Ensayo PAES 2

En una feria científica se presentan distintos experimentos que se asocian a fenómenos de óptica geométrica. A continuación se presentan cuatro montajes experimentales, cada uno con una representación gráfica y una descripción del

procedimiento experimental asociado. Al respecto, ¿cuál de los siguientes montajes experimentales permite ejemplificar la

ley de la reflexión?

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Galileo Galilei realizó un procedimiento experimental que consistía en colocarse en una colina sosteniendo un farol, mientras uno de sus ayudantes hacía lo mismo en una colina que se hallaba a 2 km de distancia. Galileo descubría su farol, que llevaba cubierto, y su ayudante, al percibir la luz emitida, descubría el suyo. A partir de dicha experiencia, Galileo quería determinar el tiempo transcurrido entre el momento en que descubría su farol y el instante en que percibía la luz proveniente del farol de su ayudante, objetivo que no consiguió. De acuerdo con lo descrito, ¿cuál es la hipótesis de trabajo de Galileo?

• Que el tiempo de reacción de las personas es mayor que lo que demoraba la

  luz en viajar de una colina a otra.

• Que los instrumentos de medición existentes no son adecuados para medir la

  velocidad de la luz.

• Que los fenómenos luminosos ocurren de manera instantánea.

• Que la velocidad de la luz tiene un valor finito.

• Que no es posible medir la velocidad de la luz.

Para investigar el comportamiento de la luz al reflejarse en una superficie pulida, un estudiante hace incidir rayos de luz láser de diferentes longitudes de onda, siempre con el mismo ángulo de incidencia, sobre el punto central de un espejo cóncavo, midiendo, para cada uno, el ángulo de reflexión. Al respecto, ¿cuál de las siguientes opciones corresponde a la variable independiente en el experimento descrito?

• Tipo de espejo

• Longitud de onda

• Ángulo de incidencia

• Ángulo de reflexión

Como parte de un experimento, un grupo de estudiantes llena con agua un acuario de vidrio transparente y con un láser verde dirigen un haz de luz de abajo hacia arriba en forma diagonal.

En relación al experimento descrito, ¿cuál de las siguientes opciones corresponde a una observación que evidenciaría únicamente la ley de refracción?

• El haz de luz se desvía levemente acercándose a la horizontal al pasar del

  agua al aire.

• El haz de luz se visualiza distorsionado en el agua y recto y definido en el aire.

• El haz de luz se devuelve en forma de zigzag al llegar a la interfaz agua-aire.

• El haz de luz se devuelve al llegar a la interfaz agua-aire.

¿Cuál de los siguientes aparatos basa su funcionamiento en la emisión de radiación

en el espectro visible?

• Control remoto

• Puntero láser

• Ecógrafo

• Sonar

• Radar

Un grupo de ingenieros estudia ciertas propiedades de una grúa que utilizarán para una obra de construcción. Para ello, enganchan un bloque de cemento a su cable de acero y lo elevan a una altura conocida. Repiten sucesivamente lo anterior,

agregando en cada ocasión un bloque de cemento extra de igual masa que el primero, elevándolos a la misma altura de la primera acción. Detienen la acción cuando la grúa no puede levantar el conjunto de bloques. En la situación planteada,

¿cuál de los siguientes objetivos de investigación se relaciona directamente con el estudio realizado por el grupo de ingenieros?

• Determinar el tiempo que demora la grúa en elevar cada bloque de cemento

  por separado.

• Determinar la fuerza máxima que puede ejercer la grúa al elevar los bloques

  de cemento.

• Determinar la rapidez con que la grúa eleva cada bloque de cemento por

  separado.

• Determinar la altura máxima a la que la grúa eleva los bloques de cemento.

En un estudio experimental acerca de las leyes de Newton, se quiere calcular la

aceleración que adquiere un cuerpo, ¿cuáles de las siguientes variables deben ser

medidas para lograrlo?

• Su rapidez promedio y la magnitud de la fuerza neta sobre el cuerpo

• La distancia recorrida por el cuerpo y su rapidez promedio

• La magnitud de la fuerza neta sobre el cuerpo y su masa

• Su masa y la distancia recorrida por este

Una persona de 60 kg desciende en ascensor, el cual frena con una aceleración de magnitud 0,25 m/s2. Considerando que en ese momento la persona está sobre una pesa y que la magnitud de la aceleración de gravedad es igual a 10 m/s2, ¿cuál es la medida que indicará la pesa mientras frena el ascensor?

• 585N

• 150N

• 60N

• 15N

• 615N

En el contexto de una actividad práctica, un grupo de estudiantes utilizó un resorte de 4 cm de diámetro, 80 gramos de masa y 10 cm de longitud natural, al que colgaron cuerpos de diferentes masas, uno a la vez y sucesivamente. El grupo mide y registra en cada caso la longitud total del resorte estirado, así como la longitud natural del resorte una vez retirado cada cuerpo. Los resultados obtenidos se muestran en la siguiente tabla. En relación con lo anterior, ¿cuál de las siguientes opciones corresponde al objetivo de investigación acorde con el procedimiento experimental descrito?

• Determinar la relación entre la masa de un resorte y su estiramiento.

• Determinar la relación entre la forma del resorte y su estiramiento.

• Determinar la constante de elasticidad de distintos resortes.

• Determinar el límite de elasticidad de un resorte.

Un grupo de investigación utiliza sensores GPS fijos para determinar la posición geográfica de dos islas que están en lados opuestos de una dorsal oceánica y registra estos datos durante varios años. Al respecto, ¿cuál de las siguientes opciones es una pregunta de investigación acorde con el procedimiento descrito?

• ¿Cuál es la rapidez de separación de las placas?

• ¿Cuál de las islas está más cerca del límite de las placas?

• ¿Cuál es la magnitud de los sismos que se generan en esta zona?

• ¿Cuál de las islas presentará actividad volcánica en el futuro cercano?