Fisica Para Principiantes

Problema 1.- Un campo eléctrico, variable con la posición y el tiempo, está dado por :

Ex = 6 sen (2x – 4y +z - Zt ) ; Ey = 5 sen (2x – 4y +z - Zt) ; Ez = E0z sen (2x –4y+z -Zt) donde

todas las unidades están en el sistema MKSC. (a) Calcular E0z para que tales componentes

correspondan al campo eléctrico de una onda electromagnética. (b) Si la onda se propaga en el

vidrio ( n = 1,5 ), calcular su longitud de onda y frecuencia angular. (c) Determine el campo

magnético de esta onda. (d) Si esta onda incide normalmente, durante 10 minutos sobre una

superficie de 2m2

de cierto material transparente ( n = 1,8 ), calcule la cantidad de energía que

incidió sobre tal material.

R: a) 8 N/c , b) 1.37 m , 9,2 108

s-1 d) 0,597375 W

Problema 2.- Las componentes del campo eléctrico de una onda electromagnética plana y armónica

son Ex = Ez ; Ey = 9 sen ( 4S 106

x - 9 S 1014 t) , donde todas las magnitudes están en el sistema

MKSC. calcular (a) La longitud de inda incidente y el índice de refracción del medio. (b) Las

componentes del campo magnético de la onda (c) La intensidad media de la onda .(d) el vector de

Poynting .

Problema 3.- Una onda electromagnética , plana y armónica se propaga en el sentido positivo del

eje Y, con una intensidad media de 0,113 W/m2

y con una longitud de onda de 314 nm. El medio de

propagación de esta onda tiene índice de refracción 1,33 y la onda está polarizada linealmente, con

su vector eléctrico oscilando paralelo al eje Z (a) Escriba las componentes del vector eléctrico de la

onda incidente. (b) Escriba las componentes del vector magnético de la onda . (c) Determine el

valor medio del módulo del vector de Poynting..

Problema 4.- Dadas las siguientes relaciones que presentan diferentes propiedades físicas que

varían con la posición y el tiempo, expresadas en el sistema de unidades MKSC, determine cuáles

de ellas pueden representar ondas que viajan con velocidad constante, sin variar su forma.: (a) p

= 3 (x – 4t) (b)   z

S 6 10 sen 10 z 3 10 t uˆ

4 2 7 15





&

(c) \ = 6 cos ( 3 xy – 100t) (d) [ = 8 (

2y + 3t2

) (e) \ = 24 (0,3x – 0,4y –10t)2

. En los casos posibles, indique la dirección de

propagación y la velocidad de cada onda.

Problema 5.- Las componentes de cierto campo magnético, en función de la posición y el tiempo

son: Bx = 2 sen (3x + 5y – 6z - Zt) ; By = 6 sen ( 3x + 5y – 6z - Zt) ; Bz = Boz sen (

3x + 5y – 6z - Zt) (a) Determine Boz y Z para que tales componentes representen el B

&

de una

onda electromagnética que se propaga en un medio cuyo índice de refracción es 2. . (b) Calcule

el E

&

de esa onda. (c) Calcule la longitud de onda. (d) Determine la intensidad media de la onda. R:.

(a) Boz = 6 T ; Z = 1,26 109

rad/s (b)

E > u u u @ sen x y z t x y z

7 9

119 ˆ  54 ˆ 14,4 ˆ 10 3  5  6 1,26 10

&

(c) 0,75 m

Problema 6.- Determine cuáles expresiones pueden representar ondas longitudinales o

transversales. (a)  uy p 4 2z  8t ˆ

&

(b)   uy 31 y 18t ˆ

2

\ 

&

(c)   x F 5sen 12x  60t uˆ

&

(d)

  x B 6 10 4y 3t uˆ

8

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