26.9.08

Prof: Christian A. Quiroz Ravanal

Guía de ejercicios ( Cuestionario) 1º Medio

Lentes y espejos

1.- La imagen que el espejo esférico cóncavo produce de la flecha ennegrecida de la

figura se caracteriza por



I.- real

II.- Invertida con relación al objeto F

III.- De mayor tamaño que el objeto

IV.- de menor tamaño que el objeto

De estas afirmaciones(son) correcta (s)

Sólo I

Sólo II

Sólo III

Sólo I y III

Sólo I, II y IV

2.- Si la flecha ennegrecida de la figura se mueve hacia la izquierda del espejo esférico

cóncavo, entonces la imagen que de ella se forman en el espejo



F



Aumenta de tamaño

Se mueve aproximándose al foco

Se da vuelta

Se mueve hacia la derecha hasta pasar el foco , momento en que se convierte en real

Se mueve hacia la derecha hasta pasar el foco, momento en que se convierte en virtual

3.- La desviación de la luz al pasar a través de una rendija se debe al fenómeno de:

Absorción

Refracción

Difracción

Reflexión

Polarización

4.- En un espejo plano se puede afirmar correctamente que :

I.- Las imágenes de los objetos son virtuales

II.- La imagen es del mismo tamaño que el objeto

III.- La imagen se obtiene geométricamente por la intersección de los rayos reflejados

Es(son) verdadera(s)

Sólo I

Sólo I y II

Sólo I y III

Sólo II y III

I, II y III

5.- Si un objeto se encuentra a 15 cm de un espejo plano. Al acercar el objeto a 10 cm

del espejo, entonces.¿A que distancia se encuentra la imagen con relación al objeto?

5 cm

10 cm

20 cm

30cm

N.A.

6.- Todo rayo que incide pasando por el centro geométrico de curvatura en un espejo

esférico, se refleja :

Paralelo al eje principal

Pasando por el foco principal

En el vértice o centro de la figura

Sobre él mismo

N.A

7.- La interferencia luminosa muestra que la luz es :

Un fenómeno corpuscular

Un fenómeno mecánico

Un fenómeno eléctrico

Una onda longitudinal

Un fenómeno ondulatorio


9.- Con relación a la nitidez de la imagen proyectada de un objeto en la pantalla de una cámara oscura, podemos afirmar que depende :

I.- De la distancia objeto y la cámara oscura

II.- De la distancia orificio y la pantalla

III.- Del tamaño del orificio

Sólo I

Sólo II

Sólo III

Sólo I y III

Sólo II y III



11.- Un espejo esférico cóncavo produce imágenes virtuales si:

El objeto se coloca entre el vértice y el foco

El objeto se coloca en el infinito

El objeto se coloca fuera de la distancia focal

El objeto se coloca en el foco

Falta información para determinarlo

12.- Podemos asegurar que la dispersión cromática se produce cuando :

I.- La luz blanca atraviesa un prisma de caras no paralelas

II.- La luz blanca pasa del aire al agua en una piscina

III.- La luz láser atraviesa un prisma triangular de caras no paralelas

Es(son) verdadera (s)

sólo I

sólo II

sólo III

sólo I y II

I, II y III

13.- Con relación al arco iris, estos se producen por :

I.- Dispersión

II.- Refracción
III.- Reflexión total interna

Es (son) verdadera (S)

Sólo I

Sólo II

Sólo III

d) Sólo I y II

I, II y III

14.- Usted decide caminar por el campo y de pronto se encuentra con una laguna de

aguas trasparentes y quietas. Al mirar en ella:

Observa su imagen porque produce una reflexión especular

Observa su imagen que es real

Observa su imagen porque produce una reflexión difusa

No observa imagen porque no tiene un espejo

N.A.

15.- Si un cuerpo opaco aparece de color verde, es porque:

Las tres alternativas siguientes son verdaderas

Recibe luz verde

Refleja luz verde

Absorbe el resto del espectro a excepción del verde

Las tres alternativas anteriores son falsas

16.- Si un objeto se ubica en el centro de curvatura en un espejo esférico cóncavo,

entonces se obtiene una imagen:

I.- Real

II.- Invertida y del mismo tamaño

III.- Invertida y más pequeña

Es(son) verdadera(s)

Sólo I

Sólo II

Sólo I y II

Sólo I y III

N.A.

17.- Una imagen es virtual cuando se puede ver directamente, pues se forma :

Delante del espejo

Tras el espejo

c) No se forma ninguna imagen

Al lado del espejo

18.- Una imagen es real cuando se requiere de una pantalla para verla, pues se forma:

a) Delante del espejo

Tras el espejo

Al lado del espejo

Arriba del espejo

19.- En un espejo plano las imágenes son :

Virtuales

Reales

Mas pequeñas

Mas grandes

20.- En un espejo plano las imágenes son:

del mismo tamaño

Mas pequeñas

Mas gruesas

Mas delgadas

21.- En un espejo cóncavo se formas imágenes reales e invertidas cuando el objeto está ubicado :

Mas allá del foco

Más cerca del foco

Delante del foco

A otro lado del espejo

22.- En un espejo convexo las imágenes son :

Siempre virtuales

Siempre Reales

23.- En un espejo convexo las imágenes son:

Más pequeñas que el objeto

Mas delgadas que el objeto

24.- Las lente concava o convergente hace que los rayos de luz paralelos:

Converjan en un punto

Diverjan en un punto

c) Se disipen

d) Se acumulen

25.- La lente convexa o divergente hace que los rayos de luz paralelos se :

a) Esparzan

b) Difieran

c) Aumenten

d) Disminuyan

26.- La miopía es una malformación del ojo que hace que aumente la distancia entre :

a) El cristalino y la retina

b) El cristalino y la cornea

c) El iris y la cornea

d) La mancha amarilla y el nervio óptico

27.- La hipermetropía es una malformación que hace que la imagen se forme :

a) delante de la retina

b) detrás de la retina

c) delante del iris

d) detrás de la cornea

28.- La lupa es un instrumento que produce imágenes de mayor tamaño que el objeto. Estas imágenes son :

a) Reales y derechas

b) Virtuales e invertidas

c) Reales e invertidas

d) Virtuales y derechas

29.- La luz blanca está formada por:

a) Un solo color

b) Por varios colores

c) Dos colores

d) Cinco colores

30.- La difracción se produce cuando la luz pasa por:

a) Ranuras muy grandes

b) Ranuras muy pequeñas

c) Ranuras esféricas

31.- Los prismas dispersan o separan los colores que forman la luz :

a) Azul

b) Roja

c) Ultravioleta

d) Infrarroja

e) Blanca

32.- La microondas están consideradas mas altas que las ondas de :

a) Radio

b) Eléctricas

33.- Las transmisiones de televisión vía satélite, de un país a otro se llevan acabo con un tipo de ondas

llamadas

a) Microondas

b) Macroondas

c) Rayos ultravioletas

d) Infrarrojos

34.- El calor que sentimos cuando estamos cerca de un metal candente se debe a:

a) Los rayos ultravioleta

b) Rayos infrarrojo

c) Rayos gama

35.- Averigüe en su libro.:

a) ¿Por qué el cielo es de color azul?

b) ¿Por qué los amaneceres y los ocasos son rojos?

c) >¿Que es el color Cian?

Dibuje con ayuda de su libro donde se forma la imagen en los siguientes casos.

a)

objeto

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Respuestas guía de ejercicios 1º medio

Lentes

1. E 2.E 3.C 4.E 5.C 6.D 7.E 8.NULA 9.E 10.NULA. 11.A 12.A 13.E 14.A 15.D 16.C 17.B 18.A 19.A 20.A 21.A 22.A 23.A 24.debe decir las lente cóncava o convergente( A) 25. debe decir convexa o divergente ( A ) 26.A. 27.B 28.E 29. B ó D 30.B 31.E 32.A 33.A 34.B

22.9.08

Ejemplos

1.-Una bola de acero de 5 cm de radio se sumerge en agua, calcula el empuje que sufre y la fuerza resultante. Datos: Densidad del acero 7,9 g/cm3

El empuje viene dado por E = dagua · Vsumergido · g la densidad del agua se da por conocida (1000 kg/m3), nos queda calcular el volumen sumergido, en este caso es el de la bola. Utilizando el volumen de una esfera: V = 4/3 p R3 = 4/3 p 0,053 = 5,236 · 10-4 m3 por tanto el empuje quedará:

E = dagua·Vsumergido·g = 1000 · 5,236 · 10-4 · 9,8 = 5,131 N

Sobre la bola actúa el empuje hacia arriba y su propio peso hacia abajo, la fuerza resultante será la resta de ambas. El empuje ya lo tenemos, calculamos ahora el peso P = m · g, nos hace falta previamente la masa de la bola, ésta se calcula con su densidad y el volumen (la densidad del acero debe estar en S.I.).

dacero = 7,9 g/cm3 = 7900 kg/m3 m = dacero · V = 7900 · 5,234 · 10-4 = 4,135 kg

P = m · g = 4,135 · 9,8 = 40,52 N

Como vemos el peso es mucho mayor que el empuje, la fuerza resultante será P - E = 35,39 N hacia abajo y la bola se irá al fondo.

2.- Un cubo de madera de 10 cm de arista se sumerge en agua, calcula la fuerza resultante sobre el bloque y el porcentaje que permanecerá emergido una vez esté a flote. Datos: densidad de la madera 700 kg/m3

Este ejercicio es muy similar al anterior, el cuerpo es ahora un cubo de volumen V = lado3 = 0,13 = 0,001 m3 por tanto el empuje será:

E = dagua·Vsumergido·g = 1000 · 0,001 · 9,8 = 9,8 N

La masa del bloque será:

m = dmadera · V = 700 · 0,001 = 0,7 kg

y su peso:

P = m · g = 0,7 · 9,8 = 6,86 N

Vemos que el empuje es mayor que el peso, la fuerza resultante es de 2,94 N hacia arriba lo que hace que el cuerpo suba a flote.

Una vez a flote parte del cuerpo emergerá y no el volumen sumergido disminuirá, con lo cual también lo hace el empuje. El bloque quedará en equilibrio a flote cuando el empuje sea igual al peso y no actúe resultante sobre él, calculemos cuánto volumen permanece sumergido cuando esté a flote.

A flote E = P dagua·Vsumergido·g = Peso 1000 · Vsumergido · 9,8 = 6,86

Despejando Vsumergido = 7 · 10-4 m3 la diferencia de este volumen bajo el agua y el volumen total del bloque será la parte emergida Vemergido = 0,001 - 7 · 10-4 = 3 · 10-4 m3 emergidos.

El porcentaje de bloque emergido será 3 · 10-4 /0,001 · 100 = 30 %

3.- Se desea calcular la densidad de una pieza metálica, para ello se pesa en el aire dando un peso de 19 N y a continuación se pesa sumergida en agua dando un peso aparente de 17 N. calcula la densidad del metal.

Si en el agua pesa 2 N menos que fuera es que el empuje vale 2 N, utilizando la fórmula del empuje podemos sacar el volumen sumergido, es decir, el volumen de la pieza.

E = dagua·Vsumergido·g 2 = 1000 · V · 9,8 V = 2,041 · 10-4 m3

Sabiendo el peso real de la pieza sacamos su masa m = P/g = 19/9,8 = 1,939 kg.

Ya sabemos el volumen de la pieza y su masa, por tanto su densidad será:

d = m/V = 1,939/2,041 · 10-4 = 9499 kg/m3

Ejercicios

4. Un objeto de 5 kg se mete en el agua y se hunde siendo su peso aparente en ella de 30 N, calcula el empuje, su volumen y su densidad.

5. Una pieza de 50 g y un volumen de 25 mL, pesa sumergida en un líquido 0,2 N, calcula la densidad del líquido.

6. Calcula el volumen que se encuentra sumergido en un barco de 10000 toneladas si la densidad del agua del mar es 1030 kg/m3

Soluciones:

4. 19 N; 1,939 · 10-3 m3; 2579 kg/m3

5. 1183 kg/m3

6. 9709 m3

7.- Calcula el empuje que sufre una bola esférica de 1 cm de radio cuando se sumerge en agua.

Dato: densidad agua = 1000 kg/m3.

El volumen de una esfera es:

El empuje que experimenta la bola es igual al peso del volumen de líquido desalojado por ella:

8.- Qué pesa sumergido en mercurio un cuerpo cuyo volumen es de 0,05 dm3 y que pesa en el aire 10 N.

Dato: densidad del mercurio = 13600 kg/m3.

El peso aparente del cuerpo sumergido en mercurio será igual a su peso en el aire menos el empuje:

9.- Un cuerpo pesa en el aire 50 N y cuando se sumerge en agua pesa 30 N. Halla su volumen y su densidad. Dato: densidad agua = 1000 kg/m3.

El volumen del cuerpo es igual al volumen de líquido desalojado y lo podemos calcular a partir del empuje:

La densidad del cuerpo es la relación entre su masa y su volumen; si el cuerpo pesa en el aire 50 N su masa será:

Su densidad valdrá:

10.- Explica por qué en una piscina flotas menos que en el mar.

El agua dulce tiene menos densidad que el agua del mar (agua + sales). Al ser menor la densidad también lo es el empuje que experimenta un cuerpo y flotamos peor.

11.- Calcula la densidad de un cuerpo en forma de cubo que tiene 5 cm de arista y flota en el agua sobresaliendo 1 cm sobre la misma.

Dato: densidad del agua = 1000kg/m3.

La densidad de un cuerpo es la relación entre su masa y su volumen: d=m/V . El volumen del cubo es: V=a3=0,053=1,25.10-4 m3 . Por tanto, necesitamos calcular la masa del cuerpo para poder hallar su densidad.

Si el cuerpo flota sobresaliendo del agua, el volumen de líquido desalojado no coincide con el volumen total del cubo sino con el volumen de cubo sumergido; y, además, el empuje tiene que ser igual al peso del cuerpo:

´

La parte sumergida del cilindro tendrá 5 cm x 5 cm de base y 4 cm de altura, por lo que su volumen será:

Por tanto, la masa será:

Ya podemos calcular la densidad del cuerpo:

12. Un cuerpo pesa 100 N en el aire, reduciéndose su peso a 80 N cuando está totalmente sumergido en

agua. Calcula el volumen del cuerpo (en ml) y su densidad (g = 9,82 m/s2 ; d(agua)= 1000 m3)

Res.: Volumen = 2,03 ml; d= 5,02 kg/m3

13. Calcula el peso aparente de un cuerpo ( d = 3900 kg/m3 ) esférico de radio 0,2 m, sumergido totalmente en:

a) agua (d = 1000 kg/m3 ) b) aceite (d = 800 kg/m3 )

Datos: Volumen de la esfera = (4/3 π r3), (g = 9,82 g/m2 ) Res.: a) 954,3 N ; b) 1020,1 N

14. Sabiendo que la densidad del hielo es 8/9 la densidad del agua líquida. ¿Cuál es la parte (porcentaje) emergente de un iceberg? Res.: Ve= (1/9) V