Guía Ondas V imágenes en espejos y lentes

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P
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T
FÍSICA
Ondas V: imágenes en espejos y lentes
Nº
Ejercicios PSU
1. Se entiende por rayo notable:
MC
I) un rayo luminoso que pasa por el foco (o se dirige a él) y se refleja paralelo al eje óptico.
II) un rayo luminoso que incide paralelo al eje principal del espejo y se refleja pasando por el
foco, o en aquella dirección que pasa por él.
III) un rayo de luz que, luego de pasar por el centro de curvatura (o dirigirse a él), se refleja
perpendicular al eje óptico.
Es (son) correcta(s)
A) B) C) D) E) solo I.
solo II.
solo III.
solo I y II.
I, II y III.
2. El (los) espejo(s) que puede(n) formar una imagen virtual, derecha y de igual tamaño que el
MC objeto observado, es (son)
GUICTC027TC32-A16V1
I) el espejo plano.
II) el espejo cóncavo.
III) el espejo convexo.
A) B) C) D) E) Solo I
Solo II
Solo III
Solo I y II
I, II y III
Cpech
1
FÍSICA
3. Defecto de la visión en que la imagen de un objeto es proyectada más atrás de la retina y que se
MC puede corregir mediante el uso de una lente convergente. La descripción anterior corresponde al
defecto llamado
A) B) C) D) E) miopía.
hipermetropía.
catarata.
astigmatismo.
daltonismo.
4. En la primera clase del curso de Óptica, un profesor experimenta con diferentes tipos de lentes
MC curvas, proyectando con una lente convergente una imagen nítida, de menor tamaño que el
objeto observado, en un papel blanco. Un alumno, considerando la experiencia realizada por el
profesor, concluye que con todas las lentes curvas las imágenes creadas son de menor tamaño
que el objeto observado. ¿Cuál de las siguientes opciones es la causa de que la conclusión
obtenida por el alumno sea errónea?
A)
B)
C)
D)
E)
No se formuló primero una pregunta de investigación.
Se utilizó un caso particular para generalizar.
No se formuló apropiadamente una hipótesis coherente.
Faltó contrastar la hipótesis con un trabajo experimental.
No se registró el procedimiento experimental seguido por el profesor.
5. Para un objeto que se encuentra entre el centro de curvatura y el infinito de un espejo cóncavo
MC se tienen tres rayos notables diferentes: P, Q y R. Si T es la recta que representa el eje óptico, y
al dirigirse al espejo el rayo P atraviesa por el centro de curvatura, Q atraviesa por el foco y R es
paralelo al eje óptico, ¿en cuál(es) de las siguientes intersecciones se forma imagen?
I) Q y R.
II) R y P.
III) P y T.
A)
B)
C)
D)
E)
Solo I
Solo II
Solo III
Solo I y II
I, II y III
6. Si al situar un objeto en frente de una lente no se produce imagen, es correcto afirmar que este
MTP hecho se debe a que
A)
B)
C)
D)
E)
2
2
Cpech
los rayos refractados no se intersectan directamente, haciéndolo sus prolongaciones.
los rayos refractados no pasan por el foco de la lente.
los rayos refractados son perpendiculares al eje óptico.
los rayos refractados son paralelos entre sí.
las prolongaciones de los rayos refractados se intersectan justo en el foco de la lente.
GUÍA
7. En los espejos esféricos y en las lentes delgadas, las imágenes reales siempre son
MC
A)derechas.
B)invertidas.
C) de mayor tamaño que el objeto.
D) de igual tamaño que el objeto.
E) de menor tamaño que el objeto.
8. Considerando la figura adjunta de un ojo humano, ¿cuál de las siguientes alternativas muestra la
MC orientación correcta en que se proyecta la imagen del objeto en la retina?
A)
retina
B) C) cristalino
D) E) objeto
9. Un objeto de 10 [cm] de alto se encuentra a 40 [cm] de un espejo esférico cóncavo, de radio de
MC curvatura 64 [cm]. Respecto de lo anterior, es correcto afirmar que
I)
II)
III)
la imagen del objeto es real.
el tamaño de la imagen es mayor a 10 [cm].
la imagen se encuentra derecha.
A)
B)
C)
D)
E)
Solo I
Solo II
Solo III
Solo I y II
I, II y III
10. Respecto del orden de las estructuras que la luz atraviesa al ingresar al ojo, la secuencia correcta es
MTP
A) Cristalino, córnea, retina, nervio óptico.
B) Córnea, cristalino, nervio óptico, retina.
C) Cristalino, córnea, nervio óptico, retina.
D) Córnea, cristalino, retina, nervio óptico.
E) Córnea, retina, cristalino, nervio óptico.
Cpech
3
FÍSICA
R
11. Al mirar la letra R impresa en un cartón, después de haberse reflejado en tres espejos planos, tal
MC como muestra la figura, ¿cuál de las siguientes alternativas muestra lo que veríamos?
A) R
B) R
C) D) R
E) R
R
12. Un objeto de 4 [cm] de altura se encuentra a 8 [cm] de una lente convergente de distancia focal
MC 12 [cm]. Es correcto afirmar que la imagen
I)
II)
III)
es real.
es invertida.
es de mayor tamaño.
A)
B)
C)
D)
E)
Solo I
Solo II
Solo III
Solo I y II
I, II y III
13. Considerando un espejo cóncavo cuyo radio de curvatura es 30 [cm], ¿cuál de las siguientes
MC alternativas es INCORRECTA?
A)
B)
C)
D)
E)
Un objeto situado a 15 [cm] del espejo no tiene imagen.
Los rayos luminosos que inciden en el espejo pasando por el centro de curvatura, se reflejan
paralelos a su eje principal.
La imagen de un objeto situado a 10 [cm] del espejo es virtual.
Un rayo que incide en el vértice y su correspondiente rayo reflejado, forman ángulos iguales
con la recta que une el punto de incidencia con el centro de curvatura.
La imagen de un objeto situado a 35 [cm] del espejo es real.
14. El daltonismo es un defecto de la visión que no le permite a la persona diferenciar algunos
MTPcolores. En la condición más común del daltonismo, es correcto afirmar que la persona no es
capaz de diferenciar entre
A)
B)
C)
D)
E)
4
4
Cpech
el rojo y el amarillo.
el amarillo y el verde.
el rojo y el azul.
el azul y el verde.
el rojo y el verde.
GUÍA
15. Un haz luminoso estrecho AO viaja horizontalmente e incide en un espejo plano E 1, tal como
MC muestra la figura. Otro espejo plano E2 debe colocarse dentro del rectángulo indicado con líneas
segmentadas, de manera que el haz OB se refleje en la dirección CD, paralela a AO. Entonces,
el espejo E2 debe colocarse
A
O E1
A) paralelo a AO.
B) perpendicular a AO.
C) perpendicular a E1.
B
D) paralelo a E1.
D
C
E) formando un ángulo de 45º con E1.
16. Patricia mira un objeto a través de una lente divergente. Si el objeto se encuentra justo en el foco
MC de la lente, entonces Patricia
A) B) C) D) E) ve una imagen de igual tamaño, invertida y real.
ve una imagen de igual tamaño, invertida y virtual.
ve una imagen de menor tamaño, derecha y virtual.
ve una imagen de igual tamaño, derecha y real.
no ve ninguna imagen.
17. Elizabeth se prueba una máscara en una tienda de disfraces. En la tienda hay varios espejos
MC planos de distintos tamaños, colgados en una pared. Si la máscara tiene una altura de 30 [cm],
¿cuál es, aproximadamente, la altura que debe tener el espejo más pequeño en el que Elizabeth
podría mirarse para lograr ver la máscara completa?
A)
B)
C)
D)
E)
10 [cm]
15 [cm]
20 [cm]
25 [cm]
30 [cm]
18. Con el paso de los años la lente natural que poseen nuestros ojos, el cristalino, pierde su
MTP transparencia y se vuelve opaco, dificultando la visión al punto de producir ceguera. Este problema
se denomina
A)miopía.
B)cataratas.
C)astigmatismo.
D)glaucoma.
E)hipermetropía.
Cpech
5
FÍSICA
19. La siguiente figura muestra un objeto y su imagen. Sabiendo que el objeto estaba frente a un
MTP espejo cóncavo, ¿cuál es la posición en la que se encontraba?
Objeto
A)
B)
C)
D)
E)
Imagen
Entre el centro de curvatura y el infinito.
Justo en el centro de curvatura.
Entre el foco y el centro de curvatura.
Justo en el foco.
Entre el foco y el vértice.
20. El conejo de la figura se encuentra en el centro de curvatura de una lente convergente, generando
MTP una imagen que posteriormente se refleja en el espejo plano que se encuentra detrás de la lente,
tal como muestra la figura.
Lente convergente
Espejo plano
Centro de
curvatura
Foco
Si una persona se encuentra en una posición en la cual logra ver la imagen del conejo reflejada
en el espejo plano, ¿cuál de las siguientes opciones contiene las características correctas de la
imagen que la persona logra ver?
A)
B)
C)
D)
E)
6
6
Cpech
Más pequeña, virtual, invertida.
Más grande, real, invertida.
Igual tamaño, virtual, invertida.
Más grande, real, invertida.
Igual tamaño, virtual, derecha.
GUÍA
Tabla de corrección
Ítem
Alternativa
Habilidad
1
Comprensión
2
Reconocimiento
3
Reconocimiento
4
Comprensión
5
Comprensión
6
Comprensión
7
Reconocimiento
8
Comprensión
9
Aplicación
10
Reconocimiento
11
Comprensión
12
Comprensión
13
Aplicación
14
Reconocimiento
15
Comprensión
16
Reconocimiento
17
ASE
18
Reconocimiento
19
Comprensión
20
ASE
Cpech
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FÍSICA
Resumen de contenidos
¿Por qué vemos los objetos en la naturaleza?
Todos los objetos que podemos ver emiten o reflejan rayos de luz.
La luz viaja hasta nuestros ojos y así los podemos ver.
•Espejos: son superficies pulidas que reflejan en forma ordenada hasta el
100% de la luz que incide sobre ellos.
La luz que rebota en los espejos nos permite ver un reflejo de la imagen de los
objetos.
Los espejos se dividen en planos y esféricos.
•
Espejos planos: Estos espejos forman un reflejo idéntico al objeto que está frente a ellos, pero
invirtiendo los lados del objeto; es decir, el lado derecho del objeto se verá en el lado izquierdo de
la imagen en el espejo.
La imagen formada por estos espejos siempre es: virtual, derecha y de igual tamaño que el
objeto.
La distancia objeto – espejo y la distancia imagen – espejo es siempre la misma.
Observador
Espejo
Imagen
virtual
•
Objeto
do
di
Espejos esféricos: son superficies lisas y brillantes con forma semiesférica.
Si la superficie reflectante se encuentra en la cara interna de la semiesfera, el espejo se denomina
“cóncavo”.
Si la superficie reflectante corresponde a la cara externa de la semiesfera, se denomina “convexo”.
Elementos de un espejo esférico
Espejo cóncavo
Centro de curvatura
Rayo de luz
Casquete
esférico
R
Eje óptico
C
Eje óptico
Foco
V
Superficie
pulida
R/2
Eje óptico
V
F
F
C
Eje óptico
C
R/2
F
Centro de curvatura del espejo.
C Corresponde al centro de la esfera que
Espejo convexo
da origen al espejo.
F Foco. Punto medio entre el
centro de curvatura y el espejo.
V Vértice. Punto en donde el
eje óptico corta al espejo.
8
8
Cpech
V
GUÍA
•
Las lentes: son objetos transparentes, generalmente de vidrio, que refractan y desvían la
trayectoria de los rayos luminosos, formando imágenes. Las lentes pueden ser divergentes o
convergentes.
•
Lentes divergentes: son aquellas lentes que poseen la superficie central hundida. Al mirar un
objeto a través de estas lentes la imagen que se ve es derecha, virtual y más pequeña que el
objeto.
Rayos de luz
F
Objeto
F
Imagen
Centro de la lente
•
Lentes convergentes: son aquellas en que la parte central es más gruesa. Por ejemplo, una lupa
es una lente convergente.
Rayos de luz
F
Foco 2
R/2
Eje óptico
Centro 1
Foco 1
R/2
R/2
R/2
Centro 2
Vértice
Cpech
9
FÍSICA
Características de las imágenes en espejos y lentes
Espejo convexo
Si el objeto se encuentra
su imagen es
en cualquier posición
Lente divergente
Si el objeto se encuentra
su imagen es
derecha, virtual, de
menor tamaño
Espejo cóncavo
Si el objeto se encuentra
su imagen es
derecha, virtual, de
menor tamaño
en cualquier posición
Lente convergente
Si el objeto se encuentra
su imagen es
entre C y el infinito
invertida, real y de
menor tamaño
entre C y el infinito
invertida, real y de
menor tamaño
en C
invertida, real y de
igual tamaño
en C
invertida, real y de
igual tamaño
entre C y F
invertida, real y de
mayor tamaño
entre C y F
invertida, real y de
mayor tamaño
en F
no se produce imagen
en F
no se produce imagen
entre F y V
derecha, virtual y de
mayor tamaño
entre F y V
derecha, virtual y de
mayor tamaño
El ojo humano posee una lente convergente
natural llamada “cristalino”. Esta es una
lente “flexible” capaz de modificar su forma
para cambiar la posición del foco y permitirnos
“enfocar” los objetos, para verlos con claridad
ya sea que se encuentren cercanos o lejanos.
Músculo
Conjuntiva
Imagen
Objeto
Nervio óptico
Defectos de la visión
•Miopía: el cristalino proyecta la imagen
antes de la retina. Se corrige con una
lente “divergente”.
Córnea
Cristalino
Músculo
•Hipermetropía: el cristalino proyecta la
imagen más atrás de la retina. Se corrige con una lente “convergente”.
•Astigmatismo: curvatura irregular de la cornea. Se corrige con una lente “cilíndrica”.
•Daltonismo: dificultad para distinguir entre los colores rojo y verde o entre el azul y el amarillo.
•Cataratas: pérdida de la transparencia del cristalino.
•Glaucoma: aumento de la presión intraocular por obstrucción de los conductos de drenaje.
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10
Cpech
GUÍA
Mis apuntes
Cpech
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