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.