PREGUNTA 1 (Módulo Electivo) La figura representa a una persona

PREGUNTA 1 (Módulo Electivo)
La figura representa a una persona que observa su imagen primero en un espejo
convexo y luego en un espejo cóncavo, estando a una distancia mayor que la
distancia focal de cada uno estos espejos.
Desestimando el tamaño de las imágenes formadas por estos espejos, ¿cuál de
las siguientes opciones muestra correctamente la orientación vertical y lateral de
las imágenes observadas por la persona debido al espejo convexo y cóncavo,
respectivamente?
A)
B)
C)
D)
E)
COMENTARIO
Para analizar este ítem, se puede emplear la situación que ocurre cuando una
persona se para frente a un espejo plano, notando que la imagen de su mano
derecha pareciera corresponder a la mano izquierda de la imagen observada. Lo
mismo ocurre con cada punto de la imagen en el espejo plano, por lo que podría
concluirse que la imagen se observa invertida lateralmente con respecto a la
persona. Esto corresponde a un efecto visual, pues la imagen obtenida por
reflexión, en cualquier superficie, se forma exactamente al frente de la persona. De
lo anterior, se tiene que las opciones A) y C) son incorrectas, ya que las imágenes
de la opción A) no se encuentran invertidas lateralmente, mientras que en la opción
C), la imagen propuesta para el espejo cóncavo no se encuentra invertida
lateralmente.
Para estudiar la orientación vertical de la imagen de un objeto, se utilizará una
flecha delgada para representarlo, que se ubicará a una distancia mayor que la
distancia focal de los respectivos espejos. En el caso de un espejo convexo los
rayos reflejados divergen, por lo que la imagen se forma a partir de la intersección
de las proyecciones de estos, generando una imagen virtual verticalmente derecha
respecto al objeto y detrás del espejo. Esto se representa en la Figura 1, donde f es
la distancia focal del espejo.
Objeto
f
f
Figura 1
En el caso de un objeto ubicado más allá de la distancia focal de un espejo
cóncavo, los rayos reflejados convergen, por lo que la imagen se forma a partir de
la intersección de estos rayos, generando una imagen real verticalmente invertida
respecto al objeto y delante del espejo. Esto se representa en la Figura 2, donde f
es la distancia focal del espejo.
Objeto
f
f
Figura 2
En relación a lo anterior, la imagen de la persona en el espejo convexo está
invertida lateralmente, manteniendo la orientación vertical de la persona, como se
muestra en la Figura 3,
Imagen de la
persona en espejo
convexo
Persona
Figura 3
mientras que la imagen de la persona frente al espejo cóncavo está invertida lateral
y verticalmente, como se muestra en la Figura 4.
Imagen de la
persona en espejo
cóncavo
Persona
Figura 4
Por lo tanto, la opción B) es la respuesta correcta a este ítem.
FICHA DE REFERENCIA CURRICULAR
Eje Temático / Área Temática: Materia y sus transformaciones / Ondas
Nivel: I Medio
Objetivo Fundamental: Comprender el origen, la absorción, la reflexión y la
transmisión del sonido y la luz, sobre la base de conceptos físicos, leyes y
relaciones matemáticas elementales.
Contenido Mínimo Obligatorio: Análisis comparativo de la reflexión de la luz en
espejos planos y parabólicos para explicar el funcionamiento del telescopio de
reflexión, el espejo de pared, los reflectores solares en sistemas de calefacción,
entre otros.
Habilidad Cognitiva: Análisis, Síntesis y Evaluación
Clave: B