la de las traineras, con una velocidad escalar de 5m/s. Determina: a) La velocidad de A respecto a B b) La velocidad de V respecto a A y a B Fotografía NOTA : Supón el movimiento del velero y traineras, en el plano de la hoja o de la pantalla
2 SOLUCIÓN a) En la fotografía 1, se mide, o en la fotocopia o en la pantalla del ordenador, la longitud de la trainera A en milímetros y se determina el factor de conversión, FA 1 88mm Se repite lo mismo con la B: FB 1. Se repite el proceso con la fotografía : FA 56mm 96mm y FB 6mm NOTA IMPORTANTE. Este factor de conversión variará dependiendo del tamaño de la pantalla o de la fotocopia, pero no afecta al resultado Se mide en cada fotografía la distancia desde la vertical del punto de referencia P a la proa de cada embarcación y se aplica el factor de conversión correspondiente. Las medidas efectuadas por nosotros en pantalla son: Primera foto A Segunda foto A 55mm 7,5m 0 mm 7,5m 88mm 96mm Primera foto B 108mm 3,14 m 56mm Segunda foto B 1 m 77 mm 14,90 m 6mm El desplazamiento efectuado por la trainera A en 5s, será: d 7,5 ( 7,5) 35,0 m Por lo que la velocidad en m/s, será v A 35,0 m m 7 5s s ; v A 35,0 i m m 7i 5 s s El desplazamiento efectuado por la trainera B en 5s, será: d 14,90 3,14 38,04 m Por lo que la velocidad en m/s, será v B 38,04m m 7,61 ; v 5s s B 38,04 i m m 7,61i 5 s s m m m La velocidad relativa de A respecto a B, será = 7-(-7,61)= vab 7,0 ( 7,61 ) 14,61 s s s m vab 14,61i s b) Velocidad relativa de V respecto de A y de B m m vva v va 7,0i 5 j V s s m m vvb v vb ( 7, 61 i ) 5 j V s s
3 PVF18-*. Calorimetría Detalle Foto 1 Foto En la foto1, se calientan en A, 56,g de tuercas metálicas, hasta la ebullición del agua a la temperatura indicada en T. Cogiéndolas por el cordel que las sujeta se pasan rápidamente al vaso interior del calorímetro casero C( foto ), que contiene 100g de agua a,7ºc. Se agita, y la temperatura de equilibrio está indicada en T (foto ). Determina el calor específico del metal. Datos: Calor específico del agua 4180J/kg.K
4 SOLUCIÓN Alcanzado el equilibrio térmico cuando la temperatura del termómetro T, se estabiliza ; 1kg 1kg J 56,5 g.. Ce( A) (98,5 7) K 100 g (7, 7) K 1000g 1000 g kg. K Ce ( A) J 0,1 kg ,3 K. kg. K J 444,9 0, 0565 kg.71,5 K kg. K
5 PVF18-3***. Ángulo de desviación de un prisma Fotografía 1 Fotografía La fotografía 1 representa la incidencia de derecha a izquierda de un rayo láser sobre un prisma óptico y su marcha a través de él y su salida del mismo. La fotografía es la misma que la 1 pero se han añadido letras y ángulos. El ángulo del prisma O vale 43,5º. I indica el rayo incidente, R el reflejado y E el emergente.
6 Con la información exclusiva que proporciona la fotografía se ha de calcular a) Los ángulos y b) El índice de refracción del prisma. c) El ángulo entre el rayo incidente y el emergente, esto es, el llamado ángulo de desviación SOLUCIÓN a) El ángulo de incidencia entre el rayo I y la cara OB del prisma es la mitad de 41º.El correspondiente ángulo de refracción es r=90-(fig.1podemos escribir la siguiente ecuación 41 1 sen n sen 90 α (1) Fig.1 El ángulo de incidencia del rayo sobre la cara OA del prisma vale i = 90-. El correspondiente ángulo de refracción º. Escribimos nsen 90 β 1sen38º () Por geometría sabemos que los tres ángulos internos de un triángulo suman 180º α β 43,5º 180º α β 136,5º (3)
7 Dividimos la ecuación (1) por la () 41 sen sen90 α 0,569 sen 90 β sen38º sen90cosα cos90senα sen90cosβ cos90senβ 0,569 cosα cosβ 0,569 Despejamos de la ecuación (3) y sustituimos en la ecuación anterior cosα cosα 0,569 0,569 cos 136,5º α cos136,5ºcosα sen136,5sen α cosα 0,569 0,75cosα 0,688senα cosα 0,413cosα 0,391sen α 1,413cosα 0,391sen α 1,413 tag α 3,614 0,391 α 74,5º b) De la ecuación (1) β 136,5 74,5 6º 41º sen n sen 90 74,5 1,3
8 c) En la figura se ha prolongado el rayo incidente y el emergente y ambos se cortan en el punto Q, Ese es el ángulo de desviación. El ángulo de desviación es el suplementario de 165º 180º 165º 15º Se han trazado las normales a las caras del prisma OA y OB y se ha formado un cuadrilátero MNPQ. Fig. En ese cuadrilátero el ángulo en P vale 38º, el ángulo en M vale 41 0,5º. En el triángulo MNP se cumple: i r ángulo en N 180º 90 β 90 α ángulo en N 180º 90 74, ángulo en N 180º ánguloen N 136,5º Los cuatro ángulos internos de un cuadrilátero suman 360º., lo aplicamos al cuadrilátero MNPQ 0,5º 136,5º 38º ángulo enq 360º ángulo en Q 165º El ángulo de desviación es el suplementario de 165º 180º 165º 15º
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2senx sen x. + = c) ( ) sen x sen( 90º x) = tgx
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