Decida, en cada uno de los siguientes casos, cuál/es de las afirmaciones propuestas son verdaderas. Justifique siempre su respuesta.
a) Una imagen real puede proyectarse en una pantalla.
b) Una imagen es virtual si se forma debido a la intersección de los rayos reflejados y/o refractados. c) Una imagen real no puede verse sin la ayuda de una pantalla
d) Para que se forme una imagen virtual es indispensable la presencia de un observador 2-
Una capa de alcohol (n = 1,45), de 8 cm de espesor, flota sobre una capa de aceite mineral (n = 1,573) de 6 cm de espesor. ¿Cuál será la elevación aparente de un objeto situado en el fondo?
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Indicar si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas justificando la elección: a) La imagen virtual formada por un espejo cóncavo es siempre menor que el objeto. b) Un espejo cóncavo forma siempre una imagen virtual.
c) Un espejo convexo nunca forma una imagen real.
d) Un espejo cóncavo nunca forma una imagen real ampliada.
Ingrese al sitio http://www.educaplus.org/luz/espejo2.html e interactúe con la simulación allí propuesta a fin de evaluar las respuestas dadas con antelación.
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Un espejo esférico convexo proporciona una imagen virtual de un objeto que se aproxima a él con velocidad constante. El tamaño de dicha imagen es igual 1/10 del tamaño del objeto cuando este se encuentra a 8 m del espejo.
a) ¿Qué ley puede utilizar para calcular la posición de la imagen? Justifique su respuesta y enuncie el significado físico de las variables involucradas
b) ¿A qué distancia del espejo se forma la correspondiente imagen virtual? c) ¿Cuál es el radio de curvatura del espejo?
d) Un segundo después, el tamaño de la imagen formada por el espejo es 1/5 del tamaño del objeto. ¿A qué distancia del espejo se encuentra ahora el objeto?
e) ¿Cuál es la velocidad del objeto? 5-
I. Un estudiante afirma que puede hacer fuego en un día soleado utilizando sólo los rayos solares y un espejo cóncavo: ¿cómo es posible esto?; ¿podría logarlo usando un espejo convexo? Justifique su respuesta.
II. Un aficionado a los autos antiguos pule la "taza" de una rueda hasta que se convierte en un buen espejo esférico de ambos lados. Cuando mira desde el lado cóncavo de la taza ve la imagen de su cara a 30 cm detrás de ésta y cuando la da vuelta (quedando el vértice en el mismo lugar) vuelve a ver su imagen pero a 10 cm por detrás de la taza.
a) ¿Cuál es el radio de curvatura del espejo? b) ¿A qué distancia está la cara de la taza?
c) ¿Qué características tiene la imagen que se forma en cada caso? 6-
A 50 cm de la pared plana de una pecera de vidrio, un pez en reposo mira hacia fuera a un gato que está sentado a 50 cm de la misma.
a) Prediga si el pez verá al gato más cerca o más lejos de lo que realmente está. Justifique su respuesta b) ¿El gato, verá al pez más cerca o más lejos de lo que realmente está?
c) ¿Qué modelo utilizaría para corroborar las predicciones realizadas con antelación? Explicite el significado físico de dicho modelo y de las variables involucradas.
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d) Calcule cuán lejos parece el gato para el pez e) Halle cuán lejos le parece al gato que está el pez 7-
Se tiene una copa semiesférica de radio R, llena hasta el borde de agua. Una aceituna está suspendida en ella, una distancia b por encima del fondo, tal como muestra la figura.
a) ¿A qué altura por encima del fondo parecerá estar la aceituna, cuando se la observa desde un punto directamente arriba de la copa?
b) ¿Cuál es la amplificación de la aceituna?
c) ¿La imagen es real o virtual? ¿Derecha o invertida? Justifique. Datos: a = 2.0 cm; b = 3 cm; R = 6 cm. na = 1,33
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I. Indicar si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas justificando la elección a) Una lente convergente forma siempre una imagen real del objeto
b) Una lente divergente no puede formar nunca una imagen real del objeto
c) La distancia lente – imagen en una lente de distancia focal positiva es siempre positiva d) Una lente divergente tiene distancia focal, en aire, negativa
e) En determinadas condiciones una lente delgada biconvexa puede comportarse como divergente
f) Para que una lente convergente forme una imagen virtual la distancia objeto – lente debe ser menor que la distancia focal de la lente
II. ¿Cuál/les de los diagramas muestra mejor los rayos de luz que pasan a través de una lente biconvexa? Justifique su respuesta.
III. Ingrese al sitio http://phet.colorado.edu/sims/geometric-optics/geometric-optics_en.html e interactúe con la simulación allí propuesta a fin de evaluar las respuestas dadas con antelación.
IV. Una lente delgada convergente proporciona de un objeto situado delante de ella una imagen real, invertida y de doble tamaño que el objeto. Sabiendo que dicha imagen se forma a 30 cm de la lente, calcule la distancia focal de la lente.
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a) Una araña, está a 60cm enfrente de la primera lente de un sistema de dos lentes como se indica en la figura. Encuentre la posición de la imagen final en relación con la segunda lente.
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I. Se quiere construir una lente que produzca una imagen derecha y aumentada. Dicha lente: i. deberá ser necesariamente convergente
ii. deberá ser necesariamente divergente iii. puede ser convergente o divergente.
II. Se dispone de un sistema óptico, como el indicado en la figura, conformado por una lente gruesa equiconvexa (de radio R=22.5 cm, 3 cm de espesor y n=1.5) y un espejo cóncavo (de 10 cm de radio de curvatura).
i. Calcule la posición y tamaño de la imagen final que se formará una vez que se produzca la reflexión del espejo.
ii. La imagen ¿será real o virtual?; ¿derecha o invertida en relación a la posición del objeto?; ¿de mayor o menor tamaño que el objeto?
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I. Una persona mira su reflejo en el lado cóncavo de una cuchara reluciente ¿Está el reflejo derecho o invertido? ¿Y si la persona se mira en el lado convexo? Justifique su respuesta.
II. Como muestra la figura, una vela se encuentra en el centro de curvatura de un espejo cóncavo (cuya distancia focal es de 32 cm) y a 85 cm de una lente convergente (cuya distancia focal es 10 cm). Una de las imágenes que forma este sistema óptico es producto de la luz que se propaga de la vela al espejo, se refleja y luego pasa a través de la lente. Con respecto a esta imagen responda:
a) ¿cuál es su posición? b) ¿es real o virtual?
c) ¿es derecha o invertida respecto al objeto original? d) ¿es mayor o menor que el objeto?
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I. Una estudiante afirma que, en un día soleado, puede hacer fuego utilizando sólo los rayos solares y una lente convergente. ¿Cómo se hace esto? ¿Se puede hacer lo mismo con una lente divergente? Explique su respuesta.
II. La figura ilustra un objeto y su imagen formada
mediante una lente delgada. a) La imagen que se forma ¿es real o virtual? b) ¿Cuál es la distancia focal de la lente y qué tipo de lente es (convergente o divergente)? c) ¿Cuál es la altura de la imagen?
Fundamente sus respuestas planteando las ecuaciones correspondientes y explicitando lo que hace.
f = -10 cm f = 50 cm
5 cm 60 cm
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I. Usted se encuentra en la orilla de un lago y observa un pez que nada a cierta distancia por debajo de la superficie. a) Si quiere atrapar al pez, ¿debe lanzar el arpón i) más arriba, ii) más abajo o iii) directamente hacia la posición donde usted ve al pez? Considere incidencia normal. b) Si en vez del arpón usara un rayo láser potente ¿debería dirigir el haz i) más arriba, ii) más abajo o iii) directamente hacia la posición donde ve el pez? II. Suponga ahora que el pez se halla en el centro de una pecera esférica de vidrio de 28 cm de diámetro, llena de agua (n=1,33). a) Determine la posición donde verá el pez si lo observa a través de la superficie curva de la pecera. b) Decida si verá el pez más grande o mas chico de lo que realmente es, y si lo percibirá derecho o invertido respecto de su posición original. Justifique su respuesta.
Fundamente sus respuestas planteando las ecuaciones correspondientes y explicitando lo que hace.
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TRABAJO PRÁCTICO N°9: OPTICA FÍSICA