¿Alguien podría explicar el cálculo requerido para responder a esta pregunta? Es de un libro de texto y la respuesta está registrada como 585 Hz, pero no puedo replicar la respuesta.
En 1931, Michelson usó un prisma giratorio con 32 caras para medir el tiempo que tarda la luz en viajar a través de un tubo de vacío de 1,6 km hasta un espejo distante y regresar. A partir de sus resultados calculó que la velocidad de la luz es 299774000 m/s.
Suponiendo que el prisma gira solo una cara durante el tiempo de vuelo de la luz, calcule la frecuencia de rotación del prisma.
¿El libro es incorrecto o soy yo?
Mi intento: que es sospechosamente similar a la respuesta sugerida 585Hz. Pero luego me acordé del viaje de ida y vuelta (3200m) que arrojó todos los números nuevamente.
Si introduzco sus números, obtengo 585,49 Hz, así que creo que acaba de perder un cero cuando lo ingresó en su calculadora :)
Con respecto a los 1,6 km o 3,2 km, etc., ¿quizás los diseñadores de problemas se lo perdieron?
Aquí hay una descripción del experimento original con el tubo de una milla de largo, pero allí parece como si el rayo rebotara varias veces de un lado a otro en el tubo, por lo que tal vez ninguna de las longitudes totales sea correcta.
Editar : como se señaló en el hilo de comentarios, el libro cometió dos errores, tanto el tiempo dual del viaje de ida y vuelta como la cantidad de rebotes de luz por cara. Estaba equivocado por un factor de 10 cuando escribí que obtuve 585 Hz, también obtuve 5855 Hz.
Velocidad de la luz ---> unos 3E8 m/s.
Longitud ida y vuelta ---> 3200 m.
Tiempo de ida y vuelta ---> 3200/(3E8) = sobre 1.066E-5 = 10.66 uS.
El espejo gira 1/32 de vuelta completa en 10,66 uS; entonces da una vuelta completa en (32 x 10.66) uS = 341uS = 0.341mS.
1/(0,341E-3 s) = 2932/s = 2932 Hz (basado en c = 3E8 m/s).
Si los autores cometieron el error de no tener en cuenta el viaje de ida y vuelta, deberían haber llegado a una respuesta aproximada de 2 x 2932/s = 5864 Hz.
Aquí está su tercer punto de datos: Los autores cometieron DOS errores: Olvidaron el viaje de ida y vuelta (como lo hizo usted) haciéndolos fuera por un factor de dos (hacia el lado alto) ~Y~ cometieron un error decimal simple, lo que redujo su final respuesta por un factor de 10. El resultado final es que están en el lado bajo por un factor de cinco. 5 x 585 Hz = la respuesta correcta de 2925 Hz.
david z
catalina mainson
dmckee --- gatito ex-moderador
catalina mainson