Repaso ondas y luz

En la gráfica se muestra una onda transversal generada por una cuerda. Los elementos ondulatorios que se pueden determinar directamente de la gráfica son:

• la amplitud y la rapidez de propagación.

• la longitud de onda y la amplitud.

• el periodo y la amplitud

• la rapidez de propagación y el periodo.

La figura muestra una cuerda de longitud L vibrando en dos modos diferentes I y II.

Comparando la longitud de onda y la frecuencia de las ondas en la cuerda, es correcto afirmar que con respecto a la cuerda I, la cuerda II tiene

• mayor longitud de onda y mayor frecuencia.

• mayor longitud de onda y menor frecuencia.

• menor longitud de onda y menor frecuencia.

• menor longitud de onda y mayor frecuencia.

La figura muestra una cuerda de longitud L vibrando en dos modos diferentes I y II.

La frecuencia de la onda generada en la situación I que se mueve con una velocidad v es

En la imagen se muestran cinco ondas sonoras.

Es correcto afirmar que la onda

• 5 tiene un tono más grave que la 2.

• 4 tiene un tono más agudo que la 5.

• 1 tiene un tono más agudo que la 3.

• 2 tiene un tono más grave que la 4.

El timbre es la cualidad del sonido por la cual se distinguen dos sonidos con la misma intensidad y tono, debido a la superposición de distintos armónicos que dan su forma característica de la onda sonora. En la figura se muestran las ondas de un piano y de un clarinete.

La forma de la onda del clarinete en más compleja porque

• está formada por un número mayor de armónicos.

• tiene mayor frecuencia.

• tiene mayor amplitud.

• se propaga con mayor rapidez.

En la imagen se observan tres ondas emitidas por diferentes fuentes sonoras O, P y Q. La frecuencia (f) emitida por cada una de las fuentes es la misma.

Se hacen las siguientes afirmaciones:

I.            La fuente O se encuentra en reposo.

II.          La fuente P se mueve hacia la derecha con una rapidez igual a la del sonido.

III.         La fuente Q se mueve hacia la derecha con una rapidez mayor que la del sonido.

IV.        Un observador ubicado a la derecha de la fuente P percibe un sonido de frecuencia mayor que f.

Las afirmaciones correctas son:

• I y II

• II y IV

• I y IV

• II y III

Se tiene cierto tipo de vidrio cuyo índice de refracción varía con la longitud de onda de la luz en el vacío (λ), como se muestra en la gráfica. Sobreponiendo varias capas delgadas de este vidrio se forma un bloque en el que la luz se refracta de diversas formas dependiendo de λ.

Un haz de luz de λ1 = 3x10^-7 m y otro de λ2 = 6x10^-7 m se hacen incidir desde el aire al bloque de vidrio. La trayectoria de los haces es la que se ilustra en

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Los rayos de luz emitidos por objetos luminosos viajan en línea recta dentro de un mismo medio (ver figura 1). Si un rayo de luz pasa de aire a agua cambia su dirección como se muestra en la figura 2.   

Cuando una piscina está vacía, un nadador observa el farol que está en el borde (ver figura 1); luego, cuando se llena la piscina (ver figura 2), el nadador verá el farol

• más abajo

• de la misma altura

• más alto

• invertido

Dos rayos de luz roja se refractan en dos materiales de índices de refracción n1 y n2, tales que n1> n2. El índice de refracción de un material se define como el cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en ese material.

Si λ1, f1, V1 y λ2, f2, V2 son las longitudes de onda, frecuencia y velocidades de los rayos refractados en los materiales 1 y 2 respectivamente, se puede afirmar que

• λ1 = λ2 y f1 > f2 y V1 > V2

• λ1 < λ2 y f1 = f2 y V1 < V2

• λ1 < λ2 y f1 < f2 y V1 < V2

• λ1 > λ2 y f1= f2 y V1 > V2

En la figura se muestra un objeto ubicado a 10 cm de una lente y su respectiva imagen a 30 cm.

Se puede concluir que:

• La lente es divergente de foco 10 cm y la imagen es virtual derecha de mayor tamaño.

• La lente es convergente de foco 15 cm y la imagen es virtual derecha y de mayor tamaño.

• La lente es convergente de foco 15 cm y la imagen es real derecha y de mayor tamaño.

• La lente es divergente de foco 15 cm y la imagen es virtual derecha y de mayor tamaño.