COLEGIO DE LA ASUNCION - AREA C. FISICAS
GUSTAVO MANZUR
CAS
Problemas propuestos de óptica N0. 3
1. La distancia focal de un espejo convexo mide 5,0 cm. Una imagen virtual situada a 4 cm del vértice del espejo corresponde a un objeto:
a) real y situado a 20 cm del espejo b) virtual y situado a 15 cm del espejo c) virtual y situado a 6,66 cm del espejo d) real y situado a 4 cm del espejo e) virtual y situado a 4 cm del espejo
2. Un objeto se coloca a 5 cm al frente de un espejo esférico. La imagen del objeto es dos veces más grande que el objeto y está derecha. ¿A qué distancia del objeto está la imagen, y es real o virtual?
a) 2,5 cm, real b) 2,5 cm, virtual c) 10 cm, real d) 10 cm, virtual e) -2,5 cm, virtual
3. La distancia entre una lámpara y su imagen proyectada por un espejo esférico es de 30 cm. La imagen es 4 veces mayor que el objeto. Podemos afirmar que:
a) el espejo es convexo
b) la distancia de la lámpara al espejo es de 40 cm c) la distancia del espejo a la imagen es de 10 cm d) la distancia focal del espejo es de 7 cm
e) el radio de curvatura del espejo es de 16 cm
4. El arco iris es uno de los fenómenos más bellos de la naturaleza. La ocurrencia de ese fenómeno es debido a:
a) dispersión de la luz solar al refractarse en pequeñas gotas de agua que se encuentran en suspensión en el aire
b) absorción de la luz solar por las gotas de agua existentes en la atmósfera
c) difracción de la luz solar al reflejar en pequeñas gotas de agua que se encuentran en suspensión en el aire
d) reflexión de la luz solar en la atmósfera
5. Un objeto real es colocado a 60 cm de un espejo esférico. Este produce una imagen virtual a 30 cm del vértice. El radio de curvatura de ese espejo mide:
a) 20 cm b) 60 cm c) 80 cm d) 40 cm e) 120 cm
6. Con relación a la naturaleza – real o virtual – de la imagen de un objeto, producida por un espejo, se puede afirmar:
I En el espejo cóncavo, la imagen podrá ser real, dependiendo de la posición del objeto II En el espejo convexo, la imagen será virtual, independientemente de la posición del
objeto
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Es/son correcta(s):
a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) I y II e) I, II y III
7. Un objeto se coloca a 40 cm de un espejo cóncavo, cuyo radio de curvatura es 50 cm. La imagen será:
a) real, derecha y aumentada b) real, derecha y reducida c) real, invertida y aumentada d) real, invertida y reducida e) virtual, invertida y aumentada
8. Un buceador que se encuentra a 2 m de profundidad del agua, cuyo índice de refracción es 4/3, mira a un pájaro que está volando a 12 m de altura. Para ese buceador la altura aparente del pájaro es:
a) 16 m b) 9 m c) 12 m d) 6 m e) 8 m
9. Un motoqueiro, al mirar el espejo retrovisor de su moto, consigue un campo de visualización mayor. El espejo retrovisor de la moto es esférico, formando una imagen derecha y menor que el tamaño del objeto.
a) cóncavo; real; mayor b) convexo; virtual; menor
c) convexo; real; mayor d) cóncavo; virtual; menor e) plano; virtual; menor
10. A un estudiante se le da un espejo convexo con radio de curvatura de 1 m. La imagen formada por el espejo usando un objeto real:
a) siempre es real e invertida b) siempre es real y aumentada c) puede ser real
d) siempre es real y reducida e) siempre es virtual y reducida
11. Con relación a las afirmaciones siguientes:
I Sólo en los espejos planos los ángulos de incidencia y de reflexión son iguales
II Para un espejo plano, el rayo reflejado, la normal y el rayo incidente están situados en planos perpendiculares entre sí
III En un espejo plano, si el objeto es real, la imagen es virtual Es incorrecto afirmar:
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12. Marque la afirmación correcta:
a) un espejo cóncavo siempre forma una imagen virtual de un objeto real b) la imagen virtual formada por un espejo cóncavo siempre es disminuida c) un espejo convexo nunca forma una imagen real de un objeto real d) la imagen virtual formada por un espejo convexo siempre es aumentada
e) un espejo cóncavo siempre forma una imagen real aumentada de un objeto real
13. Un objeto real de 60 cm de altura está colocado a 15 cm de un espejo cóncavo de radio 10 cm. Determine la posición y el tamaño de la imagen respectivamente
a) 7,5 y 30 cm (invertida) b) 7,5 y 30 cm (derecha) c) -7,5 y 30 cm (invertida) d) 30 y 120 cm (invertida) e) 3,75 y 15 cm (invertida)
14. Un ladrón escondió el producto de su robo en una cajita que se encuentra colgada por una cuerda de 2,4 m de longitud y amarrada en el centro de la base circular de una boya que se encuentra en un río transparente. Determine el radio mínimo de la boya, para que observadores situados en el aire no puedan ver la caja. Dados naire=1; nagua= 5/4
a) 1,6 m b) 3,2 m c) 6,4 m d) 1,8 m e) 3,6 m
15. Un motociclista estando a 60 cm de distancia de un espejo retrovisor, ve la imagen de su rostro derecha y cinco veces menor. Determine el tipo de espejo y su radio de curvatura
a) Convexo; 30 cm b) Cóncavo: -30 cm c) Convexo -30 cm d) Cóncavo; 15 cm e) Convexo: -15 cm
16. Cuando un objeto se mueve desde una distancia grande hacia el foco de un espejo cóncavo, la imagen se mueve desde:
a) una gran distancia hacia el foco y siempre es real
b) el foco hacia una gran distancia del espejo y siempre es real c) el foco a una distancia considerable y siempre virtual
d) el foco a una posición inmediatamente adyacente al espejo y siempre es real
17. Considere un espejo cóncavo de radio de curvatura 30 cm. Determine a que distancia del vértice, sobre el eje principal, debe ser colocado un objeto para que su aumento lineal transversal sea igual a 5.
a) 15 cm b) 18 cm c) 24 cm d) 36 cm e) 12 cm
18. El siguiente enunciado es válido para los temas 18 y 19
Un objeto real, frontal, tiene su imagen proyectada en una pantalla y ampliada 8 veces. En la proyección fue utilizado un espejo esférico de radio 40 cm.
El tipo de espejo es:
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19. La distancia de la pantalla al vértice del espejo:
a) 22,5 cm b) 17,78 cm c) 17,5 cm d) 180 cm e) 90 cm
20. Un automovilista, a través del espejo retrovisor de su auto, que es un espejo convexo de radio de curvatura 3 m, observa la ventana de un auto, distante a 0,5 m del espejo. Determine la posición de la imagen:
a) 0,375 m b) -0,375 m c) 0,75 m d) -0,75 m e) 0,428 m
21. La distancia de un objeto a su imagen real proyectada es de 30 cm. Calcule el radio de curvatura del espejo, sabiendo que la imagen es 4 veces mayor que el objeto
a) 8 cm b) 40/3 c) 80/3 cm d) 16 cm e) 1/8 cm
22. Un objeto real de altura 25 cm es colocado a 10 cm del vértice de un espejo esférico convexo de radio 30 cm. El tamaño la imagen será:
a) Real de 75 cm b) Virtual de 25/3 cm c) Real de 15 cm d) Virtual de 15 cm e) Virtual de 75 cm
23. Este enunciado es válido para los temas 23 y 24.
La siguiente tabla indica el índice de refracción absoluta de algunos materiales para una cierta luz monocromática.
¿En cual de los medios la luz se propaga con mayor velocidad? a) aire
b) benceno c) cuarzo d) diamante
e) en todos por igual
Aire 1,000292
Benceno 1,502
Cuarzo 1,5442
Diamante 2,423
24. ¿En cuál de los medios la luz proveniente del vacío presenta mayor desvío?
a) aire b) benceno c) cuarzo d) diamante e) en todos por igual
25. Un espejo cóncavo tiene radio de curvatura igual a 100 cm. El mismo se quiere utilizar para proyectar sobre un muro la imagen de una pequeña abertura luminosa, de modo que esa imagen sea 20 veces mayor que la abertura. ¿A qué distancia se deberá colocar el espejo con relación al muro?
a) 950 cm b) 47,5 cm c) 1050 cm d) 52,5 cm e) 150 cm
26. La velocidad de propagación de la luz en determinado líquido es 80% menor del verificado en el vacío. Determine el índice de refracción de ese líquido.
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27. Un espejo esférico conjuga a un objeto luminoso, situado a 30 cm del vértice del espejo una imagen derecha y 2 veces menor que el objeto. Determine su radio de curvatura.
a) 20 cm b) 40 cm c) 60 cm d) 120 cm e) 30 cm
28. Este enunciado es válido para los temas 28 y 29.
En la sustancia A la velocidad de la luz es de 250 000 km/s; en la B 200 000 km/s y, en el vacío, 300 000 km/s.
¿Cuál es el índice de refracción absoluto del medio A?
a) 0,8 b) 1,25 c) 0,83 d) 1,2 e) 1,5
29. ¿Cuál es el índice de refracción relativo del medio B en relación al medio A?
a) 0,8 b) 1,25 c) 0,83 d) 1,2 e) 1,5
30. Un objeto localizado a 30 cm frente a un espejo convexo forma una imagen a 10 cm detrás del mismo espejo. Cuál es su distancia focal?
a) 15 cm b) 7,5 cm c) 120/7 cm d) 7/120 cm e) 30 cm
31. Un rayo luminoso se propaga del medio A al aire (medio B) conforme indica la figura. Dados naire= 1 y Vvacío= 3.108 m/s. ¿Cuál es la velocidad de propagación de la luz en el
medio A?
a) 8
10 .
3 m/s
b) 8
10
.
3
1
m/sc) 8
10
.
3
3
m/sd) 8
10
.
3
3
m/se) Faltan datos
32. Determine el radio de curvatura de un espejo a fin de obtener una imagen derecha y reducida a ¼ del tamaño del objeto. Tal imagen debe quedar a 20 cm de distancia del espejo.
a) 3/160 cm b) 40/3 cm c) 3/40 cm d) 160/3 cm e) 80/3 cm
33. Un cristal posee índice de refracción igual a
2
. Determine el ángulo límite para pasar la luz del cristal al aire. El índice de refracción absoluto del aire es igual a 1.a) 15º b) 30º c) 45º d) 60º e) 75º
34. La distancia entre un objeto y su imagen formada por un cierto espejo cóncavo es de 40 cm. Calcular el radio de curvatura del espejo, sabiendo que la imagen es invertida y de tamaño igual a 4 veces el tamaño del objeto.
a) 32/3 cm b) 64/3 cm d) 3/100 cm d) 3/32 e) 3/64 cm
30º
60º A
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35. La ecuación de los puntos conjugados para los espejos esféricos es aplicable, con mayor aproximación, cuando:
a) el ángulo de abertura del espejo es grande
b) el ángulo de abertura del espejo es pequeño y los ángulos de incidencia son grandes c) el ángulo de abertura del espejo y los ángulos de incidencia son grandes
d) el ángulo de abertura del espejo y los ángulos de incidencia son pequeños e) dos son correctas
36. Un rayo de luz pasa del aire al agua, cuyo índice de refracción absoluto es 4/3. Determine la velocidad de propagación de la luz en el agua.
a) 4.108 m/s b) 225.106 m/s c) 1,5.108 m/s d) 225000 km/s e) Dos son correctas
37. Una persona ve, en una dirección casi vertical, un pez que está a 1 m de profundidad. Sabiendo que el índice de refracción del aire es de 1,0 y del agua es 4/3. Determine a cuantos centímetros abajo del dioptrio agua-aire está la imagen del pez
a) 1,0 b) 0,75 c) 100 d) 75 e) 25
38. Un espejo esférico conjuga de un objeto real una imagen real. Según el esquema de abajo podemos afirmar que el espejo es:
objeto
espejo
imagen
a) Cóncavo y el objeto está entre el foco y el centro de curvatura b) Cóncavo y está entre el objeto y la imagen
c) Convexo y se encuentra con la imagen en su foco d) Cóncavo y el objeto está antes del centro de curvatura e) Convexo y está entre el objeto y la imagen
39. Un tanque tiene 6,0 m de profundidad y está lleno de un líquido de índice de refracción igual a 1,5. Una persona mira en una dirección normal a la superficie del líquido. Determine, para esa persona, la elevación aparente de la profundidad del tanque
a) 6 m b) 4 m c) 2 m d) 1 m e) no hay elevación aparente
40. Un espejo esférico convexo tiene una distancia focal igual a 30 cm. Colocamos una flecha luminosa de 10 cm de altura a 30 cm del vértice del espejo. Observamos que la imagen tiene las siguientes características:
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41. Con relación a las afirmaciones siguientes:
I Si un rayo luminoso incidente (o su prolongación) pasa por el centro de curvatura de un espejo esférico, él se reflejará sobre si mismo
II Para un espejo esférico, el tamaño de la imagen es siempre mayor que el tamaño del objeto
III Sólo en los espejos planos los ángulos de incidencia y de reflexión son iguales Es correcto afirmar:
a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) I y III e) I y III
42. Con respecto a un espejo convexo, siendo el objeto real, se puede afirmar que:
a) forma imágenes derechas y disminuidas b) no forma imágenes disminuidas
c) sus imágenes pueden ser proyectadas sobre una pantalla d) forma imágenes reales
e) sus imágenes son más nítidas que las dadas por espejos planos
43. Medio refringente es todo medio:
a) Homogéneo, translucido e isótropo b) Heterogéneo, transparente e isótropo c) Homogéneo, transparente y heterótropo d) Homogéneo, transparente e isótropo e) Homogéneo, translucido y heterótropo
44. Un buceador sumergido en un lago mira hacia arriba y ve un helicóptero. Sabiendo que la altura del helicóptero en relación a la superficie del lago es igual a 60 m, determine la altura aparente del helicóptero. Dados: nagua= 4/3 y naire= 1
a) 40 m b) 45 m c) 60 m d) 70 m e) 80 m
45. Un rayo luminoso incide con un ángulo de 60º sobre la superficie de una placa de vidrio con 2 cm de espesor, cuyo índice de refracción vale 3. El medio en que la placa está
inmersa es aire. Determine la desviación del rayo
a) 15º b) 30º c) 45º d) 60º e) 75º
46. Se coloca un espejo cóncavo mirando hacia una estrella. La imagen de la estrella se formará:
a) en el centro del espejo b) en el vértice del espejo c) en el foco del espejo
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UFSM
MS
FU M UFS
47. El índice de refracción absoluto de un medio es:
a) directamente proporcional a la velocidad de propagación de la luz en su interior b) inversamente proporcional a la velocidad de propagación de la luz en su interior c) directamente proporcional al ángulo de incidencia de la luz
d) inversamente proporcional al ángulo de incidencia de la luz e) directamente proporcional al ángulo de refracción de la luz
48. Cuando una persona se mira al espejo cóncavo y ve su rostro aumentado, el rostro se encuentra:
a) en el foco del espejo
b) en el centro de curvatura del espejo c) entre el foco y el espejo
d) entre el foco y el centro de curvatura
e) más alejado que el centro de curvatura, en relación al espejo
49. Estando frente a un espejo plano y usando una camiseta en la cual esté escrita la sigla UFSM, como es que se ve la imagen en el espejo?
a) UFSM b) c) MSFU d) e)
50. El ángulo límite se da cuando: a) el ángulo de incidencia es de 0° b) el ángulo de incidencia es de 60° c) el ángulo de incidencia es de 90° d) el ángulo de refracción es de 0° e) el ángulo de refracción es de 90°
51. La figura muestra la trayectoria de un rayo luminoso que atraviesa tres medios transparentes de naturalezas diferentes: A, B y C. Si el índice de refracción del vidrio es 1,5; el del acrílico es 1,4 y el del agua es 1,3, los medios A, B y C son, respectivamente: a) vidrio; acrílico; agua
b) agua; acrílico; vidrio c) vidrio; agua; acrílico d) acrílico; vidrio; agua e) agua; vidrio; acrílico
52. Marca la incorrecta con respecto al índice de refracción de la luz:
a) Es adimensional
b) Es siempre mayor que 1
c) Es directamente proporcional a la velocidad de la luz en ese medio
d) Es una comparación entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en un medio dado
e) El medio que posee mayor índice posee mayor refringencia
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53. Considere las proposiciones:
I En el vacío, todas las radiaciones electromagnéticas se propagan con la misma velocidad
II El índice de refracción absoluto de un medio es la relación entre las velocidades de propagación de la luz en el vacío y en el medio considerado
III Un medio X es más refringente que el Y, cuando el índice de refracción absoluto del medio X es mayor que el medio Y
Es correcto afirmar:
a) Sólo III b) I y II c) I y III d) II y III e) I; II y III
54. Una sustancia posee índice de refracción absoluto igual a 1,25. Siendo la velocidad de propagación de la luz en el vacío igual a 3,0.108 m/s, se concluye que la velocidad de
propagación de la luz en dicha sustancia es:
a) 2,0.108 m/s b) 2,4.108 m/s c) 2,8.108 m/s d) 3,2.108 m/s e) 3,6.108 m/s
55. Un espejo esférico cóncavo tiene radio de curvatura 50 cm. Un haz de luz paralelo al eje principal incide sobre el espejo muy próximo al vértice y son reflejados para formar un punto luminoso sobre el eje. La distancia de este punto al vértice del espejo es:
a) 10 cm b) 20 cm c) 15 cm d) 25 cm e) 50 cm
56. La velocidad de propagación de la luz amarilla en un bloque de vidrio es 2/3 de la velocidad de propagación de la luz en el vacío. En el agua, es ¾ de la velocidad de propagación de la luz en el vacío. Determine el índice de refracción relativo del vidrio en relación al agua.
a) 9/8 b) 8/9 c) 1/8 d) 2 e) ½
57. Ciertos rayos luminosos que parten de un pequeño objeto colocado dentro del agua, impactan en la retina de un observador que se encuentra fuera del agua. La imagen vista por el observador:
a) es real y se forma abajo del objeto b) es virtual y se forma abajo del objeto c) es real y se forma encima del objeto d) es virtual y se forma encima del objeto e) se forma en el infinito
58. ¿Cuál es la velocidad de la luz en un diamante cuyo índice de refracción es 2,42?
a) 726.106 m/s b) 123967 km/s c) 12396,66.103 m/s d) Dos son correctas
59. En el fondo de una piscina, se encuentra restos que deben ser removidos con un aspirador. El encargado de la limpieza observa el fondo de la piscina a una distancia vertical de 1,2 m debajo de la superficie. Siendo naire=1 y nagua= 4/3, la profundidad real de
esa piscina es de:
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60. Un rayo de luz propagándose en un medio A alcanza la superficie que lo separa de un medio B sobre un ángulo de incidencia de 60°. Siendo nB-A = 3, determine el desvío
sufrido por el rayo de luz.
a) 120° b) 90° c) 60° d) 30° e) 45º
Respuestas
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 a b e a e d c a b
1 d d c a b c c e a d
2 b d d a d c c c d b
3 a a d c b d e d d c
4 a a a d e b c b c e
5 c a c e b c a d b a
