Modulo de Física Grado Once 2021

PRÁCTICA DE FÍSICA GRADO 11
COLEGIO DEL NIÑO JESUS

Licencia Nª 310 – 054.0880 de noviembre 08 de 2.013
PARA PREESCOLAR – BASICA Y MEDIA
Registro educativo 000005090012 - DANE 376834000121
CARRERA 27 No. 34-26 B/ SALESIANO TELEFONO: 224-30-74
TULUA – VALLE
GUIA PRACTICA DE LABORATORIO DE FISICA

GRADO UNDECIMO (11°)
ESTUDIANTE:
GRADO:
AMOR, TRABAJO Y DISCIPLINA.
1
COLEGIO DEL NIÑO JESÚS
GUIA DEL
LABORATORIO DE
FÍSICA
GRADO UNDÉCIMO
2
Contenido
Tabla de contenido
1. Movimiento Armónico simple (M.A.S) – Estudio de Elongación, velocidad y Aceleración ................................. 5
Introducción .......................................................................................................................................................... 5
Material ................................................................................................................................................................. 8
Procedimiento ....................................................................................................................................................... 8
Observaciones del Fenómeno .............................................................................................................................. 8
Gráficas .............................................................................................................................................................. 10
Ecuaciones ......................................................................................................................................................... 11
Conclusiones ...................................................................................................................................................... 13
2. Periodo de un péndulo Simple ........................................................................................................................ 14
Introducción ........................................................................................................................................................ 14
Material ............................................................................................................................................................... 16
Procedimiento ..................................................................................................................................................... 17
Conclusiones ...................................................................................................................................................... 19
3. Clasificación de Ondas ................................................................................................................................... 21
Introducción ........................................................................................................................................................ 21
Materiales ........................................................................................................................................................... 25
Procedimiento ..................................................................................................................................................... 25
Conclusiones ...................................................................................................................................................... 28
4. Reflexión y Refracción de Ondas .................................................................................................................... 30
Introducción ........................................................................................................................................................ 30
Materiales ........................................................................................................................................................... 33
Procedimiento ..................................................................................................................................................... 33
Refracción .......................................................................................................................................................... 34
Preguntas ........................................................................................................................................................... 38
Conclusiones ...................................................................................................................................................... 38
5. Difracción e Interferencia de Ondas ................................................................................................................ 39
Introducción ........................................................................................................................................................ 39
3
Materiales ........................................................................................................................................................... 42
Procedimiento ..................................................................................................................................................... 43
Difracción ............................................................................................................................................................ 43
Interferencia de Ondas ....................................................................................................................................... 44
Conclusiones ...................................................................................................................................................... 45
6. Propagación de la Luz .................................................................................................................................... 47
Introducción ........................................................................................................................................................ 47
Materiales ........................................................................................................................................................... 51
Procedimiento ..................................................................................................................................................... 51
Conclusiones ...................................................................................................................................................... 53
7. Imágenes en Espejo Plano y Esférico ............................................................................................................. 56
Introducción ........................................................................................................................................................ 56
Materiales ........................................................................................................................................................... 59
Procedimiento ..................................................................................................................................................... 59
Conclusiones ...................................................................................................................................................... 63
8. Leyes de la Reflexión ...................................................................................................................................... 67
Introducción ........................................................................................................................................................ 67
Materiales ........................................................................................................................................................... 69
Procedimiento ..................................................................................................................................................... 70
Conclusiones ...................................................................................................................................................... 72
9. Refracción de la Luz ....................................................................................................................................... 76
Introducción ........................................................................................................................................................ 76
Materiales ........................................................................................................................................................... 79
Conclusiones ...................................................................................................................................................... 82
10. Electricidad ................................................................................................................................................... 83
Introducción ........................................................................................................................................................ 83
Materiales ........................................................................................................................................................... 86
Procedimiento ..................................................................................................................................................... 86
Conclusiones ...................................................................................................................................................... 88
10. Referencias................................................................................................................................................... 89
4
1. Movimiento Armónico simple (M.A.S) – Estudio de

Elongación, velocidad y Aceleración
DESEMPEÑO:
 Halla experimentalmente la ecuación de la elongación, velocidad, y
aceleración del M.A.S. y sus gráficas.
Introducción
El movimiento armónico simple (M.A.S.), también denominado movimiento

vibratorio armónico simple (m.v.a.s.), es un movimiento periódico de vaivén
en el que un cuerpo oscila de un lado a otro de su posición de equilibrio y en
intervalos de tiempo iguales. Algunos ejemplos de este movimiento son el
movimiento de un péndulo simple o el movimiento de una partícula oscilante
sujeta a un resorte que se ha comprimido.
En el caso de que la trayectoria sea rectilínea, la partícula que realiza un

m.a.s. oscila alejándose y acercándose de un punto, situado en el centro de
su trayectoria, de tal manera que su posición en función del tiempo con
respecto a ese punto es una sinusoide. En este movimiento, la fuerza que
actúa sobre la partícula es proporcional a su desplazamiento respecto a
dicho punto y dirigida hacia este.
El movimiento armónico simple es un movimiento periódico de vaivén, en el

que un cuerpo oscila de un lado al otro de su posición de equilibrio, en una
dirección determinada, y en intervalos iguales de tiempo. Por ejemplo, es el
caso de un cuerpo colgado de un muelle oscilando arriba y abajo. El objeto
oscila alrededor de la posición de equilibrio cuando se le separa de ella y se
le deja en libertad. En este caso el cuerpo sube y baja.
Es también, el movimiento que realiza cada uno de los puntos de la cuerda

de una guitarra cuando esta entra en vibración; pero, pongamos atención, no
es el movimiento de la cuerda, sino el movimiento individual de cada uno de
5
los puntos que podemos definir en la cuerda. El movimiento de la cuerda, un

movimiento ondulatorio, es el resultado del movimiento global y simultáneo
de todos los puntos de la cuerda.
Posición (negro), velocidad (verde) y aceleración (rojo) de un oscilador

armónico simple.
Respecto a su posición de equilibrio.

En un desplazamiento a lo largo del eje Ox, tomando el origen O en la
posición de equilibrio, esta fuerza es tal que F{x}=-kx, donde k, es una
constante positiva y x es la elongación.
El signo negativo indica que en todo momento la fuerza que actúa sobre la
partícula está dirigida hacía la posición de equilibrio; esto es, en dirección
contraria a su elongación (la "atrae" hacia la posición de equilibrio).
Aplicando la segunda ley de Newton, el movimiento armónico simple se

define entonces en una dimensión mediante la ecuación diferencial:
(1)
Siendo m, la masa del cuerpo en desplazamiento. Escribiendo se

obtiene la siguiente ecuación donde es la frecuencia angular del
movimiento:
(2)
La solución de la ecuación diferencial. (2) puede escribirse en la forma
6
(3)
donde:
x es la elongación o desplazamiento respecto al punto de equilibrio.
A es la amplitud del movimiento (elongación máxima).
es la frecuencia angular
t es el tiempo.
es la fase inicial e indica el estado de oscilación o vibración (o fase) en el

instante t = 0 de la partícula que oscila.
Además, la frecuencia de oscilación puede escribirse como esto:
(4)
La velocidad y aceleración de la partícula pueden
obtenerse derivando respecto del tiempo la expresión
El científico Robert Hooke es el autor de la Ley más corta enunciada en

física:
El estudio del M.A.S. es fundamental para comprender muchos de los

fenómenos que observamos en especial los movimientos periódicos los
cuales son muy variados en la naturaleza. En este primer experimento
realizaremos algunas observaciones para precisar las ideas sobre
elongación, velocidad y aceleración en el M.A.S.
OBJETIVOS:
7
 Analizar y observar el M.A.S.

 Redescubrir experimentalmente las ecuaciones del M.A.S.
 Utilizar el método gráfico para encontrar su relación.
Material
- Disco con manubrio - Pantalla de papel

- Fuente luminosa - Regla
Procedimiento
Realicemos el montaje con la fuente luminosa, el disco y la pantalla de papel.

Coloque el manubrio tangencialmente dirigido hacia la luz. Ubíquese detrás
de la pantalla, haga girar el disco y observe.
A = Es la máxima amplitud que puede dar la sombra del manubrio medida

desde el punto de equilibrio. Hacia la izquierda medimos A y hacia la
derecha medimos A´
Apunte lo que mide A = _____ cm A’ = ______ cm
¿Qué movimiento determina el manubrio del disco?
¿Qué movimiento determina la sombra del manubrio sobre la pantalla?
Observaciones del Fenómeno
Coloque el disco sobre la mesa y deje la fuente luminosa en el otro extremo.

Como las posiciones sucesivas de la sombra son proyecciones del manubrio.
Entonces la proyección de un movimiento circular sobre una recta es un
movimiento oscilatorio. Uno de los casos más interesantes es aquel en el
cual el movimiento circular es uniforme, donde su proyección sobre una recta
es un M.A.S.
8
TOMA DE DATOS:
4.1. ELONGACION:
A =ymáximo
Coloque el manubrio en forma tangente, esta posición representa la

velocidad lineal del punto móvil, como muestra la figura. Consideremos la
posición de la sombra en su punto medio como posición de equilibrio (Punto
0). Gire el manubrio cada 30° comenzando desde la izquierda en sentido
contrario a las manecillas del reloj y llene la siguiente tabla (las medidas a la
derecha del cero son positivas, a la izquierda son negativas).
CUADRO N° 1
 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360
° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °

4.2. VELOCIDAD:
La longitud de la sombra de la horizontal del manubrio representa la

velocidad en el M.A.S. Anote los valores cada 30° en la tabla de datos
siguiente (V es positiva si apunta hacia la derecha y negativa hacia la
izquierda)
NOTA: La elongación y la velocidad se pueden medir simultáneamente.
9
CUADRO N° 2
 0 30 60 90 120 150 180° 210 240 270 300 330 360
° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °
V
4.3. ACELERACIÓN:
w
ac
Así representa la aceleración en el M.A.S. Anote los valores cada 30° en la

tabla de datos siguiente (ac es positiva hacia la derecha y negativa hacia la
izquierda).
CUADRO N° 3
 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330° 360
° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °
a
Gráficas
Elaboren un gráfico de elongación contra el ángulo en papel milimetrado.
Elaboren un gráfico de velocidad contra ángulo en papel milimetrado.

Halle el promedio de velocidad con los valores que hay en 0°, 180° y 360°
sin tener en cuenta los signos (ese es el valor de Vm ).
Elaboren un gráfico de aceleración contra ángulo en papel milimetrado.

Halle el promedio de aceleración con los valores que hay en 90° y 270° no
10
tenga en cuenta los signos (ese es el valor de am).
¿Qué tipo de curva obtuvieron en cada gráfico? ¡Recuerde la trigonometría!
Ecuaciones
Escribe la ecuación que relaciona la elongación (Y) y el ángulo ()

6.1a). Verifiquemos para los ángulos 120° y 210° aplicando la ecuación
anterior tome como amplitud el valor de A = Ym.
Y (120°) = _____________cm (Valor teórico)
Y (210°) = _____________cm (Valor teórico)
6.1b). Halle el error relativo entre el valor teórico y el valor experimental de

“Y” (tomado del cuadro N°1), correspondiente a 120°, 210°.
Fórmula: Ep = ___Valor teórico – Valor experimental__ x 100
Valor teórico
Escriba la ecuación que relaciona la velocidad y el ángulo.
Verifiquemos para los ángulos 120° y 210°, aplicando la ecuación anterior,

tome como Vm la que obtuvo en 90°.
V (120°) ____________________ cm/seg. (Valor teórico)
V (210°) ____________________ cm/seg. (Valor teórico)
Calcule el error relativo en cada caso, tomando la fórmula respectiva de error

y como valor experimental la correspondiente en el cuadro N° 2.
11
Ep 120° = %,
Ep 210° = %
Escriba la ecuación que relaciona la aceleración y el ángulo.
Verifiquemos para los ángulos 120° y 210° aplicando la ecuación anterior

tome ac la que obtuvo en 0°.
ac (120°) = _______________ cm/seg2. (valor teórico)

ac (210°) = _______________ cm/seg2. (Valor teórico)
Calcule el error relativo en cada caso, tomando la fórmula respectiva de error

y como valor experimental el correspondiente en el cuadro N° 3.
Ep (120°) =  Ep (210°) = 
¿Cómo varía la magnitud de la velocidad en el M.A.S. entre:
0° a 90°: de 90° a 180°: de 180° a 270°: de 270° a 360°:
¿Cómo varía la magnitud de la aceleración en el M.A.S. entre:
0° a 90° de 90° a 180°: de 180 a 270°: de 270 a 360°:
Analice y anote para qué grados la velocidad es máxima y anote para

qué grados la aceleración es máxima:
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Conclusiones
1. No es movimiento armónico el movimiento de:
a. un péndulo
b. la aguja de una máquina de coser
c. un resorte oscilando
d. una piedra cayendo e. un columpio
2. En un movimiento armónico simple la fuerza que actúa sobre el objeto que

oscila es directamente proporcional a:
a. la velocidad del objeto

b. la posición del objeto
c. la aceleración del objeto
d. la masa del objeto
e. el peso del objeto
3. La frecuencia angular w de un cuerpo de masa m atada a un resorte de

constante k es:
a. m/k
b. √ k/m
c. k∙m
d. 2π √mk
e. k2/m2
4. El periodo de un péndulo de longitud l es:
a. 2 π √l/g
b.2 π √l∙g
c. π l/g
d. √g/l
e. √g∙ l
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5. La longitud en m, de un péndulo cuyo periodo es 1 s (g=10 m/s2)
a. 0,10
b. 0.25
c.1.59
d.3.16
e.10.0
2. Periodo de un péndulo Simple
DESEMPEÑO:
 Distingue los movimientos periódicos y sus propiedades fundamentales
Introducción
Un péndulo simple es una masa puntual m suspendida verticalmente

mediante una cuerda o hilo inextensible de masa despreciable y longitud l
Nos interesa conocer si podemos aplicar los conceptos propios del m.a.s. al
estudio del péndulo. Recuerda que una partícula o sistema tiene movimiento
armónico simple (m.a.s) cuando oscila bajo la acción de fuerzas
restauradoras que son proporcionales a la distancia respecto a la posición de
equilibrio.
¿Cómo se comportan los péndulos?

Cuando el péndulo se encuentra en reposo, en vertical, permanece en
equilibrio ya que la fuerza peso es contrarrestada por la tensión en la cuerda.
14
Cuando se separa de la posición de equilibrio la tensión contrarresta solo a

la componente normal del peso, siendo la componente tangencial del peso la
fuerza resultante. Esta fuerza es la responsable de que aparezca
una aceleración (F = m · a) que trata de devolver al péndulo a su posición de
equilibrio.
Componentes tangencial y normal de una fuerza

Es posible que no recuerdes con claridad qué es la componente tangencial y
normal de una fuerza, también llamadas componentes intrínsecas. Para
definirlas utilizamos un sistema de referencia intrínseco en cada punto de la
trayectoria, tal y como se puede ver en la figura.
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Es importante que Observes que el sistema de referencia se establece para

cada punto de la trayectoria: Uno de los ejes es tangente a la trayectoria en
ese punto. El otro es perpendicular al primero, es decir, normal a la
trayectoria en ese punto.
Una vez establecidos los ejes en cada punto de la trayectoria podemos
descomponer las fuerzas en estos ejes:
 Componente tangencial: Es la proyección de la fuerza sobre el eje
tangente
 Componente normal: Es la proyección de la fuerza sobre el eje normal
El periodo del péndulo simple, para oscilaciones de poca amplitud, viene

determinado por la longitud de este y la gravedad. No influye la masa del
cuerpo que oscila ni la amplitud de la oscilación.
El periodo del péndulo simple es el tiempo que tarda el péndulo en volver

a pasar por un punto en el mismo sentido. También se define como el tiempo
que tarda en hacerse una oscilación completa. Su valor viene determinado
por:
El profesor les hará una breve introducción sobre el tema y sus aplicaciones;
y los alumnos verificarán en la práctica de quien depende el período de
oscilación de un péndulo.
OBJETIVO
 Determinar de qué depende el período de un péndulo simple
 Realiza otro objetivo.
Material
- Soporte universal - Varilla metálica - Piola 1.20 m.

- Una nuez - Tres pesas - Una regla de 1 m
- La guía
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Procedimiento
Periodo de un péndulo simple

Al realizar la práctica no olvides lo siguiente:
a. Las oscilaciones del péndulo deben ser en un solo plano, no debe
describir círculos.
b. Para hallar el período del péndulo use T = tiempo / # de oscilaciones
c. Antes de proceder elabore los tres cuadros en su hoja cuadriculada,

dejando 8 renglones entre ellos.
d. t = tiempo total medido
T = período: tiempo que demora una sola oscilación
Oscilación = cuando la masa del péndulo se suelta, va al otro lado y regresa

a su posición inicial completa una oscilación.
Amplitud = separación de la masa desde el punto de equilibrio.
Hallen el período del péndulo variando la amplitud.
a. En el soporte arma un péndulo de un metro de longitud.
b. Coloca la regla en el piso y bajando la nuez haz que la masa se acerque

a ella.
c. Separa la masa 8 cm de amplitud y suéltala para que empiece a oscilar.

Iniciamos a llenar el cuadro tomando el tiempo para 20 oscilaciones.
Consigne sus datos en la tabla No.1.
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TABLA No. 1
AMPLIT TIEMPO t No. DE PERIOD
UD (seg.) OSCILACIONES O
(n) T = t/n
8 cm 20
16 cm 20
24 cm 20
¿El período de oscilación del péndulo depende de la amplitud? ¿Por Qué?
Ahora vamos a demostrar; si el período de un péndulo DEPENDE DE LA

MASA que oscila.
1) Continuamos con el péndulo de un metro y una amplitud fija de 16 cm.
2) Medimos el tiempo para 20 oscilaciones, primero con una masa, luego con
dos y por último con tres. Complete la tabla No.2.
TABLA No.2
PESAS AMPLITU TIEMPO NUMERO DE PERIOD
D T (seg.) OSCILACION O
ES T = t/n
UNA 16 cm 20
DOS 16 cm 20
TRES 16 cm 20
¿El período de oscilación de un péndulo simple depende de la masa que

oscila? ¿Por Qué?
Ahora vamos a demostrar si el período de oscilación de un péndulo

DEPENDE DE SU LONGITUD.
Hallen el período de oscilación del péndulo variando la longitud (inicie con L

= 100 cm., luego L = 80 cm.; y por último L = 40 cm.) Tomen una amplitud
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fija de 16 cm. Y hallen el tiempo para 20 oscilaciones en cada caso.

Complete la tabla No.3
TABLA No.3
LONGIT PESA AMPLIT TIEMP NUMERO DE PERIOD
UD S UD O OSCILACIO O
(SEG.) NES T = t/n
L = 100 UNA 16 cm 20
L = 80 UNA 16 cm 20
L = 40 UNA 16 cm 20
¿El período de oscilación de un péndulo simple depende de la longitud?

¿Por qué?
3.1.4 Utilizando la siguiente fórmula, halle el periodo del péndulo:
Pi =  = 3.1416
gravedad = g = 1000 cm / seg2 longitud
T= 2 -------------
Ejercicio (respuesta múltiple):
gravedad
*El período de un péndulo es:
a) Directamente proporcional a su longitud.

b) Inversamente proporcional a su longitud.
c) Directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional a la
gravedad.
d) Directamente proporcional a la gravedad e inversamente proporcional a la
longitud.
Conclusiones
1. Sobre la superficie terrestre el período de oscilación de un péndulo es

T. Se lleva ese péndulo a un planeta en donde su período de oscilación
es igual a 2T.
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La aceleración gravitacional en la superficie de ese planeta es igual a (g

terrestre = 10 m/s2)
a. 20.0 m/ s2
b. 5. 0 m/ s2
c. 10.0 m/ s2
d. 2.5 m/ s2
2. Si este péndulo se traslada ahora a la Luna donde la gravedad es la

sexta parte de la terrestre, y se desea que conserve el mismo periodo
T. De las siguientes posibles modificaciones que se le harían al
péndulo, la que cumple con la condición anterior es:
a. Duplicarle la masa.
b. Reducirle la longitud a la sexta parte.
c. Cuadruplicarle la longitud.
d. Alargar su longitud seis veces.
3. Suponga que el cilindro se coloca verticalmente. De las siguientes

afirmaciones cuál es correcta
I. La masa permanece en reposo en la mitad del cilindro

II. La masa oscila debido únicamente a su peso
III. La posición de equilibrio de la masa está debajo de la mitad del cilindro
Son correctas
A. las tres
B. la II y la III
C. únicamente la I
D. únicamente la III
4. En un experimento para determinar el período de un péndulo simple, se

coge una masa M y se cuelga de una cuerda de longitud L, luego se
coge la misma masa M y se cuelga de otra cuerda de longitud 4L. Se
toma el tiempo en realizar una oscilación completa. De la teoría se sabe
20
que el período T de un péndulo está dado por la expresión:
5. El tiempo que da el segundo experimento, esperando que se comporte

según indica la teoría es
A. Igual que el primero.

B. Dos veces (el doble) el primero.
C. Tres veces el primero.
D. Cuatro veces el primero.
3. Clasificación de Ondas
DESEMPEÑO:
 Clasifica las ondas según su dirección y según su medio.
Introducción
Clasificación de las ondas

Las ondas se clasifican atendiendo a diferentes aspectos:
En función del medio en el que se propagan
 Ondas mecánicas: las ondas mecánicas necesitan un medio

material elástico (sólido, líquido o gaseoso) para propagarse. Las
partículas del medio oscilan alrededor de un punto fijo, por lo que no
existe transporte neto de materia a través del medio. Dentro de las
ondas mecánicas tenemos las ondas elásticas, las ondas que se
propagan en la superficie del agua o en una explosión controlada, las
ondas sonoras y las ondas de gravedad.
 Ondas electromagnéticas: las ondas electromagnéticas se propagan

21
por el espacio sin necesidad de un medio material, pudiendo por lo

tanto propagarse en el vacío. Esto es debido a que las ondas
electromagnéticas son producidas por las oscilaciones de un campo
eléctrico, en relación con un campo magnético asociado. Las ondas
electromagnéticas viajan aproximadamente a una velocidad de 300000
km/s, de acuerdo a la velocidad puede ser agrupado en rango de
frecuencia. Este ordenamiento es conocido como Espectro
Electromagnético, objeto que mide la frecuencia de las ondas. Los
rayos X, la luz visible o los rayos ultravioleta son ejemplos de ondas
electromagnéticas.
 Ondas gravitacionales: las ondas gravitacionales son perturbaciones

que alteran la geometría misma del espacio-tiempo y aunque es común
representarlas viajando en el vacío, técnicamente no podemos afirmar
que se desplacen por ningún espacio, sino que en sí mismas son
alteraciones del espacio-tiempo.
En función de su dirección
 Ondas unidimensionales: las ondas unidimensionales son aquellas

que se propagan a lo largo de una sola dirección del espacio, como las
ondas en los muelles o en las cuerdas. Si la onda se propaga en una
dirección única, sus frentes de onda son planos y paralelos.
 Ondas bidimensionales o superficiales: son ondas que se propagan

en dos direcciones. Pueden propagarse, en cualquiera de las
direcciones de una superficie, por ello, se denominan también ondas
superficiales. Un ejemplo son las ondas que se producen en una
superficie líquida en reposo cuando, por ejemplo, se deja caer una
piedra en ella.
 Ondas tridimensionales o esféricas: son ondas que se propagan en

tres direcciones. Las ondas tridimensionales se conocen también como
ondas esféricas, porque sus frentes de ondas son esferas concéntricas
que salen de la fuente de perturbación expandiéndose en todas
22
direcciones. El sonido es una onda tridimensional. Son ondas

tridimensionales las ondas sonoras (mecánicas) y las ondas
electromagnéticas.
En función del movimiento de sus partículas

 Ondas longitudinales: son aquellas que se caracterizan porque las
partículas del medio se mueven o vibran paralelamente a la dirección
de propagación de la onda. Por ejemplo, las ondas sísmicas P, las
ondas sonoras y un muelle que se comprime dan lugar a una onda
longitudinal.
 Ondas transversales: son aquellas que se caracterizan porque las

partículas del medio vibran perpendicularmente a la dirección de
propagación de la onda. Por ejemplo, las olas del mar, las ondas que se
propagan en una cuerda y las ondas sísmicas S.
23
En función de su periodicidad
 Ondas periódicas: la perturbación local que las origina se produce en

ciclos repetitivos por ejemplo una onda senoidal.
 Ondas no periódicas: la perturbación que las origina se da

aisladamente o, en el caso de que se repita, las perturbaciones
sucesivas tienen características diferentes. Las ondas aisladas también
se denominan pulsos.
Tanto las partículas como las ondas transmiten energía. ¿Viaja el agua
junto con la ola? Leonardo da Vinci (1452-1519) respondió esta pregunta
hace cinco siglos.
El ímpetu es mucho más rápido que el agua, y por eso generalmente la onda
se mueve alejándose del sitio donde se creó, mientras que el agua no... En
otras palabras, la onda se mueve el agua vibra en el mismo sitio. De esta
forma, las ondas de agua son ejemplos característicos de las ondas que se
estudiarán en las siguientes prácticas.
REGLAS DE SEGURIDAD
 No estire el resorte más del límite acordado.

 No doble el resorte tratando de unirlo.
DEFINICIÓN BÁSICA: Onda es una perturbación que viaja a través de un

medio elástico o del vacío, que transporta energía, pero no trasporta masa.
OBJETIVOS
 Comprender la diferencia entre el movimiento de una onda y el

movimiento de las partículas del medio donde ella viaja.
 Distinguirá mediante montajes de laboratorio, las ondas
longitudinales de las transversales.
 Distinguirá mediante montajes de laboratorio, las ondas mecánicas
24
de las electromagnéticas.
Materiales
- Un resorte de alambre - Un resorte de caucho - Tres pinzas caimanes

- Un soporte - Dos nueces
Procedimiento
Si Ustedes desean llamar la atención o enviar un mensaje a una persona

que se encuentra fuera del salón, por ejemplo, en la calle. ¿Escriba todas
las formas como lo podría hacer?
De las maneras enunciadas anteriormente. Escriba en su hoja de trabajo en

forma de columnas separadas las que “no transportan masa” de las que “sí
transportan masa”.
En la separación anterior, obtuvimos un grupo que no transporta masa,

entonces ¿Qué transporta si sabemos que hay un cambio físico?
Lo que se dice en este punto es para tener en cuenta al realizar el punto

4 únicamente.
Vamos a estudiar los fenómenos que no comprenden el transporte de masa,

sino el transporte de energía, como ustedes lo descubrieron en el punto
3.1.1. A estos fenómenos se les da el nombre de FENOMENOS
ONDULATORIOS.
Tendremos en cuenta para este estudio que:

- El movimiento de las pinzas representará la dirección del movimiento
amplificado de las partículas del medio.
- La influencia en el movimiento de una pinza a la otra indicará la
dirección del movimiento de la onda.
25
Coloque las pinzas caimán a la banda de caucho, como lo sugerimos al

iniciar la práctica y produzca un pequeño pulso en la primera pinza. Observe
como es el movimiento de las partículas del medio comparado con el
movimiento de propagación de onda.
Realicen en su hoja de trabajo un dibujo del montaje mostrando con flecha la

dirección de propagación la onda observada y la dirección del movimiento de
las partículas del medio.
Al observar el anterior fenómeno. ¿Cuáles afirmaciones son verdaderas y

cuáles falsas?
A. El movimiento del medio (pinza caimán) es paralelo al movimiento de

propagación de la onda.
B. El movimiento del medio (pinza caimán) es perpendicular al
movimiento de propagación de la onda.
C. La onda producida en la banda de caucho es longitudinal.
D. La onda producida en la banda de caucho es transversal.
E. La onda producida en la banda de caucho es mecánica.
F. La onda producida en la banda de caucho es electromagnética.
¿Las partículas del medio (pinzas) viajan con la onda producida en la banda
de caucho?
Ahora quiten el resorte de caucho y hagan un montaje con el resorte de

alambre como le sugerimos al iniciar la práctica. (recuerde que debe
colocarle las pinzas al resorte). Produzca un pequeño pulso en el resorte.
Observe como es el movimiento de las partículas del medio (pinzas caimán)
comparado con el movimiento de propagación de la onda (resorte).
Realicen un dibujo del montaje mostrando con flechas la dirección de la onda

observada y la dirección del movimiento de las partículas.
Al observar el anterior fenómeno, ¿Cuáles afirmaciones son verdaderas y

cuáles falsas?:
26
A. El movimiento del medio (pinza caimán) es paralelo al movimiento de

propagación de la onda.
B. El movimiento del medio (pinzas caimán) es perpendicular al
movimiento de Propagación de la onda.
C. La onda producida en el resorte es longitudinal.
D. La onda producida en el resorte es transversal.
E. La onda producida en el resorte es mecánica.
F. La onda producida en el resorte es electromagnética.
¿Las partículas del medio (pinzas) viajan con la onda producida en el

resorte?
ONDAS EN UNA CUBETA

Toque apenas el agua con la yema del dedo, observa detenidamente el
pulso que se ve reflejado sobre la cartulina y responde las siguientes
preguntas:
¿Cuál es la forma del pulso que se observa sobre la cartulina?
¿Es la velocidad del pulso igual en todas las direcciones?
Analicemos las direcciones de la onda y de las partículas de la superficie del

agua:
a) Escriba la dirección de la onda

b) Deja caer un pedacito de papel en la superficie del agua. Pulse con el
dedo sobre la barra cilíndrica hasta obtener pulsos rectos. Escriba la
dirección en que se mueve el papel.
¿Cómo es el movimiento de la onda comparado con el movimiento del

papelito?
27
Según la dirección: ¿Qué clase de onda se presenta entonces en la

superficie del agua?
Según el medio: ¿Qué clase de onda es la que se forma en el agua?
Conclusiones
RESPONDA LAS PREGUNTAS 1 Y 2 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE

INFORMACIÓN
1. Una persona deja caer periódicamente esferas sobre un punto de la

superficie de una piscina. Después de 2 s observa que se han formado
20 frentes de onda y que la rapidez de avance de ellos es de 10 m/s. 1.
0,2 s después de haber arrojado la primera esfera la cantidad de frentes
de onda que observa es:
A. 0
B. 2
C. 10
D. 0,1 2.
2. La longitud de onda de estas perturbaciones es igual a:
A. 100 m.
B. 20 m.
C. 5 m.
D. 1 m.
3. Una onda de luz se mueve hacia un vaso de vidrio que contiene agua,
como lo muestra la siguiente figura.
28
Se espera que la longitud de onda de la luz sea menor en el vidrio (el

material más denso), mayor en el aire (el material menos denso) y tenga un
valor intermedio en el agua (el material más denso que el aire y menos
denso que el vidrio).
Si se pudiera ver el comportamiento de la onda al entrar en el vaso y salir de
este, ¿cuál de las siguientes gráficas representa mejor la longitud de onda de
luz en los tres materiales?
4. 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
29
A. más bajo.
B. de la misma altura.
C. más alto.
D. invertido.
4. Reflexión y Refracción de Ondas
DESEMPEÑO:
 Estudia las características de los fenómenos ondulatorios observados
en la cubeta de ondas.
Introducción
Al observar las ondas que se producen en la cubeta de ondas es posible

diferenciar y estudiar el movimiento de ellas clasificándolas en los
fenómenos ondulatorios de la Reflexión, refracción, difracción e interferencia
de ondas.
Hoy estudiaremos la Reflexión y Refracción de ondas, veremos las

características, formas y reacciones de un tren de ondas cuando chocan con
diferentes formas de obstáculos, también lo que ocurre cuando una onda
pasa a través de dos medios diferentes. Aquí solo haremos la observación
cualitativa de los fenómenos.
30
Las ondas se transmiten a una velocidad finita y constante que depende del
medio en el que se propagan. Las principales propiedades que influyen en la
velocidad de las ondas son la naturaleza del medio y su estado. Respecto al
estado del medio por el que se transmiten las ondas podemos destacar la
temperatura.
De esta manera podemos determinar que cuando una onda se transmite

entre dos medios de propiedades distintas o en un mismo medio en el que su
estado no es homogéneo se produce una variación en la velocidad de esta.
Este cambio en la velocidad de las ondas lo podemos apreciar visualmente
en las ondas del espectro visible. Un ejemplo es el efecto que produce el sol,
sobre estas ondas, al calentar en verano la superficie de la tierra. La
temperatura es mayor en la superficie y disminuye al alejarnos, creando un
gradiente de temperaturas. La velocidad de las ondas aumenta con la
temperatura del medio, por tanto, tenemos una variación en la velocidad al
acercarse a la superficie.
Esta variación en la velocidad la observamos como pequeñas ondulaciones

sobre los objetos que observamos. Esto es debido a que cambios en la
31
velocidad de las ondas también implica cambios en su dirección. Este

cambio de dirección de una onda dentro de un mismo medio se denomina
refracción. La refracción también se produce cuando una onda atraviesa
oblicuamente la superficie de separación de dos medios transparentes de
distinta naturaleza.
La reflexión de ondas se produce al incidir estas sobre la superficie de los

medios con propiedades distintas, invirtiéndose el sentido de propagación de
algunas de las ondas. La reflexión depende de las propiedades de los
medios y del ángulo de incidencia respecto de la superficie.
La visión de los objetos se debe a la reflexión de la luz. Los rayos luminosos

se reflejan en la superficie del objeto y pueden ser observados, identificando
la forma y color del objeto.
Dependiendo de las propiedades de la superficie reflectora, podemos

clasificar la reflexión luminosa en regular o difusa. La reflexión regular es
aquella en la que los haces de luz conservan su forma original. Se da en
superficies lisas. La reflexión difusa es aquella en la que los haces de luz no
conservan su forma original, al producirse cambios de dirección en los haces
en función de la rugosidad de la superficie.
Cuando un haz de luz atraviesa oblicuamente la superficie de separación de
32
dos medios transparentes, parte de las ondas se ven reflejadas, esto implica
que la intensidad lumínica se reparte entre los haces refractados y reflejados.
La reflexión y refracción de ondas tiene una gran importancia en la industria.
En algunas ocasiones estos fenómenos son favorables, como en la
transmisión de información a través de fibra óptica, debido a la reflexión de la
luz en este medio. En otras ocasiones son perjudiciales, como en la
transmisión de información a través de cobre, donde debemos instalar
resistencias de final de línea para minimizar la reflexión de la señal al final de
la línea, debido al cambio de medio.
En muchas aplicaciones debemos conocer en profundidad los efectos de la

reflexión y refracción. Por ejemplo, en la construcción de una lente es
determinante la homogeneidad del material, para evitar variaciones en la
velocidad que puedan producir efectos no deseados. La reflexión debe
minimizarse para que la incidencia de rayos reflejados sea máxima y por
tanto, la lente más luminosa. En una óptica compuesta por diferentes lentes
se han debido calcular los efectos producidos por la reflexión y la refracción,
para aumentar la calidad del conjunto.
OBJETIVOS
* Enumere dos objetivos referentes a la práctica.
Materiales
- Cubeta de ondas - Pantalla o cartulina - Generador de ondas

- Barrera circular - Barrera plana - Vidrio
Procedimiento
REFLEXION DE ONDAS
33
Realice el montaje de la cubeta como le sugerimos en la explicación, con

el propósito de observar cualitativamente el fenómeno de REFLEXION.
Coloque la barrera circular y genere ondas planas (usar la barra cilíndrica).

Observe en la cartulina la configuración formada.
* DIBUJE LO OBSERVADO
* ¿Cuándo las ondas chocan con la barrera semicircular, cambia la dirección

y sentido de propagación? EXPLIQUE.
Ahora retire la barrera semicircular y coloque la barrera plana y genere

ondas planas.
* Dibuje lo observado en la pantalla.
* La onda cambia de dirección de propagación cuando choca con la barrera

plana?
JUSTIFIQUE.
Ahora coloque la barrera plana en forma oblicua de modo que la onda

choque formando un ángulo.
* Dibuje la barrera y las ondas incidentes y reflejadas.
Trace una línea perpendicular a la barrera. Observa como es el ángulo

incidente comparado con el ángulo de ángulo de reflexión.
* Concluye al respecto.
Refracción
Realice el montaje en la cubeta como le sugerimos en la explicación, con el

propósito de observar cualitativamente el fenómeno de REFRACCION.
34
Para crear los dos medios se coloca un vidrio dentro de la cubeta, así habrá
una parte más profunda que la otra y la división de medios debe ser paralela
a la barra generadora de ondas.
* Genere ondas planas y observe en la pantalla. DIBUJE LO OBSERVADO.
* Qué ocurre a las ondas cuando pasan de la sección más profunda a la

menos profunda en cuanto a su:
a. FRECUENCIA (f)
b. LONGITUD DE ONDA ()
c. VELOCIDAD DE PROPAGACION (v)
Modifique la posición del vidrio de manera que no sea paralela a la

barra que genera ondas, sino que haga un ángulo con la dirección de dicha
barra; genere pulsos y observe lo que sucede.
* En su hoja cuadriculada dibuje las ondas incidentes y refractadas y el

borde del vidrio.
* ¿Qué conclusión obtiene al observar la dirección de las ondas en los dos

medios?
Cuestionario?
De las preguntas 1 a 12 escoja la respuesta correcta
1)Tipo de onda en la que las vibraciones son paralelas a la dirección de

propagación de la onda
a) Longitudinal
b) Transversal
c) Periódica
d) Mecánica
35
e) Electromagnética
2)Tipo de onda que necesita un medio para transportarse
a) Longitudinal
b) Transversal
c) Periódica
d) Mecánica
3)Tipo de ondas que puede propagarse en el vacío
a) Longitudinal
b) Transversal
c) Periódica
d) Mecánica
4)Tipo de onda en que las partículas del medio se mueven

perpendicularmente al movimiento dela onda
a) Longitudinal
c) Periódica
b) Transversal
d) Mecánica
5)Resultado del encuentro de varias ondas en un mismo punto
a) Reflexión
b) Refracción
c) Difracción
d) Interferencia
e) Doppler
36
6)Es un cambio de dirección de la onda debido a un cambio de medio de

propagación
a) Reflexión
b) Refracción
c) Difracción
d) Interferencia
e) Doppler
7)Una onda choca con un obstáculo, invierte la dirección de su movimiento

sin cambiar de medio
a) Reflexión
b) Refracción
c) Difracción
d) Interferencia
e) Doppler
8)Una parte de la onda puede pasar por un obstáculo y genera nuevas

ondas
a) Reflexión
b) Refracción
c) Difracción
d) Interferencia
e) Doppler
9)Es el número de oscilaciones que se realizan en un segundo
a) Longitud de onda
c) Periodo
e) Velocidad de propagación
b) Amplitud
d) Frecuencia
37
10)Es la distancia mínima entre dos crestas o valles

a) Longitud de onda
b) Amplitud
c) Periodo
d) Frecuencia
11)Es el tiempo que le toma a una onda en regresar a su posición inicial

a) Longitud de onda
c) Periodo
b) Amplitud
d) Frecuencia
12)Desplazamiento máximo que presenta la onda

a) Longitud de onda
c) Periodo
b) Amplitud
d) Frecuencia
Preguntas
* ¿Cómo definiría Usted la reflexión de ONDAS?
* ¿Cómo definiría Usted la refracción de ondas
Conclusiones
* Realice una conclusión referente a la práctica.
NOTA: conteste lo cuestionado donde hay asteriscos

38
5. Difracción e Interferencia de Ondas
DESEMPEÑO:
 Observa y analiza el fenómeno de la Difracción y de la interferencia de

ondas.
Introducción
En la presente práctica vamos a hacer el análisis cualitativo de los

fenómenos que se presentan cuando una onda bordea los obstáculos que
encuentra a su paso, también estudiaremos los fenómenos cuando varias
ondas generadas se encuentran o cruzan sus caminos superponiéndose
entre ellas.
En física clásica, la difracción ocurre debido a la manera en que las ondas se

propagan; esto se describe por el principio de Fresnel - Huygens y
el principio de superposición de ondas. La propagación de una onda puede
ser visualizada considerando cada partícula del medio transmitido en un
frente de onda como punto fuente de una onda esférica secundaria. El
desplazamiento ondulatorio en cualquier punto subsecuente es la suma de
estas ondas secundarias. Cuando las ondas se suman, la adición está
determinada por las fases relativas, así como las amplitudes de las ondas
individuales de modo que la amplitud sumada de las ondas puede tener
cualquier valor entre cero y la suma de las amplitudes individuales. Por lo
tanto, los patrones de difracción normalmente tienen una serie de máximos y
mínimos.
Según la explicación de la mecánica cuántica moderna de la propagación de

luz a través de una rendija (o rendijas), cada fotón se caracteriza por lo que
se conoce como una función de onda, la cual describe la trayectoria que
sigue el fotón desde la fuente emisora, a través de la rendija y hasta la
pantalla. La trayectoria está determinada tanto por el entorno físico como la
geometría de la rendija, la distancia de la pantalla y las condiciones iniciales
cuando el fotón es creado. La existencia de la función de onda del fotón se
39
demostró en varios experimentos, como el realizado por Geoffrey Ingram

Taylor en 1909 (ver experimento de Young). En la perspectiva cuántica el
patrón de difracción es creado por la distribución de trayectorias. La
presencia de luz y bandas oscuras se debe a la presencia o ausencia de
fotones en estas áreas. Este enfoque tiene algunas semejanzas llamativas
con el principio de Fresnel - Huygens; según el que cada rendija actúa como
una fuente secundaria de luz, dando lugar a diferentes trayectorias para que
los fotones atraviesen las rendijas.
Existen varios modelos analíticos que permiten al campo difractado ser

calculado, incluida en ellos la ecuación de difracción de Kirchhoff-
Fresnel que se deriva de la ecuación de onda, 9 la aproximación
de difracción de Fraunhofer de la ecuación de Kirchhoff que se aplica al
campo lejano y a la difracción de Fresnel, aproximación que se aplica al
campo cercano. La mayoría de los modelos no pueden resolverse de forma
analítica, pero se pueden proporcionar soluciones numéricas a través de
métodos de elementos finitos y elementos límite.
Es posible obtener una comprensión cualitativa de muchos fenómenos de

difracción considerando cómo varían las fases relativas de las fuentes de
ondas secundarias individuales y, en particular, las condiciones en el que el
desfase es igual a medio ciclo, en cuyo caso las ondas se cancelarán entre
sí.
Las descripciones más sencillas de difracción son aquellas en las que el

problema se puede reducir a uno bidimensional. Para las ondas de agua, es
este ya el caso de; estas se propagan solo sobre la superficie del agua. Para
la luz, con frecuencia podemos olvidar una dirección si el objeto difractor se
propaga en esa dirección a una distancia muy mayor que la de la longitud de
onda. En el caso de que la luz brille a través de pequeños agujeros
circulares, tendremos en cuenta la naturaleza completa tridimensional del
problema.
40
En física, la interferencia es un fenómeno en el que dos o más ondas se

superponen para formar una onda resultante de mayor, menor o igual
amplitud. El efecto de interferencia puede ser observado en todos los tipos
de onda, como ondas de luz, radio, sonido, entre otros. La ecuación de la
onda es la suma algebraica de las funciones de las ondas que se están
superponiendo.
Fenómenos de singular importancia que distinguen las ondas de las

partículas son la interferencia y la difracción. La interferencia es la
combinación por superposición de dos ó más ondas que se encuentran en
un punto del espacio. La difracción es la desviación que sufren las ondas
alrededor de los bordes y esquinas que se produce cuando una porción de
un frente de ondas se ve cortado o interrumpido por una barrera o obstáculo.
El esquema de la onda resultante puede calcularse considerando cada punto
del frente de onda original como una fuente puntual de acuerdo con el
principio de Huygens y calculando el diagrama de interferencia que resulta
de todas estas fuentes.
41
OBJETIVOS
 Observar y analizar el fenómeno de la Difracción de ondas.

 Observar y analizar el fenómeno de la interferencia de ondas.
Materiales
- Cubeta de ondas - Fuente de luz

- Cartulina - Dos barreras planas
- Generador de ondas planas
42
Procedimiento
Difracción
CON UNA BARRERA

Prepare la cubeta de ondas, ubicando la luz y la cartulina adecuadamente.
Coloque una barrera plana (de aluminio) en el centro y paralela al generador
de ondas. Observará la sombra en el centro de la cartulina.
Con la barra cilíndrica (de madera) o con el motor si lo tiene, genere ondas y
observe el fenómeno cuando llegan a la barrera. ¿Cómo es la onda
alrededor y después que pasa por detrás de la barrera? Dibuje la barrera y
las ondas antes y después de ella.
CON DOS BARRERAS

En el centro, coloque dos barreras dejando una separación entre ellas de
aproximadamente 1.5 cm.
 Genere ondas planas y observe el fenómeno después que pasan a través

del orificio.
* Dibuje las barreras y las ondas antes y después de pasar por la abertura.
* Separe las barreras planas a unos 15 cm. o más y observe el fenómeno.

Dibújelo y explique que les suceden a las ondas al pasar por esta abertura.
* Compare los fenómenos de 3.2.1 y 3.2.2 ¿Dónde se observa mejor el

fenómeno de la difracción? ¿Por qué?
* Al observar el fenómeno de la difracción ¿Qué conclusión saca con

respecto al punto central entre las dos barreras? (ESTE ES EL
PRINCIPIO DE HUYGENS, DEFÍNALO)
43
* Defina con sus palabras el fenómeno de la Difracción.
Interferencia de Ondas
DEFINICIONES:
N N N N N
CRESTA: Parte superior de la onda
VALLE: Parte inferior de la onda
NODOS: Puntos que oscilan con la mínima amplitud.
ANTINODOS: Puntos que oscilan con la máxima amplitud.
INTERFERENCIA CONSTRUTIVA: Puntos donde se suman las amplitudes

de las ondas, se ve forman líneas alternándose una pequeña línea muy
brillante seguida de una muy oscuras.
INTERFERENCIA DESTRUCTIVA: Puntos donde se restan las amplitudes

de las ondas, se ve que forman líneas oscuras como si allí.
LÍNEAS ANTINODALES:las que se forman por máxima interferencia.
LÍNEAS NODALES: las que se forman por mínima interferencia.
En la cubeta de ondas, con el motor generamos dos pulsos simultáneos en

la superficie del agua.
44
* Las partes claras (brillantes) representan las crestas ¿Qué representan

las oscuras?
* Dibuja lo observado en la cartulina, indicando cuáles son los puntos de

Interferencia constructiva y los de Interferencia destructiva resaltando las
líneas nodales.
* La Interferencia constructiva existe entre dos líneas nodales? ¿Es esto

falso o verdadero? EXPLIQUE.
* Cuando dos crestas de onda se superponen, estas se suman o se anulan.
* ¿Que nombre se le da a la interferencia de los puntos de la línea

antinodal?
* Defina la interferencia de ondas, de acuerdo con lo observado.
Conclusiones
Cuestionario
1. Los fenómenos ondulatorios que ocurren en un sistema físico dado se

estudian al medir y cuantificar el comportamiento de las cantidades
físicas que lo caracterizan. Teniendo en cuenta lo anterior se puede
afirmar que el comportamiento de una onda se debe a
A) las interacciones entre partículas y los campos que la componen.

B) el movimiento colectivo del sistema físico.
C) su magnitud de propagación.
D) sus propios componentes.
2. Sabemos que una onda de choque ocurre cuando varias ondas que
viajan en un medio se superponen formando
45
A) Un triangulo
B) Una intersección
C) Un cilindro
D) Un cono
3. La difracción es un fenómeno de tipo interferencial y como tal

requiere …ver más…
Según el concepto se refiere a:
A) Ondas longitudinales.
B) Ondas gravitacionales.
C) Ondas transversales.
D) Ondas electromagnéticas.
4. Son aquellas en las cuales sus partículas del medio tienen un

movimiento periódico debido a la fuente perturbadora que vibra
continuamente.
Un ejemplo adecuado para este sería:
A) El movimiento de un reloj de pared.

B) Explosiones con bombas nucleares.
C) Movimiento de una cuerda.
D) Las ondas sonoras, ondas de luz.
5. La fórmula correcta para encontrar la densidad lineal seria.

Opciones.
A) v/f.
B) 1/f.
C) n/t.
D) *m/L.
46
6. Una onda está compuesta por
Opciones:
A) Cresta y valle.
B) Nodos, valle, frecuencia y periodo.
C) Cresta, valle, nodos, landa y amplitud.
D) Todas las anteriores.
6. Propagación de la Luz
DESEMPEÑO:
 Verifica experimentalmente la dirección de propagación de la

luz y algunos de sus usos.
Introducción
El profesor realizará una introducción general sobre el tema de óptica, su

importancia de estudio, sus aplicaciones y aportes al progreso de la
humanidad.
¿Qué es la luz?
Lo que llamamos luz es la parte del espectro electromagnético que puede

ser percibido por el ojo humano. Existen, aparte de la luz, diversas formas de
radiación electromagnética en el universo, que se propaga por el espacio y
transporta energía de un lugar a otro (como la radiación ultravioleta o los
rayos x), pero a ninguna de ellas podemos percibirlas naturalmente.
La luz visible está compuesta por fotones (del vocablo griego phos, “luz”), un
tipo de partículas elementales que carecen de masa. Los fotones se
comportan de manera dual: como ondas y como partículas. Esta dualidad
47
dota a la luz de propiedades físicas singulares.

La óptica es la rama de la física que estudia la luz, sus propiedades,
comportamiento, interacción y sus efectos sobre la materia. Sin embargo, la
luz es el estudio de muchas otras disciplinas como la química, la relatividad
general o la física cuántica, entre otras.
Historia de la luz
La naturaleza de la luz ha intrigado a la raza humana desde siempre. En la

antigüedad se la consideraba una propiedad de la materia, algo que
emanaba de las cosas. También se la vinculaba con el Sol, el astro rey en la
mayoría de las religiones y cosmovisiones de la humanidad primitiva y, por lo
tanto, también con el calor y con la vida.
Los antiguos griegos entendían la luz como algo cercano a la verdad de las
cosas. Fue estudiada por filósofos como Empédocles y Euclides, quienes ya
habían descubierto varias de sus propiedades físicas. A partir
del Renacimiento europeo, en el siglo XV su estudio y aplicación a la vida
humana tomó un gran impulso, con el desarrollo de la física moderna y de
la óptica.
Posteriormente, el manejo de la electricidad permitió la iluminación

artificial de los hogares y ciudades, dejando de depender del Sol o de la
quema de combustibles (lámparas de gasoil o kerosén). Así se sembraron
las bases de la ingeniería óptica que se desarrolló en el siglo XX.
Gracias a la electrónica y la óptica fue posible el desarrollo de aplicaciones

para la luz que siglos atrás habrían sido impensables. Aumentó nuestra
comprensión de su funcionamiento físico, en parte gracias a las teorías
cuánticas y al enorme avance en la física y la química que tuvo lugar gracias
a ellas.
Gracias a la luz y su estudio existen tecnologías tan dispares como el láser,
el cine, la fotografía, el fotocopiado o los paneles fotovoltaicos.
48
Características de la luz
La luz es una emisión ondulatoria y corpuscular de fotones, es decir, al
mismo tiempo se comporta como si estuviera hecha de ondas y de materia.
Se desplaza siempre en línea recta, a una velocidad definida y constante.

La frecuencia de las ondas lumínicas determina el nivel de energía de la luz,
y es lo que diferencia a la luz visible de otras formas de radiación.
Aunque la luz en general (tanto del Sol como la de una lámpara), se vea
blanca, contiene ondas con longitudes de onda que corresponden a cada
color del espectro visible.
Eso puede evidenciarse al apuntarla a un prisma y descomponerla en los

tonos del arcoíris. Que un objeto tenga un color particular es consecuencia
de que el pigmento del objeto absorbe ciertas longitudes de onda y refleja
otras, reflejando la longitud de onda del color que vemos.
Si a un objeto lo vemos blanco es porque el pigmento refleja toda la luz que

se emite sobre él, todas las longitudes de onda. Si, en cambio, lo vemos
negro es porque absorbe toda la luz y no se refleja nada, no vemos nada, es
decir, vemos negro. Los colores del espectro perceptible por nuestro ojo van
desde el rojo (700 nanómetros de longitud de onda) hasta el violeta (400
nanómetros de longitud de onda).
Propagación de la luz
La luz se propaga en línea recta y a una velocidad de 299.792.4458 metros

por segundo en el vacío. Si le toca atravesar medios densos o complejos, se
mueve a velocidades menores.
El astrónomo danés Ole Roemer hizo la primera medición aproximada de

la velocidad de la luz en 1676. Desde entonces, la física ha afinado
enormemente los mecanismos de medición.
El fenómeno de las sombras también tiene que ver con la propagación de la

49
luz: al impactar contra un objeto opaco, la luz proyecta su silueta sobre el

fondo, delineando la porción bloqueada por el objeto. Existen dos grados de
sombra: una más luminosa, llamada penumbra; y otra más oscura, llamada
umbra.
La geometría ha sido una herramienta importante a la

hora de estudiar la propagación de la luz o de diseñar
artefactos para obtener determinados efectos, por
ejemplo, el telescopio y el microscopio.
Los fenómenos de la luz son alteraciones que

experimenta al someterse a determinados medios o
determinadas condiciones físicas. Muchos de ellos son
visibles a diario, incluso si no sabemos bien cómo
operan.
 La reflexión. Al impactar sobre determinadas superficies, la luz es

capaz de “rebotar”, es decir, de cambiar su trayectoria describiendo
ángulos determinados y predecibles. Por ejemplo, si el objeto sobre el
que impacta con cierto ángulo es liso y posee propiedades reflectivas
(como puede ser la superficie de un espejo), la luz se reflejará formando
un ángulo igual al incidente, pero en dirección contraria. Es así como
funcionan los espejos.
 La refracción. Cuando la luz pasa de un medio transparente a otro, con
diferentes densidades se da un fenómeno conocido como «refracción».
El ejemplo clásico lo constituye el paso de la luz entre el aire (menos
denso) y el agua (más densa), cosa que puede evidenciarse al
introducir un cubierto en un vaso con agua y notar cómo la imagen del
cubierto parece interrumpirse y duplicarse, como si hubiera un “error” en
la imagen. Esto se debe a que el agua cambia la dirección de
propagación al pasar de un medio al otro.
 La difracción. Cuando los rayos de luz rodean a un objeto o pasan a
través de aberturas en un cuerpo opaco, experimentarán un cambio en
su trayectoria, produciendo un efecto de apertura, como ocurre con los
50
faros de un automóvil durante la noche. Este fenómeno es propio de

todas las ondas.
 La dispersión. Esta propiedad de la luz es la que nos permite obtener
el espectro de color completo al dispersar el haz de luz, es decir, es lo
que ocurre cuando la hacemos atravesar un prisma, o lo que ocurre
cuando la luz atraviesa las gotas de lluvia en la atmósfera y genera así
un arcoíris.
 La polarización. La luz está compuesta por oscilaciones del campo
eléctrico y magnético que pueden tener distintas direcciones. La
polarización de la luz es un fenómeno que ocurre cuando, por ejemplo,
por medio de un polarizador (como pueden ser los anteojos de sol) se
disminuyen las direcciones de oscilación de manera que la luz se
propaga con menos intensidad.
OBJETIVOS
 Comprobar la propagación rectilínea de la luz, mediante el paso de un
haz de luz por un orificio
 Determinar la diferencia entre sombra y penumbra
 Observar la formación de las imágenes en una cámara oscura.
Materiales
- Dos láminas de acrílico con orificio - Fuente luminosa

- Cámara oscura.
Procedimiento
* Observen un bombillo encendido y dibujen como se ve la propagación de la

luz.
* Ahora coloquen frente al bombillo dos láminas cada una con un orificio, de
tal manera que los orificios estén alineados, dibuja como es la propagación
de la luz al pasar por los dos orificios.
* ¿Qué le pasa al rayo de luz si se mueve uno de los soportes de tal manera
51
que los orificios ya no estén alineados?
* ¿De las tres observaciones anteriores, qué puedes concluir con respecto a
la propagación de la luz?
SOMBRA Y PENUMBRA
Proyecte la sombra de un lápiz sobre una hoja de papel, usando como fuente
de luz la de un bombillo o la que entra por la puerta.
 Primero, coloque el lápiz cerca de la hoja y dibújelo junto con su sombra tal
como la ve en el papel.
 Segundo, coloque el lápiz a 10 cm del papel y dibújelos lápiz y la sombra tal

como la ve ahora
 Ahora, coloque el lápiz a 50 cm y dibújelo junto con su sombra tal como la

ve en este caso.
 ¿Qué sucede con la sombra si el lápiz está muy cerca de la hoja de papel?
 ¿Qué sucede cuando el lápiz se aleja de la hoja de papel? (casos 4.2 y 4.3)
* En el primer dibujo, observaron una sombra bien definida (nítida): ¿cómo

es el ancho de ésta respecto al lápiz?
a) Al alejar el lápiz a 10 cm (figura dos) observaron la formación de una

zona ennegrecida en el centro y otra más difusa clara.
b) Al alejar el lápiz a 50 cm o más observaron únicamente una zona

totalmente difusa
* ¿Cómo explican la formación de las dos zonas de distinta iluminación

del caso 4.7a)?
* Haga un diagrama de la marcha de los rayos luminosos del caso 4.7a) y

52
explique el fenómeno. Tenga en cuenta que la luz se propaga en línea recta.

Ayuda: Dibuje para esto el lápiz visto desde el borrador o sea viéndolo como
un círculo y los rayos de luz.
* ¿Dibuje el fenómeno natural del eclipse de luna o el de sol? Teniendo en

cuenta la teoría que los rayos de luz se propagan en línea recta, explique el
fenómeno que escogió.
CAMARA OSCURA
* Mire detalladamente la cámara que recibió y describa las partes que la

componen.
Observe una imagen distante y bien iluminada, que se proyecte en el papel

calco de la cámara.
* ¿Cómo es la imagen observada?
* Cambie el tamaño del agujero. ¿Influye esto en la formación de la imagen?
* ¿Por qué cree que se pinta de negro el interior de la cámara?
Conclusiones
1. La luz es una manifestación de:
I. Los Colores.
II. La Energía.
III. La Fuerza.
2. De estas tres proposiciones es o son correctas:
A. Sólo I
B. Sólo II
C. Sólo III
53
D. I y II
E. I y III
3. La velocidad de propagación de la luz es:
A. El índice de refracción del medio con respecto del área.

B. El cociente entre la frecuencia y la longitud de onda correspondiente.
C. Característica para cada medio.
D. Siempre constante e igual a 300.000 km/s.
E. El índice de refracción absoluto del medio respectivo.
3. La luz es una onda
A. Electromagnética y mecánica
B. Electromagnética y longitudinal
C. electromagnética y transversal
D. Mecánica y transversal
E. Longitudinal
4. Cuando la luz es:
A. Plano cóncava.
B. Plano convexa
C. Bicóncava.
D. Menisco convergente
E. Biconvexa.
5. De acuerdo con la siguiente imagen podemos afirmar que es una lente
A. Plano cóncava.
B. Plano convexa
C. Bicóncava.
D. Menisco convergente
E. Biconvexa.
54
6. Según la teoría ondulatoria, el color está asociado a:
A) El vector de onda
B) La longitud de onda
C) El índice de refracción
D) La velocidad de la Luz
E) La velocidad de la luz en un prisma
7. La imagen obtenida corresponde a [pic][pic]
A) una imagen real

B) una imagen real en un espejo plano
C) una imagen virtual en una lente biconvexa
D) una imagen real en una lente bicóncava
E) una imagen virtual en un espejo plano
8. Según lo estudiado, usted podría concluir que en la imagen hay dos lentes
de tipo:
A. Biconvexa y plano cóncava

B. Bi cóncava y plano cóncava
C. Biconvexa y plano convexa
D. Bicóncava y planoconvexa
E. Ninguna de las anteriores
9. Todo rayo que pasa por el centro óptico de una lente, cuando se refracta:
A) No sufre desviación.
B) Pasa por el vértice.
C) Lo hace paralelo al eje óptico.
D) Se refleja
55
E) Ninguna de las anteriores.
10. El fenómeno llamado arco iris se debe a
A) la Humedad del ambiente.

B) la velocidad de la luz.
C) la reflexión de la luz.
D) la dispersión de la luz.
E) la refracción de la luz.
7. Imágenes en Espejo Plano y Esférico
DESEMPEÑO:
 Comprende el fenómeno de la formación de imágenes en un espejo.
Introducción
Un espejo plano es un tipo de espejo cuya

superficie reflectante es plana. Por contraposición
a los espejos curvos, que por lo general modifican
la configuración de imágenes de los objetos que
reflejan, los espejos planos muestran imágenes
idénticas a las originales de los objetos reflejados,
con la particularidad de su simetría con respecto al plano del espejo, lo que
se traduce en la inversión de su lateralidad.
Para los rayos de luz que inciden en un espejo plano, el ángulo

de reflexión es igual al ángulo de incidencia.3 Ambos ángulos se miden entre
cada rayo y la normal a la superficie, y las tres líneas rectas (las trayectorias
de los dos rayos y la perpendicular a la superficie) pertenecen a un mismo
plano. Por lo tanto, el ángulo de reflexión es el ángulo entre el rayo reflejado
y la normal y un haz de luz colimada no se dispersa tras reflejarse en un
56
espejo plano, si se exceptúan los efectos de la difracción.

Un espejo plano forma una imagen de los objetos situados delante de él, que
aparentan estar por detrás del plano sobre el que sitúa la superficie del
espejo. Una línea recta trazada entre un punto de un objeto y el punto
correspondiente de su imagen forma un ángulo recto con, y está bisecado
por, la superficie del espejo plano. La imagen formada por un espejo plano
es siempre virtual (lo que significa que los rayos de luz de hecho no
provienen de la imagen), recta, y de la misma forma y medida que posee el
objeto reflejado. Una imagen virtual es una copia de un objeto formada en la
ubicación de la que parecen provenir los rayos de luz el ángulo de incidencia
es uno. Se trata de una "imagen especular" del objeto, que presenta una
inversión lateral. Si una persona se refleja en un espejo plano, la imagen de
su mano derecha aparenta ser la mano izquierda de la imagen.
Son el único tipo de espejo para el que un objeto real siempre produce una
imagen virtual, levantada y de la misma medida que el objeto reflejado. Los
objetos virtuales sin embargo producen imágenes reales. La longitud focal de
un espejo plano es infinita; y su potencia óptica es cero
Reflexión de la luz
La reflexión de la luz es el cambio en la dirección que experimenta un rayo

cuando incide sobre una superficie opaca.
Reflexión difusa
Se produce cuando la luz incide en una superficie opaca, pero no

pulimentada, la cual presenta una serie de irregularidades, que hacen que la
luz se refleje en distintas direcciones.
Un hecho importante es que gracias a este tipo de reflexión es posible que
nos percatemos de la existencia de luz en algún lugar.
57
Reflexión especular
Se produce en superficies totalmente pulimentadas cómo ocurre con los

espejos. En este caso la reflexión se produce en una sola dirección gracias a
lo cual es posible formar imágenes.
Este tipo de reflexión obedece a la ley de reflexión por lo que ángulo de
incidencia de los rayos es igual a ángulo de reflexión.
Ley de reflexión
58
La ley de reflexión establece que el ángulo que forma el rayo incidente con la
normal es igual al ángulo que se forma entre el rayo reflejado y la normal.
Cabe mencionar también que la reflexión ocurre en el mismo plano y que la
normal siempre es perpendicular a la superficie reflectante.
Todos alguna vez hemos tratado de encandilar a otra persona enfrentándole

a los ojos los rayos del sol a través de un espejo.
Estudiaremos aquí el fenómeno que permite tal juego de manera que se

entienda por qué es posible dirigir los rayos, también la forma, tamaño y
distancia de imágenes en los espejos planos y en los espejos esféricos.
OBJETIVOS
 Estudiar las características fundamentales de las imágenes que se
forman en los espejos
Materiales
- Lámina de icopor - un espejo plano - dos alfileres

- Espejos cóncavo y convexo - una fuente luminosa - Hoja de papel
Procedimiento
59
NATURALEZA DE UN OBJETO FRENTE A UN ESPEJO PLANO
 Sobre la base de icopor fije su hoja de papel cuadriculada.

 A 24 cuadriculas del borde superior, trace una línea horizontal del largo
del espejo.
 Coloque el espejo sobre la línea trazada.
 Mas abajo a algo más de 4 cm, coloque un alfiler-objeto frente al
espejo.
 Observe la imagen del alfiler, clave un segundo alfiler, lo más
perpendicularmente posible, donde crea que está localizada la imagen
vista.
 Cada alumno debe realizar este procedimiento en su hoja.
 Mida Do, distancia espejo-objeto y Di, distancia espejo-imagen.
 Consigne sus resultados en la tabla siguiente:
DISTANCIAS ESTUD. ESTUD. ESTUD ESTUD ESTUD

1 2 .3 .4 .5
DO
Di
* Al comparar los valores Do (distancia del objeto al espejo) con los

valores de Di (Distancia del espejo a la imagen) y responda en las
conclusiones.
60
X X
CARACTERISTICAS DE LA IMAGEN
Coloque el espejo plano al frente de la siguiente figura en forma de L,

encima de la recta y dibuje a pulso la imagen que observa a través del
espejo pero sobre su hoja cuadriculada que coloca donde se indica.
A HOJA CUADRICULADA
C D
 Al comparar las dos figuras usted está en capacidad de contestar las

siguientes preguntas:
* La imagen del segmento AB es derecha o invertida?
* ¿cómo es su tamaño, menor o igual o mayor?
* La imagen del segmento CD es derecha o invertida?
61
* ¿cómo es su tamaño, menor o igual o mayor?
ANALICE EL ESPEJO CÓNCAVO Y EL CONVEXO
 Coloque los dos espejos que se le entregan a una misma distancia con
los brazos extendidos, obsérvese en ellos al tiempo y conteste las
siguientes preguntas:
* ¿Cómo se forma la imagen en cada uno de ellos? ¿menor, igual o mayor?

¿Derecha o invertida?
DETERMINACION DE LA DISTANCIA FOCAL EN UN ESPEJO

ESFERICO
 Este procedimiento debe hacerlo cada alumno en su hoja de papel

cuadriculado.
 Calibre la fuente de luz para que los tres rayos salgan nítidos y
paralelos.
 Realice el montaje indicado por el profesor, tenga en cuenta que el rayo
del centro incida justo en la dirección de la punta del tornillo que está
detrás del espejo y que el rayo reflejado se devuelva por el mismo.
 Sobre la hoja de papel trace la línea del espejo y marque los tres puntos
donde los rayos incidentes chocan en el espejo y dos que determinen
los rayos reflejados de los costados.
 Retire el montaje y con una regla trace los dos rayos reflejados y
prolónguelos hasta que se unan (el punto de unión se llama el FOCO
del espejo).
 Mida la distancia entre el FOCO y el VÉRTICE del espejo (punto central

del espejo). Esta distancia se denomina DISTANCIA FOCAL.
* ¿Qué sucede con el conjunto de rayos reflejados?

62
* Mida la distancia focal del espejo. Apúntela como F1 = _____ cm

Ahora realice los pasos anteriores, pero con el espejo en otra posición, o
sea, que los tres rayos reflejados salgan hacia un lado, pero solo un poco.
* Mida la distancia focal del espejo. Apúntela como F2 = _____ cm
CONCLUSIONES GENERALES
* ¿Cómo son las medidas de DO con respecto a las Di? Esta es una ley de
los espejos planos.
* En el punto 4 usted descubre una característica importante de los espejos

planos: ¿Cómo son las imágenes de las líneas paralelas al espejo? ¿Cómo
son las imágenes de las líneas perpendiculares al espejo?
*¿Físicamente a que se debe su respuesta en el punto 5?1?
*¿Al comparar F1 con F2, cómo son estos resultados? ¿A qué se debe que
sea así?
* Diga dos aplicaciones de los espejos planos y dos de los espejos

esféricos.
Conclusiones
1. Un rayo de luz que viaja en el medio 1 con índice de

refracción n1, incide sobre la superficie del medio 2
con índice de refracción n2 mayor que n1, como
muestra la figura. El rayo se divide en dos partes: el
rayo 1 que es reflejado hacia el punto B y el rayo 2 que
es refractado hacia el punto C.
63
A)90°
B)0°
C) 45°
D) 75°
2. Al poner una lupa sobre un papel bajo los rayos del

Sol, el papel puede quemarse sí se ubica a la distancia
adecuada. Este fenómeno ocurre debido a que la lupa
hace que
A) Los rayos diverjan alejándose entre sí, aumentando la intensidad de la

luz.
B) Los rayos se reflejen en su superficie, aumentando la intensidad de la luz.
C) Los rayos converjan hacia el mismo punto, aumentando la intensidad de
la luz.
D) Los rayos se difracten aumentando la intensidad de la luz.
3. Pedro y Jorge han organizado una fiesta donde el

sistema de sonido tendrá potentes amplificadores y la
iluminación contará con lámparas de destellos. Jorge ha
llevado a la fiesta un estroboscopio. El objeto es un disco
con una ranura que gira alrededor de un eje central,
como se observa en la figura. Pedro observa a través del estroboscopio una
lámpara que emite luz permanentemente y con cierta frecuencia f emite un
destello de luz de mayor intensidad. Si la frecuencia con la que gira el
estroboscopio también es f; puede deducirse que Fernando a través el
estroboscopio verá luz
A) encendida intermitentemente sin destellos.

B) encendida cada dos vueltas del estroboscopio.
C) encendida dos veces por vuelta del estroboscopio.
D) encendida brevemente y después apagada.
64
4. Se ubican dos recipientes A y B con dos gases

distintos separados por una pared transparente y se
envía un rayo de luz monocromática desde el
recipiente A al recipiente B, como se india en la figura.
SI el gas dentro del recipiente A tiene menor densidad
que el gas dentro del recipiente B se espera que
A) la velocidad de propagación de la luz dentro del recipiente A sea menor

que en el recipiente B
B) la frecuencia de la onda dentro del recipiente A sea menor que en el
recipiente B.
C) la velocidad de propagación de la luz dentro de recipiente A sea mayor
qué en el recipiente B.
D) la frecuencia de la onda dentro del recipiente A sea mayor que en el
recipiente B.
5. Dos espejos planos forman un ángulo recto como se

muestra en la figura 1. Un rayo de luz incide sobre uno
de los espejos y se refleja luego en el segundo. El
ángulo  vale
A) 60º
B) 45º
C) 30º
D) 15º
6. Un haz monocromático incide sobre una lámina de

caras paralelas formando un ángulo de 30º con la
normal a la lámina. El espesor de la lámina es de 4 cm y
el desplazamiento lateral cuando el haz emerge de la
lámina es de 3 cm. De los siguientes valores ¿Cuál
corresponde al índice de refracción de la lámina
respecto al medio exterior?
A) 1
B) 5/6
C) 1/2
65
D) 3/10
7. Un rayo de luz incide sobre un

bloque de hielo transparente que
está colocado sobre un espejo
plano. De las anteriores figuras,
el que representa
adecuadamente el correspondiente esquema de rayos luminosos, es:
A) C
B) D
C) A
D) B
8. Se tienen 2 espejos planos perpendiculares entre sí,

como indica la figura. El número de imágenes de sí mismo
que ve un observador parado en el punto A es
A) 5
B) 3
C) 2
D) 4
9. Un dispositivo óptico está constituido por un

prisma de vidrio y un hemisferio de cristal como
muestra la figura. La velocidad de la luz en el
vidrio V2 es menor que en el cristal, V1 y la
velocidad de la luz en el aire es la misma que en
el vacío. Un rayo luminoso pasa del prisma al
hemisferio y luego al aire. De los siguientes
esquemas, el correcto es
A) C
B) D
C) A
D) B
66
10. Un rayo de luz incide sobre un cristal

semitransparente con un ángulo  tal que el
haz reflejado es perpendicular al refractado.
De esto se deduce que el índice de
refracción, n, del cristal es
A) Cos 0
B) Sen 0
C) tan 0
D) Cot 0 Ctg 
8. Leyes de la Reflexión
DESEMPEÑO:
 Diferencia entre Reflexión difusa y Reflexión especular o brillante.
 Establece las Leyes de la reflexión de la luz.
Introducción
Formación de imágenes en espejos planos
67
La formación de imágenes en espejos planos tiene su explicación en la ley

de reflexión.
en general los rayos se reflejan hacia el ojo como si procedieran de detrás
del espejo, pero realmente son los rayos que provienen del objeto y que se
reflejan en el espejo.
La imagen formada en el espejo plano tiene las siguientes características:
1. La imagen formada es virtual

2. La imagen formada está a la misma distancia que el objeto del espejo.
3. La imagen está derecha igual que el objeto, sin embargo, experimenta
una inversión lateral, o sea la izquierda está a la derecha y viceversa
4. La imagen es de igual tamaño que el objeto.
Clasificación de las imágenes
Los espejos producen imágenes que tienen efectos diversos. Estas

imágenes están siempre siguiendo algunas leyes, y el conocimiento de ellas
permite construir sistemas ópticos eficaces de tal manera que al colocar un
objeto delante, se puede conseguir el efecto deseado.
Un sistema óptico es un conjunto de medios materiales limitados por

superficies, cuya finalidad es aprovechar las propiedades de la luz en la
construcción de instrumentos como espejos, lentes, lupas, microscopios,
telescopios y otros de cualquier naturaleza.
Cuando los rayos de luz parten de un mismo punto y se concentran en otro

distinto, se dice que el segundo es la imagen del primero.
Las imágenes se pueden clasificar según su naturaleza en:
 Reales: Se forman cuando los rayos reflejados después de interactuar

con un espejo o lente, se intersectan en un punto. La imagen debe
proyectarse sobre un plano o pantalla para ser visible.
 Virtuales: Se forman cuando los rayos después de interactuar con un
espejo o lente divergen y son sus proyecciones las que se unen en un
68
punto. Estas imágenes no se pueden proyectar en un plano, pero son

visibles para el observador.
Con respecto a la posición, las imágenes pueden ser:
 Derechas: Si están orientadas igual que el objeto

 Invertidas: Si están en la posición contraria al objeto
Según su tamaño las imágenes se denominan:
 Aumentadas o mayores si son más grande que el objeto.

 Disminuidas o menores si son más pequeñas en relación con el objeto.
El estudio del comportamiento de la luz es fundamental para comprender

todos los fenómenos que observamos a través del sentido de la vista, que
puede ir desde la formación de la imagen en un espejo hasta la explicación
de la formación del arco iris. En este primer experimento realizaremos
algunas observaciones sobre la propagación de la luz.
En la práctica anterior hemos aprendido que la propagación de la luz es en

línea recta.
* ¿En qué dirección se propaga el rayo reflejado?

* ¿Qué ocurrirá al haz de luz cuando encuentre un obstáculo?
OBJETIVOS
 Descubrir en el laboratorio las leyes de la reflexión
Materiales
- Una lámpara o fuente luminosa - Un espejo plano

- Un transportador - Hoja blanca
69
Procedimiento
Utilice el haz de luz de la fuente luminosa según indicación del profesor.
Observe el comportamiento del haz al hacerlo incidir sobre el cuaderno, la

mesa y la pared.
* a) ¿Qué ocurre cuando la luz choca con cada uno de estos objetos?
* b) ¿Cómo es el haz de luz reflejado: Brillante o difuso?
* c) Repita la observación para objetos como láminas metálicas, vidrios y

plásticos. ¿Cómo es el haz de luz reflejado? Brillante o difuso.
Vamos a observar el comportamiento del haz de luz frente a una superficie

pulida (espejo plano).
Con la fuente luminosa genere un haz de luz. Sobre la mesa coloque su hoja
de papel cuadriculada, sobre ella coloque perpendicularmente (vertical) el
espejo marcando su posición con un lápiz. Haga incidir el haz de luz en
forma oblicua sobre el espejo.
* ¿Qué observa? En este caso se dice que hay Reflexión especular.
* ¿Qué sucede si se inclina el espejo de modo que deje de ser perpendicular

al papel? Ensaye dos o tres posiciones y describa lo que observe.
Imagine un palillo pegado al espejo perpendicularmente, notará que al girar
el espejo el palillo también girará en la misma dirección. La línea normal es
la recta perpendicular al espejo en el punto de incidencia del haz de luz.
* ¿Está la normal en el mismo plano (hoja de papel) del rayo incidente y el

rayo reflejado? Explique la razón de su respuesta.
* ¿Qué conclusión deduce respecto a las posiciones en cada caso del rayo
incidente (R. I), la normal (N) y el rayo reflejado (R R)?
70
* ¿Por qué vemos los objetos a nuestro alrededor? Recuerde la definición de

reflexión de onda observada en la cubeta de ondas.
COMPROBACIÓN SEGUNDA LEY DE REFLEXIÓN
Con el espejo perpendicular a la hoja, trace sobre ella la posición del espejo
Con dos puntos ubique el rayo incidente, con otros dos puntos ubique el rayo
reflejado. retire la hoja y trace las líneas de los rayos.
Mediante un transportador o escuadra trace la dirección de la normal ON.

El esquema quedará como el mostrado a continuación.
RAYO INCIDENTE
E S P E J
FUENTE O
LUMINOSA
i
r
R.
REFLEJADO
Usando el esquema que obtuvo mida con el transportador ángulo de

incidencia
( i) y el ángulo de Reflexión ( r)
Cada alumno debe hacer un caso para consignar en la tabla N° 1:
71
TABLA No. 1
CASO CASO CASO CASO
ANGUL 1 2 3 4
OS
i
r
* Qué conclusión puede sacar de los datos obtenidos en la Tabla anterior.
Conclusiones
En el punto 3 se analiza la primera ley de la reflexión de la luz y en el punto 4

se analiza la segunda ley, esas definiciones deben ser sus conclusiones.
Cuestionario
1. En las siguientes afirmaciones coloque una V si la afirmación es verdadera

o una F si es falsa. (sólo con lápiz pasta y sin corregir su respuesta)
a) ______ Huygens formuló que la luz se comporta como onda y corpúsculo.
b) ______ La reflexión de la luz se produce porque la luz rebota y se

devuelve
c) ______ La velocidad de la luz es de 300000 m/s.
d) ______ Al pasar la luz de un medio a otro siempre cambia su velocidad.
e) ______ En la reflexión la luz no cambia su velocidad.
f) ______ La luz al pasar de un medio a otro puede ser reflejada, refractada

y absorbida
g) ______ La luz al ser reflejada en un espejo cambia su ángulo de

72
incidencia.
h) ______ Al pasar la luz de un medio menos refringente a uno más

refringente se acerca a la normal.
i) ______ El índice de refracción es independiente del medio
j) ______ En la refracción la luz cambia su dirección de propagación.
2. Conteste
¿Qué diferencia existe entre la reflexión y la refracción de la luz?
________
Problema I: Un rayo incide sobre un vaso que contiene bebida sprite. Un

estudiante de primero medio decide aplicar su conocimiento y quiere saber el
índice de refracción de la bebida y también la rapidez de la luz en su interior.
Para ello se consigue un transportador, lo pega en el vaso y hace incidir con
láser de color rojo (λ=650 m en el aire) detectando que el ángulo de
incidencia es de 30° y el de refracción 23°. Conteste:
a) ¿A qué índice de refracción llegó el estudiante?

b) ¿Qué longitud de onda tiene el rayo láser en la bebida?
c) ¿Cuál es la frecuencia de la luz?
73
d) ¿Qué velocidad lleva la luz láser en la bebida?

e) ¿Cuál sería el ángulo crítico para la interfaz sprite – aire
2) A partir de la siguiente figura si el ángulo incidente vale 30° ¿cuál es valor

del ángulo reflejado?
Rayo incidente
Rayo reflejado
a. 60°
b. 90°
c. 30°
d. 180°
e. 120°
3) Una semejanza entre el sonido y la luz es:

I. Las dos se comportan como ondas
II. Las dos se refractan
III. Las dos viajan en el vacío
a. Solo I
b. Solo II
c. Solo III
d. Solo I y II
e. Solo I y III
4) Si el índice de refracción de un cuerpo transparente es de 1,2 significa que

la luz se propaga en ese medio a una velocidad de: (c= 300.000 Km/s)
a. 150.000 Km/s
b. 200.000 Km/s
c. 300.000 Km/s
d. 360.000 Km/s
e. Mientras no se indique el color de la luz no se puede saber.
5) Las imágenes virtuales se forman en la intersección de:

74
I. los rayos reflejados

II. las propagaciones de los rayos reflejados
III. los rayos incidentes
a. Sólo I
b. Sólo II
c. Sólo III
d. I y III
e. I, II y III
6) Cuando un objeto se encuentra en el foco de un espejo cóncavo, se

producen imágenes:
a) Reales, del mismo tamaño que el objeto.

b) Virtuales, de mayor tamaño que el objeto.
c) Derechas y de mayor tamaño que el objeto.
d) Invertidas y de menor tamaño que el objeto.
e) No se produce ninguna imagen.
7) De los siguientes diagramas cuál representa la reflexión difusa es:
75
a.
b.
c.
d.
e.
9. Refracción de la Luz
DESEMPEÑO:
 Experimenta y aplica la Ley de Snell de la refracción.
Introducción
Refracción en lámina de caras planas y paralelas

76
Fundamento
Se considera lámina de caras paralelas a todo medio refringente limitado por

planos paralelos. Por ejemplo, un vaso octogonal, etc.
En estas se verifica que todo rayo que incide sobre una de las caras de la
lámina de caras paralelas emerge de ella y no se desvía, solo sufre un
desplazamiento que depende del ángulo de incidencia:
Si se analiza trigonométricamente la relación entre i y e se obtendrá que los

ángulos son iguales.
El seno del ángulo de incidencia es inversamente proporcional al índice de
refracción del medio incidente y el seno del ángulo de refracción es
inversamente proporcional al índice de re-refracción del medio en que se
refracta. Esto se conoce como Ley de Snell.
Un rayo de luz que atraviesa una lámina de caras paralelas, no se desvía,

sino que sufre un desplazamiento lateral respecto de la dirección de
incidencia.
El desplazamiento lateral de una lámina de caras paralelas en el aire (n = 1)

depende del ángulo de incidencia (i), del espesor de la lámina (e) y del índice
de refracción de esta (n)
Un medio material que esté formado por dos caras planas y paralelas, siendo
su espesor e, forma lo que se llama una lámina de caras planas y
paralelas. Si ésta se introduce en un medio material distinto, resulta que el
espacio queda dividido en tres secciones, la superior con su correspondiente
índice de refracción, la de la propia lámina con índice de refracción diferente
y la inferior con el mismo índice que la superior.
Se designa con n el índice de refracción relativo de la lámina respecto del

medio 1 ó del 3, que supondremos el mismo a ambos lados de la
lámina , donde n1 corresponde al medio exterior y n2 a la lámina.
77
Un rayo luminoso forma con la cara superior de la lámina un ángulo de

incidencia i1 y el correspondiente refractado rf. La figura 1a es un esquema
del proceso y la fig. 1b es una fotografía real.
El rayo refractado llega a la cara inferior con un ángulo de incidencia rf y

sale con un refractado i2.
De acuerdo con la ley de Snell.
Por tanto, la lámina se limita a desplazar lateralmente el rayo incidente. Una

medida relacionada con ese desplazamiento es la distancia x en la figura 1a.
El desplazamiento x depende del ángulo de incidencia i1 = i.
Fig.1a
Fig. 1b
Lámina plano-paralela
Una lámina plano- paralela es un medio homogéneo de índice de refracción

n, limitado por dos superficies planas paralelas, situado en otro medio de
índice de refracción n1.
78
Cuando un rayo de luz incide sobre una de

las caras de la lámina, la atraviesa después
de experimentar dos refracciones, una en
cada cara. En la figura puedes observar la
marcha del rayo a través de la lámina.
Aplicando la ley de Snell en cada superficie
se obtiene:
n1 sin θ1 = n sin θ1' y n sin θ2 = n1 sin θ2'
y como θ1' = θ2 se obtiene n1 sin θ1 =
n1 sin θ2' es decir, sin θ1 = sin θ2' o θ1 =
θ2'. Imagen 27. Elaboración propia.
El ángulo de incidencia θ1 es igual al ángulo de emergencia θ2' y el rayo,

después de pasar por la lámina, emerge paralelo al rayo incidente y no se
desvía, solo sufre un desplazamiento que depende del ángulo de incidencia.
Este experimento mostrará el cambio de dirección que sufre un haz de luz

cuando incide en forma oblicua sobre un cuerpo transparente. Además,
Usted determinará cuantitativamente el índice de refracción de dichas
láminas.
OBJETIVOS
 Observar y comprobar la desviación de la luz cuando pasa de un medio
transparente a otro medio transparente más o menos denso que él.
Materiales
- Una lámpara o fuente luminosa - Una lámina de caras paralelas

- Dos transportadores
REFRACCION EN UNA LAMINA DE ACRILICO
Coloque la lámina de acrílico sobre una hoja de papel blanca, utilizando la

fuente luminosa con una rendija vertical, haga incidir un rayo sobre un punto
79
(1) en una de las caras de la lámina. Marque el contorno de la lámina con un

lápiz, y los puntos 1,2 y 3; por conveniencia mantenga fijo el montaje durante
su experimento.
¿Qué cambios se observan al propagarse la luz en el acrílico?
TRACE EL RAYO INCIDENTE: 3-1

Y EL RAYO REFRACTADO: 1-2
3
i = ANGULO INCIDENTE i
r = ANGULO REFRACTADO 1
r
OBSERVE QUE NO TENEMOS EN CUENTA EL RAYO QUE SALE DEL

ACRÍLICO.
Cambie la dirección del rayo incidente para cinco posiciones diferentes y

repita el procedimiento anterior, utilizando el mismo punto de incidencia (1).
Mida con el transportador el ángulo de incidencia (i) y el ángulo de refracción

(r) y tabule sus resultados en la siguiente tabla de datos.
NOTA: La Ley de Snell establece que la relación entre el seno del ángulo de
incidencia y el seno del ángulo de refracción es una constante:
𝒔𝒆𝒏(𝒊)
𝒏=
𝒔𝒆𝒏(𝒓)
n: Se denomina como el índice de refracción de un medio con respecto al

otro.
80
TABLA DE DATOS
MEDICI i r Sen i Sen r n

ON
1
2
3
4
5
Compare los resultados de (n) de los 5 casos. ¿Se acercan a algún valor
constante?
¿Cuál sería el valor promedio de esta constante en su experimento? Hállelo

sumando los n y dividiendo por 5.
En el caso de que el primer medio sea el aire, (n) se denomina el índice de

refracción del material, en este caso del acrílico.
Utilizando el principio de “Huygens”, se puede demostrar que (n) es también

la relación entre la velocidad de la luz en el aire (c) y la velocidad de la luz en
el medio acrílico (V).
𝒄
𝒏=
𝒗
Si c = 300.000 Km/s, reemplace n promedio y c y calcule la velocidad de la

luz en el acrílico usando la fórmula.
Se puede decir que la velocidad de la luz en el acrílico es:
81
a) mayor que la del aire?
b) menor que la del aire?
Entonces ¿cuál es más denso: el aire o el acrílico?
Después de analizar las unidades de las componentes en la fórmula del

índice de refracción ¿Podría usted deducir cuales serían las unidades de n?
¿Qué ocurre en el experimento después que el rayo ha atravesado la lámina

de acrílico? ¿Dé una explicación teórica del resultado?
Conclusiones
1. Una lámina plano-paralela de un vidrio cuyo índice de refracción es

1,52, tiene un espesor de 2 cm y se encuentra en el aire (n = 1). Un
rayo de luz incide con un ángulo de 30º sobre una de sus caras, ¿cuál
es el desplazamiento que experimenta el rayo al emerger de la lámina?
2. Una lámina de vidrio de caras planas y paralelas situada en el aire tiene

un espesor de 12 cm y un índice de refracción de 1,5. Si un rayo de luz
incide en la cara superior del vidrio con un ángulo de 30º. determine:
a) El valor del ángulo en el interior de la lámina y el ángulo emergente.
b) El desplazamiento lateral del rayo incidente al atravesar la lámina.
c) Dibuje la marcha del rayo.
82
3. Un rayo de luz monocromática

penetra en una lámina de caras
planas y paralelas como las de la
figura. Determina la posición y el
ángulo de salida del rayo de la
lámina, así como el
desplazamiento del rayo de
salida respecto al de entrada.
10. Electricidad
DESEMPEÑO:
 Comprende la forma de generar y detectar la electrización de los

cuerpos.
Introducción
En este capítulo estudiaremos la capacidad de algunos materiales de

adquirir carga eléctrica o que poseen carga eléctrica. Se denomina
Electrostática el estudio de las propiedades y acción entre las cargas
eléctricas en reposo. Usaremos el electroscopio, también observaremos la
generación de potencial electrostático a través del Generador de Van Der
Graaf y analizar el fenómeno que allí ocurre. Analizaremos los elementos
que pueden acumular energía y los que no pueden hacerlo. Tenga muy en
cuenta que cargas eléctricas opuestas se atraen, pero si son iguales se
repelen, parecido a lo que sucede con los imanes.
La electricidad es el conjunto de fenómenos causados por la existencia,

interacción y movimiento de cargas eléctricas.
Esta forma de energía se manifiesta con el movimiento de partículas
cargadas en la superficie de un material conductor. Las partículas cargadas
pueden ser, electrones, protones o iones.
83
Se puede analizar desde dos puntos de vista:

 Dese una escala macroscópica: lo que una persona puede observar.
 Desde una escala microscópica: para poder observar lo que sucede es
necesario utilizar aparatos especiales. El conjunto de las cosas que
pasan a escala microscópica corresponde a lo que podemos ver a
escala macroscópica.
 Desde el punto de vista macroscópico, con este término nos referimos a
la fuerza electromagnética. Es decir, a todos los fenómenos físicos a
gran escala que involucra una de las interacciones fundamentales. En
especial, a la energía electrostática.
 Desde el punto de vista microscópico, estos fenómenos eléctricos se
deben a la interacción entre partículas cargadas a una escala muy
pequeña, una escala molecular.
 Los efectos macroscópicos típicos son las corrientes eléctricas y la
atracción o repulsión de las cargas.
Tipos de electricidad
Hay dos tipos:

 Estática. Este tipo se produce frotando dos o más objetos y haciendo
fricción
 Dinámica, que es el flujo de carga a través de un conductor.
La electricidad estática se produce al acumular partículas cargadas en la

superficie de un material. Generalmente es causada al frotar materiales.
El resultado de una acumulación de cargas estáticas es que los objetos
pueden ser atraídos entre sí. Incluso pueden provocar que una chispa salte
de uno a otro.
La electricidad dinámica se produce al mover un flujo de electrones.
La intensidad de corriente se mide en amperios. En este caso, los electrones
deben fluir a través de un material conductor.
Las centrales eléctricas son las responsables de la generación de
electricidad.
¿Qué es una carga eléctrica?

84
La carga eléctrica es la propiedad física de la materia que hace que

experimente una fuerza cuando se coloca en un campo electromagnético.
Las cargas pueden ser positivas y negativas:
 Carga eléctrica positiva, normalmente transportada por protones (carga

positiva).
 Carga negativa, normalmente transportada por electrones.
Las cargas similares se repelen entre sí y las cargas diferentes se atraen

entre sí. Un objeto con ausencia de carga neta se denomina neutral.
Un objeto con una carga ejerce una fuerza a cierta distancia sobre otro
objeto que tiene otra carga. Este concepto se puede comparar con la
gravedad, que hace que un objeto atraiga a otro.
¿Qué es un campo eléctrico?
Un campo eléctrico es el estado de tensión que aparece en el espacio

alrededor de un electrón o cualquier otro objeto que tenga una carga positiva
o negativa.
Este campo interfiere con los campos de otros objetos cargados y causa las
fuerzas mutuas típicas de tales objetos.
Si los electrones se mueven, por donde pasan se genera un campo
magnético. La intensidad de este campo es directamente proporcional tanto
al número de electrones en movimiento como a la velocidad a la que se
mueven. Es decir, a la corriente eléctrica.
Tipos de corriente
La energía eléctrica se puede transmitir mediante dos tipos de corriente:

 Corriente alterna, en el que los electrones vibran, pero no se desplazan.
 Corriente continua, en la que los electrones se desplazan a través del
conductor.
En los circuitos eléctricos de corriente continua los electrones siempre se
mueven en la misma dirección dentro de él.
85
OBJETIVOS
 Comprender el concepto de carga eléctrica
 Probar elementos que acumulan o no carga eléctrica
 Comprender el funcionamiento del generador de VAN DER GRAFF
Materiales
- Electroscopio - Seda
- Barra plástica - Generador de Van Der Graaff
- Fuente de 12 VDC - Rectificador de diodo
- Bombillo (diodo led) - Resistencia
- Condensador.
Procedimiento
ELECTRIZACION POR FROTAMIENTO
Prepare unos pedacitos de papel; luego frote la barra plástica con la tela.
Acerque la barra a los pedacitos de papel que están en la mesa.
¿Qué ocurrió? ¿Por qué este fenómeno?
¿Qué tipo de carga eléctrica tiene la barra plástica?
¿La fuerza que se ejerce entre los pedazos y la barra es atractiva o

repulsiva?
ELECTROSCOPIO
Aparato que detecta si un cuerpo está o no cargado eléctricamente.
Frote nuevamente la barra plástica con la seda. Acerque la barra sin tocar
86
al disco de aluminio, que está en parte superior del electroscopio.
a) ¿Diga que observa, con respecto a la laminilla de aluminio?

b) Con la teoría que le hemos dado como se explica este fenómeno.
¿Como definiría inducción electrostática?
ELEMENTOS ACUMULADORES Y NO ACUMULADORES DE

ENERGIA.
Tome una resistencia y conéctela por unos segundos a los terminales de la

fuente de voltaje de 12 VDC. Retírela y ahora conecte los terminales de la
resistencia al bombillo. Invierta las puntas y pruebe nuevamente.
a) ¿Qué observó?
b) ¿Qué conclusión obtiene con respecto a las resistencias? Tenga en

cuenta el título del numeral 4.
Tome un condensador, tenga en cuenta la polaridad y conéctelo a la fuente

de voltaje de 12 voltios por unos segundos. Retírelo y ahora conecte los
terminales del condensador al bombillo (led). Invierta las puntas y pruebe
nuevamente.
a) Que observó?
b) Que conclusión obtiene respecto de los condensadores?
GENERADOR DE VAN DER GRAFF
Obsérvelo, dibújelo y describa sus partes
Hágalo funcionar, espere 15 segundos y luego acerque poco a poco

la esfera pequeña al domo del generador (pero sin tocarse).
87
¿Qué observó?
Describa el fenómeno teniendo en cuenta la diferencia de carga entre el

domo y la esfera pequeña.
Conclusiones
1. ¿Por qué el sistema de generación, distribución y consumo de energía

eléctrica utiliza corriente alterna, en lugar de utilizarse corriente
continua? Pincha aquí para conocer la repuesta, para aportar tu opinión
o para conocer la opinión de los lectores del blog energía
2. En EE. UU. el voltaje del sistema eléctrico oscila a una frecuencia de 60

Hz, mientras que en Europa y en la mayoría de los países del mundo lo
hace a 50 Hz ¿Qué sistema es mejor, es decir, a qué frecuencia las
ventajas son mayores que los inconvenientes? (pincha aquí para más
información)
a. ¿No sería más favorable que el voltaje del sistema eléctrico

oscilara a 100 Hz?
b. ¿No sería más favorable que el voltaje del sistema eléctrico
oscilara a 25 Hz?
3. ¿Por qué se utiliza corriente trifásica?
4. ¿Por qué se transporta la energía eléctrica en alta tensión?
5. ¿Qué es la corriente o potencia reactiva?
6. ¿Por qué en centrales termoeléctricas se prefieren los generadores

síncronos, cuando los asíncronos son mucho más sencillos y baratos?
88
7. Una central debe generar más potencia reactiva que la que estaba
generando, porque así se lo pide el gestor de la red eléctrica. ¿Qué dos
formas tiene de hacerlo?
8. Una central debe generar más potencia reactiva que la que estaba
generando, porque así se lo pide el gestor de la red eléctrica.
¿Consume más combustible para generar esa potencia reactiva?
9. ¿Qué consecuencia tiene para una central eléctrica tener que generar
más potencia reactiva?
10. Un generador eléctrico, ¿se comporta como una bobina o como un

condensador?
10. Referencias
I. MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE (M.A.S) – ESTUDIO DE

ELONGACIÓN VELOCIDAD Y ACELERACIÓN
 https://phet.colorado.edu/es/simulation/hookes-law
 http://www.fisica.ucn.cl/wp-content/uploads/2017/09/GL1-LEY-DE-
HOOKE.pdf
 https://www.scielo.br/pdf/rbef/v40n2/1806-1117-rbef-40-02-
e2306.pdf
 https://es.slideshare.net/OLGALUFI/primera-evaluacion-tipo-icfes-
mas
II. PERIODO DE UN PÉNDULO SIMPLE

 https://www.fisicalab.com/apartado/mas-y-pendulos
89
 http://leonardofacosta.weebly.com/uploads/7/2/4/7/7247368/guia_n
3_m.a.s_icfes_2012.pdf
 https://es.educaplay.com/recursos-educativos/888274-
prueba_tipo_icfes_movimiento_armonico_simple.html
 https://www.icfes.gov.co/documents/20143/1210640/Cuadernillo+d
e+preguntas+pensamiento+cientifico+saber+pro+2018.pdf/32dc0c
4a-f54b-2184-f568-6e3b079c785b
III. CLASIFICACIÓN DE ONDAS

 http://elfisicoloco.blogspot.com/2013/02/clasificacion-de-las-
ondas.html
 https://sites.google.com/site/fisicabasicaparaprincipiantes/torque-o-
momento-de-una-fuerza/8-1-clasificacion-de-las-ondas
 https://www.fisic.ch/contenidos/ondas-y-
sonido/clasificaci%C3%B3n-de-las-
ondas/#:~:text=Las%20ondas%20son%20un%20modelo,seg%C3
%BAn%20el%20frente%20de%20onda.
 https://www.icfes.gov.co/documents/20143/490699/Cuadernillo+de
+preguntas+Saber+11-+Ciencias+naturales.pdf/3d9913db-946d-
9f83-d522-bddaf2070fe4
 https://radioslibres.net/105-preguntas-sobre-fisica-del-sonido/
 https://es.slideshare.net/richardsulbaran52/preguntas-
tipoicfesmovimientoondulatorio-1
IV. REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN DE ONDAS

 https://www.google.com/search?q=reflexion+y+refraccion+de+ond
as&oq=reflexion+y+refraccion+de+ondas&aqs=chrome.69i57j0l4j0i
90
22i30l3.11557j0j15&sourceid=chrome&ie=UTF-8
 https://www.fisicalab.com/apartado/reflexion-refraccion-ondas
 https://www.uaeh.edu.mx/scige/boletin/tlahuelilpan/n9/m1.html
 http://rsefalicante.umh.es/TemasOndas/Ondas09.htm
 https://www.nebrija.es/~cmalagon/Fisica_Aplicada/transparencias/
05-Luz/18_-_reflexion_y_refraccion.pdf
 https://www.seas.es/blog/automatizacion/reflexion-y-refraccion-de-
ondas/
V. DIFRACCIÓN E INTERFERENCIA DE ONDAS

 https://www.jove.com/v/10424?language=Spanish
 https://es.wikipedia.org/wiki/Interferencia
 https://www.lpi.tel.uva.es/~nacho/docencia/EMC/trabajos_02_03/R
ADIOASTRONOMIA/web/Indice/Radio/I_radio/5_3_3/InDi_C.htm
 https://fbcb.web1.unl.edu.ar/dfbioq/files/F%C3%8DSICA%20II/Teor
ia_Interferencia_y_Difraccion_de_la_Luz.pdf
 http://materias.df.uba.ar/f2bygba2017c2/files/2012/07/interferencia
_difraccion.pdf
VI. PROPAGACIÓN DE LA LUZ

 https://www.abc.com.py/edicion-
impresa/suplementos/escolar/luz-propagacion-naturaleza-
reflexion-refraccion-
91
410151.html#:~:text=La%20luz%20se%20propaga%20en,se%2
0denomina%20rayo%20de%20luz.&text=La%20luz%20se%20p
ropaga%20en%20todas%20las%20direcciones.&text=La%20ve
locidad%20de%20la%20luz,movimiento%20existente%20en%2
0la%20naturaleza.
 http://www.aitanatp.com/nivel6/luz/propagacion.htm
 https://concepto.de/luz/
 https://es.wikipedia.org/wiki/Luz
 https://concepto.de/luz/#ixzz6id15BPjK
 https://concepto.de/luz/#ixzz6id1OUnsW
 https://concepto.de/luz/#ixzz6id1dKBi6
 https://concepto.de/luz/#ixzz6id26QKTa
 https://concepto.de/luz/#ixzz6id36Dnps
VII. IMÁGENES EN ESPEJO PLANO Y ESFÉRICO

 https://www.fisicalab.com/apartado/espejo-plano
 http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInt
eractiva/OptGeometrica/EspejoPlano/espejoplano.htm
 https://www.fisic.ch/contenidos/ondas-y-la-luz/reflexi%C3%B3n-de-
la-luz-y-espejos-planos/
 https://es.wikipedia.org/wiki/Espejo_plano
 https://www.calculisto.com/topics/optica-geometrica
92
VIII. LEYES DE LA REFLEXIÓN

 https://es.wikipedia.org/wiki/Reflexi%C3%B3n_(f%C3%ADsica)
 https://www.fisic.ch/contenidos/optica/reflexi%C3%B3n-de-la-luz-y-
espejos-planos/
IX. REFRACCIÓN DE LA LUZ

 https://es.wikipedia.org/wiki/Reflexi%C3%B3n_(f%C3%ADsica)
 http://www.heurema.com/PDF44.htm
 https://www.fisicalab.com/ejercicio/1835
 https://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/300
0/3236/html/43_propagacin_a_travs_de_superficies_planas.html
X. ELECTRICIDAD
 https://solar-energia.net/electricidad
 https://es.wikipedia.org/wiki/Electricidad
 https://www.foronuclear.org/descubre-la-energia-
nuclear/preguntas-y-respuestas/sobre-distintas-fuentes-de-
energia/que-es-la-electricidad/
 https://concepto.de/electricidad-2/
 http://energia.renovetec.com/100-preguntas-sobre-energia/110-
cien-preguntas-sobre-energia
https://www.areatecnologia.com/Preguntas-basicas-electricidad.htm
93
94

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PRÁCTICA DE FÍSICA GRADO 11

COLEGIO DEL NIÑO JESUS

GUIA PRACTICA DE LABORATORIO DE FISICA

AMOR, TRABAJO Y DISCIPLINA.

COLEGIO DEL NIÑO JESÚS

1. Movimiento Armónico simple (M.A.S) – Estudio de

El movimiento armónico simple (M.A.S.), también denominado movimiento

En el caso de que la trayectoria sea rectilínea, la partícula que realiza un

El movimiento armónico simple es un movimiento periódico de vaivén, en el

Es también, el movimiento que realiza cada uno de los puntos de la cuerda

los puntos que podemos definir en la cuerda. El movimiento de la cuerda, un

Posición (negro), velocidad (verde) y aceleración (rojo) de un oscilador

Respecto a su posición de equilibrio.

Aplicando la segunda ley de Newton, el movimiento armónico simple se

Siendo m, la masa del cuerpo en desplazamiento. Escribiendo se

La solución de la ecuación diferencial. (2) puede escribirse en la forma

x es la elongación o desplazamiento respecto al punto de equilibrio.

A es la amplitud del movimiento (elongación máxima).

es la fase inicial e indica el estado de oscilación o vibración (o fase) en el

Además, la frecuencia de oscilación puede escribirse como esto:

La velocidad y aceleración de la partícula pueden

obtenerse derivando respecto del tiempo la expresión

El científico Robert Hooke es el autor de la Ley más corta enunciada en

El estudio del M.A.S. es fundamental para comprender muchos de los

 Analizar y observar el M.A.S.

- Disco con manubrio - Pantalla de papel

Realicemos el montaje con la fuente luminosa, el disco y la pantalla de papel.

A = Es la máxima amplitud que puede dar la sombra del manubrio medida

Apunte lo que mide A = _____ cm A’ = ______ cm

¿Qué movimiento determina el manubrio del disco?

¿Qué movimiento determina la sombra del manubrio sobre la pantalla?

Observaciones del Fenómeno

Coloque el disco sobre la mesa y deje la fuente luminosa en el otro extremo.

Coloque el manubrio en forma tangente, esta posición representa la

La longitud de la sombra de la horizontal del manubrio representa la

NOTA: La elongación y la velocidad se pueden medir simultáneamente.

Así representa la aceleración en el M.A.S. Anote los valores cada 30° en la

Elaboren un gráfico de elongación contra el ángulo en papel milimetrado.

Elaboren un gráfico de velocidad contra ángulo en papel milimetrado.

Elaboren un gráfico de aceleración contra ángulo en papel milimetrado.

tenga en cuenta los signos (ese es el valor de am).

¿Qué tipo de curva obtuvieron en cada gráfico? ¡Recuerde la trigonometría!

Escribe la ecuación que relaciona la elongación (Y) y el ángulo ()

Y (120°) = _____________cm (Valor teórico)

Y (210°) = _____________cm (Valor teórico)

6.1b). Halle el error relativo entre el valor teórico y el valor experimental de

Fórmula: Ep = ___Valor teórico – Valor experimental__ x 100

Escriba la ecuación que relaciona la velocidad y el ángulo.

Verifiquemos para los ángulos 120° y 210°, aplicando la ecuación anterior,

V (120°) ____________________ cm/seg. (Valor teórico)

V (210°) ____________________ cm/seg. (Valor teórico)

Calcule el error relativo en cada caso, tomando la fórmula respectiva de error

Escriba la ecuación que relaciona la aceleración y el ángulo.

Verifiquemos para los ángulos 120° y 210° aplicando la ecuación anterior

ac (120°) = _______________ cm/seg2. (valor teórico)

Calcule el error relativo en cada caso, tomando la fórmula respectiva de error

¿Cómo varía la magnitud de la velocidad en el M.A.S. entre:

0° a 90°: de 90° a 180°: de 180° a 270°: de 270° a 360°:

¿Cómo varía la magnitud de la aceleración en el M.A.S. entre:

Apunte lo que mide A = _ cm A’ = __ cm

Fórmula: Ep = _Valor teórico – Valor experimental x 100