Miniensayo nº1 PAES Física III Medio 2025

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?

• A

• B

• C

• D

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

Una persona observa cómo un haz de láser viajando por el agua se refleja en la superficie de separación con el aire en lugar de refractarse, por lo que se pregunta si esto sucede para cualquier otra dirección del haz de luz incidente. Al respecto, ¿qué debería realizar esta persona para investigar este fenómeno?

• Cambiar el agua por aceite conservando el ángulo de incidencia.

• Verificar si el fenómeno ocurre modificando el ángulo de incidencia.

• Verificar si este fenómeno se observa cuando el haz de luz viaja del aire al agua.

• Cambiar el punto de incidencia en la superficie de separación conservando el ángulo de incidencia.

En algunas situaciones físicas se considera que el roce con el aire es despreciable. ¿A qué componente de una investigación científica corresponde esta consideración?

• A un problema

• A una teoría

• A una ley

• A un modelo

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

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

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

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

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 el límite de elasticidad de un resorte.

• Determinar la constante de elasticidad de distintos resortes.

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

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

Un estudiante aplica una fuerza a un objeto en reposo sobre una superficie horizontal pulida, durante un tiempo fijo y mide la aceleración que adquiere el objeto debido a ella. Luego, el estudiante repite dicha experiencia para diferentes fuerzas, sin cambiar el objeto ni la superficie donde se mueve. Considerando que el procedimiento se realizó de manera correcta, ¿cuál de las siguientes preguntas de investigación pudo haber guiado este estudio?

• ¿Qué relación existe entre el tiempo de aplicación de la fuerza y el peso del objeto?

• ¿Qué relación existe entre la fuerza aplicada y el tiempo de aplicación de dicha fuerza?

• ¿Qué relación existe entre la fuerza aplicada y la aceleración que experimenta el objeto?

• ¿Qué relación existe entre el tiempo de aplicación de la fuerza y la aceleración que experimenta el cuerpo?

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 de las islas presentará actividad volcánica en el futuro cercano?

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

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

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

Una persona tiene en su hogar un juego de luces navideñas y quiere determinar si las ampolletas de este juego están conectadas en un circuito en serie o en paralelo. Considerando que el juego de luces y la red eléctrica domiciliaria funcionan correctamente, ¿cuál de los siguientes procedimientos permitiría diferenciar si el set de luces está conectado a un circuito en serie o en paralelo?

• Conectar el juego de luces a un transformador de 220 V, y evaluar si las luces encienden.

• Conectar el juego de luces a la red eléctrica domiciliaria una vez retirada una ampolleta del juego de luces, y evaluar si este enciende.

• Conectar el juego de luces con el enchufe en una posición, luego conectarlo con la polaridad invertida, y evaluar en ambas situaciones si las luces encienden.

• Conectar el juego de luces a la red eléctrica domiciliaria, luego conectarlo a una batería de corriente continua, y evaluar en ambas situaciones si las luces encienden.