lunes, 31 de agosto de 2009
Examen
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PRUEBA DE FÍSICA
Resuelva la prueba y seleccione su respuesta haciendo click en las opciones de la parte izquierda. Al finalizar toda la prueba, presione el botón CALIFICAR y obtendrá su puntaje. Digite su nombre y luego haga click en cualquier punto de la pagina, a partir de este momento comenzará a controlarse el tiempo.
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Control de tiempo (máximo: 00:24:00):
Personalizar la página: Seleccione el estilo (Sólo I.E.): estilo 1:Azul claro estilo 2:Azul oscuro estilo 3:Amarillo/Azul estilo 4:Azul osc/fte B estilo 5:Amarillo estilo 6:Negro/verde estilo 7:verde oliva estilo 8:Azul/verde claro estilo 9:Azul Osc/Amar estilo 10:Azul/amarillo estilo 11:Azul Aguam/amarillo estilo 12:Azul/rojoverde claro estilo 13:Azul/negro estilo 14:Azul-violeta estilo 15:Amarillo/marron estilo 16:Melocoton estilo 17:Marron/verde estilo 18:Marron/purpura estilo 19:Azul/amarillo estilo 20:Amarillo/verde estilo 21:Gris/verde estilo 22:Blanco/Purpura estilo 23:Gris/marron estilo 24:Negro estilo 25:Plata estilo 26:Amarillo/verde
PREGUNTAS DE SELECCIÓN MÚLTIPLE CON ÚNICA RESPUESTA - (TIPO I)
Las preguntas de este tipo constan de un enunciado y de cuatro posibilidades de espuesta entre las cuales debe escoger la que considere correcta.
EJEMPLO X
Un corcho cilíndrico de altura h y cuya densidad es la mitad de la del agua está unido por una cuerda de longitud al fondo de un recipiente como se muestra en la figura. Cuando se abre la llave el nivel de agua en el recipiente comienza a ascender. La gráfica que muestra como varía la tensión T en la cuerda en función del nivel x del agua es
La respuesta correcta es B y así debería marcarla en su Hoja de Respuestas:
1. Un cuerpo de masa m se suelta sobre una pista homogénea de madera como se muestra en la figura y se observa que la rapidez con la que pasa por el punto p vale Ögh
(g = gravedad del lugar)
La gráfica cualitativa de la distancia recorrida por el cuerpo en función del tiempo es la mostrada en
A.
B.
C.
D.
RESPONDA LAS PREGUNTAS 2 Y 3 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE SITUACIÓN
La figura muestra un tramo de una montaña rusa sin fricción
La energía mecánica del carro es tal que cuando llega al punto 4 se encuentra en reposo
2. La velocidad del carro en 1 es
A. Ö(2 gh)
B. 2 Ö(gh)
C. 3 Ö( gh)
D. Ö(gh/2)
3. La gráfica de la energía cinética como función de la coordenada x asociada a este movimiento es
A.
B.
C.
D.
RESPONDA LAS PREGUNTAS 4 A 6 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
La lectura del peso de una persona en una báscula es el valor de la fuerza normal aplicada sobre ella. Imaginemos que la Tierra rota con una rapidez angular tal que sobre su ecuador toda báscula marca cero sin importar el objeto colocado sobre ella.
4. La duración del día sería aproximadamente 1 hora y 23 minutos. Como función del radio de la tierra R y su aceleración gravitacional g, este tiempo se puede expresar como
A. 2πÖ(2R / g)
B. 2πÖ(R / 2g)
C. 2πÖ(R / g)
D. πÖ(R / g)
5. Imaginemos ahora que sobre el ecuador tenemos una esfera suspendida de un hilo, como muestra la figura.
Si la velocidad angular del planeta pasa a un valor mayor que el correspondiente a la situación cuando toda báscula sobre el ecuador marca cero, la posición de la esfera será
A.
B.
C.
D.
6. Considere dos asteroides de igual densidad p, el primero es de radio r y el segundo de radio 2r.
L>>r
El peso de un cuerpo de masa m, es decir la fuerza gravitacional que experimenta el cuerpo en la superficie de un asteroide de masa M y radio R, está dado por GMm / R2 donde G es una constante (volumen de una esfera = 4 π r3/3 ).
El cociente entre la aceleración gravitacional en la superficie del planeta 1 y la del planeta 2 en su superficie es (g1 / g2)
A. 4
B. 2
C. 1/2
D. 1/8
RESPONDA LAS PREGUNTAS 7 Y 8 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
La siguiente es la gráfica de la posición (x) como función del tiempo de una esfera que se mueve sobre una línea recta
7. De la gráfica se concluye que la longitud total recorrida por la esfera entre t = 0 y 5 segundos es
A. 0
B. 0.2 m
C. 0.1 m
D. 0.5 m
8. La posición de la esfera en t = 5 segundos es
A. 0
B. 0.2 m
C. 0.1 m
D. 0.5 m
CONTESTE LAS PREGUNTAS 9 Y 10 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
Se tienen n partículas de un gas ideal a temperatura T0 y presión P0, dentro de un recipiente hermético.
En general la temperatura del gas se puede expresar como T = α E donde E es la energía promedio de las partículas del gas. En este caso T0 = α E0
9. En las condiciones iniciales del gas, se le introducen N partículas de la misma especie cuya energía cinética promedio es 2 E 0. La energía promedio de las partículas del gas es
A.
B.
C.
D.
10. La presión dentro del recipiente se puede expresar como
A. 2 P0
B. 3 P0/n
C. (n + 2N) P0/n
D.
RESPONDA LAS PREGUNTAS 11 Y 12 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
Un cilindro contiene cierta cantidad de gas atrapado mediante un émbolo de masa M que puede deslizarse sin fricción. Este conjunto se va sumergiendo muy lentamente con rapidez constante en agua como se muestra en la figura, mientras todo el conjunto se mantiene a 20ºC.
La gráfica de la presión (P) contra el volumen del gas encerrado (V) se muestra a continuación:
11. Durante los primeros instantes, la gráfica cualitativa de la presión como función del tiempo es
A.
B.
C.
D
.
12. Con respecto al trabajo realizado sobre el gas, mientras su volumen pasa de 10 m3 a 4 m3, es acertado afirmar que es
A. menor que 1,8 Joules
B. casi igual a 4 Joules
C. un valor entre 3 Joules y 3,5 Joules
D. mucho mayor que 4 Joules
13. El trabajo realizado sobre el gas es igual a
A. el calor cedido por el gas durante el proceso
B. el cambio en la energía interna del gas durante el proceso
C. el calor proporcionado al gas durante el proceso
D. la energía cinética promedio de las moléculas del gas
RESPONDA LAS PREGUNTAS 14 Y 15 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
En la ciudad A, a un recipiente que contiene gas ideal se conecta un tubo en forma de U parcialmente lleno con aceite. Se observa que el aceite sube hasta el nivel L1 como se muestra en la figura. El recipiente se transporta a la ciudad B. Allí el aceite sube hasta el nivel L2 que se muestra en la figura.
14. De lo anterior se concluye que
A. la temperatura promedio de la ciudad B es mayor que la de A
B. la temperatura promedio de la ciudad B es menor que la de A
C. hubo una fuga de gas
D. la ciudad B está a menor altura sobre el mar que la ciudad A
15. Un rayo de luz incide sobre un bloque de hielo transparente que está colocado sobre un espejo plano. De los siguientes, el que representa adecuadamente el correspondiente esquema de rayos luminosos, es
A.
B.
C.
D.
16.
Cuando una fuente sonora se mueve con una velocidad mayor que la velocidad de propagación del sonido en el medio se genera una onda de choque, que se escucha como una explosión, porque las crestas de varias ondas se superponen. De las siguientes figuras ¿cuál podría ilustrar una onda de choque?
A.
B.
C.
D.
17.
La caja de la guitarra tiene una forma que favorece la resonancia del aire con la onda sonora producida por la cuerda de la guitarra. Supongamos que la guitarra tuviera una caja cuadrada en lugar de la caja actual, es correcto afirmar que en relación a una guitarra normal
A. la amplitud del movimiento de las partículas del aire es menor, cambiando la intensidad del sonido producido
B. la longitud de onda del sonido disminuye modificando el tono del sonido escuchado
C. la velocidad de propagación de la onda aumenta variando la intensidad del sonido percibido
D la frecuencia de la onda disminuye aumentando el tono del sonido percibido
18. En una cuerda 1, sujeta a una tensión T se generan ondas armónicas de frecuencia f = 3Hz. En otra cuerda 2 idéntica y sujeta a la misma tensión que la cuerda 1 se genera una onda con frecuencia 2Hz. Las ondas tienen amplitudes iguales. La figura que ilustra las formas de las cuerdas en un instante dado es
A.
B.
C.
D
CONTESTE LAS PREGUNTAS 19 Y 20 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
1. Agua 2. Miel
En dos bandejas 1‚ y 2 idénticas se sueltan dos piedritas a intervalos iguales de tiempo. La bandeja 1 está llena con agua y la bandeja 2 con miel.
Simultáneamente se toman fotografías de cada bandeja.
19. La figura que mejor ilustra las formas de las ondas generadas en las superficie de los fluidos, es
A.
B.
C.
D.
20.
Comparando las características de las ondas generadas en el agua y en el aceite se puede afirmar que las que se generan en agua se propagan con
A
mayor frecuencia que las ondas en la bandeja 2
B.
mayor longitud de onda que las ondas en la bandeja 2
C.
igual longitud de onda que las ondas en la bandeja 2
D. menor rapidez que las ondas en la bandeja 2
21.
La siguiente tabla muestra la velocidad de propagación del sonido en diferentes materiales, que se encuentran a diferentes temperaturas.
De acuerdo con los datos de la tabla, tres estudiantes hacen las siguientes afirmaciones:
Estudiante 1: Si la temperatura de un mismo material se aumenta, la rapidez del sonido aumenta siempre y cuando se mantenga la misma presión.
Estudiante 2: La velocidad de propagación del sonido no sólo depende de la temperatura, ya que en distintos materiales, sometidos a la misma temperatura, la rapidez de propagación del sonido es diferente.
Estudiante 3: Es muy probable que la rapidez de propagación del sonido en el agua de mar a 300C y a una atmósfera de presión, sea igual que el agua dulce en esas mismas condiciones.
¿Cuál o cuáles de estas afirmaciones de los estudiantes es más congruente (s)?
A
sólo la del estudiante 1
B.
las de los estudiantes 1 y 2
C.
sólo la del estudiante 3
D. las de los estudiantes 1 y 3
22.
Para estudiar un "circuito" formado por tubos que conducen agua, se puede hacer una analogía con un circuito eléctrico como se sugiere en la figura, donde una bomba equivalente a una fuente, una resistencia a una región estrecha, un voltímetro a un manómetro y un swich a una llave de paso.
Aplicando la analogía a los siguientes circuitos de agua, se concluye que aquel en el cual la presión en el punto B es menor, es
A
B.
C.
D.
23.
Se lanza un haz de partículas, todas con igual velocidad y carga, en una región en donde existe un campo magnético uniforme de magnitud B. El haz se divide en cuatro, cada uno de los cuales describe una semicircunferencia, como se observa en la figura
El haz que tiene las partículas más masivas es
A
1
B.
2
C.
3
D.
4
CONTESTE LA PREGUNTA 24 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
Voltio = [ Joule/Coulomb ] = [ J/C ]
Utilizando dos láminas metálicas cargadas se genera un campo eléctrico constante en la región limitada por las placas. Una persona camina dentro de la región con campo llevando una pequeña esfera cargada eléctricamente con -0,1C.
24. Que la diferencia de potencial entre las placas sea 100 voltios, significa que
A
en cualquier punto entre las placas la energía eléctrica de 1C es 1 Joule
B.
la energía necesaria para llevar 1C de una placa a la otra es 100J
C.
la energía asociada a 1C es 100 voltios
D.
la energía necesaria para llevar 100C de una placa a la otra es 1J
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Aciertos /24
Puntaje %
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PRUEBA DE FÍSICA
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PREGUNTAS DE SELECCIÓN MÚLTIPLE CON ÚNICA RESPUESTA - (TIPO I)
Las preguntas de este tipo constan de un enunciado y de cuatro posibilidades de espuesta entre las cuales debe escoger la que considere correcta.
EJEMPLO X
Un corcho cilíndrico de altura h y cuya densidad es la mitad de la del agua está unido por una cuerda de longitud al fondo de un recipiente como se muestra en la figura. Cuando se abre la llave el nivel de agua en el recipiente comienza a ascender. La gráfica que muestra como varía la tensión T en la cuerda en función del nivel x del agua es
La respuesta correcta es B y así debería marcarla en su Hoja de Respuestas:
1. Un cuerpo de masa m se suelta sobre una pista homogénea de madera como se muestra en la figura y se observa que la rapidez con la que pasa por el punto p vale Ögh
(g = gravedad del lugar)
La gráfica cualitativa de la distancia recorrida por el cuerpo en función del tiempo es la mostrada en
A.
B.
C.
D.
RESPONDA LAS PREGUNTAS 2 Y 3 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE SITUACIÓN
La figura muestra un tramo de una montaña rusa sin fricción
La energía mecánica del carro es tal que cuando llega al punto 4 se encuentra en reposo
2. La velocidad del carro en 1 es
A. Ö(2 gh)
B. 2 Ö(gh)
C. 3 Ö( gh)
D. Ö(gh/2)
3. La gráfica de la energía cinética como función de la coordenada x asociada a este movimiento es
A.
B.
C.
D.
RESPONDA LAS PREGUNTAS 4 A 6 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
La lectura del peso de una persona en una báscula es el valor de la fuerza normal aplicada sobre ella. Imaginemos que la Tierra rota con una rapidez angular tal que sobre su ecuador toda báscula marca cero sin importar el objeto colocado sobre ella.
4. La duración del día sería aproximadamente 1 hora y 23 minutos. Como función del radio de la tierra R y su aceleración gravitacional g, este tiempo se puede expresar como
A. 2πÖ(2R / g)
B. 2πÖ(R / 2g)
C. 2πÖ(R / g)
D. πÖ(R / g)
5. Imaginemos ahora que sobre el ecuador tenemos una esfera suspendida de un hilo, como muestra la figura.
Si la velocidad angular del planeta pasa a un valor mayor que el correspondiente a la situación cuando toda báscula sobre el ecuador marca cero, la posición de la esfera será
A.
B.
C.
D.
6. Considere dos asteroides de igual densidad p, el primero es de radio r y el segundo de radio 2r.
L>>r
El peso de un cuerpo de masa m, es decir la fuerza gravitacional que experimenta el cuerpo en la superficie de un asteroide de masa M y radio R, está dado por GMm / R2 donde G es una constante (volumen de una esfera = 4 π r3/3 ).
El cociente entre la aceleración gravitacional en la superficie del planeta 1 y la del planeta 2 en su superficie es (g1 / g2)
A. 4
B. 2
C. 1/2
D. 1/8
RESPONDA LAS PREGUNTAS 7 Y 8 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
La siguiente es la gráfica de la posición (x) como función del tiempo de una esfera que se mueve sobre una línea recta
7. De la gráfica se concluye que la longitud total recorrida por la esfera entre t = 0 y 5 segundos es
A. 0
B. 0.2 m
C. 0.1 m
D. 0.5 m
8. La posición de la esfera en t = 5 segundos es
A. 0
B. 0.2 m
C. 0.1 m
D. 0.5 m
CONTESTE LAS PREGUNTAS 9 Y 10 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
Se tienen n partículas de un gas ideal a temperatura T0 y presión P0, dentro de un recipiente hermético.
En general la temperatura del gas se puede expresar como T = α E donde E es la energía promedio de las partículas del gas. En este caso T0 = α E0
9. En las condiciones iniciales del gas, se le introducen N partículas de la misma especie cuya energía cinética promedio es 2 E 0. La energía promedio de las partículas del gas es
A.
B.
C.
D.
10. La presión dentro del recipiente se puede expresar como
A. 2 P0
B. 3 P0/n
C. (n + 2N) P0/n
D.
RESPONDA LAS PREGUNTAS 11 Y 12 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
Un cilindro contiene cierta cantidad de gas atrapado mediante un émbolo de masa M que puede deslizarse sin fricción. Este conjunto se va sumergiendo muy lentamente con rapidez constante en agua como se muestra en la figura, mientras todo el conjunto se mantiene a 20ºC.
La gráfica de la presión (P) contra el volumen del gas encerrado (V) se muestra a continuación:
11. Durante los primeros instantes, la gráfica cualitativa de la presión como función del tiempo es
A.
B.
C.
D
.
12. Con respecto al trabajo realizado sobre el gas, mientras su volumen pasa de 10 m3 a 4 m3, es acertado afirmar que es
A. menor que 1,8 Joules
B. casi igual a 4 Joules
C. un valor entre 3 Joules y 3,5 Joules
D. mucho mayor que 4 Joules
13. El trabajo realizado sobre el gas es igual a
A. el calor cedido por el gas durante el proceso
B. el cambio en la energía interna del gas durante el proceso
C. el calor proporcionado al gas durante el proceso
D. la energía cinética promedio de las moléculas del gas
RESPONDA LAS PREGUNTAS 14 Y 15 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
En la ciudad A, a un recipiente que contiene gas ideal se conecta un tubo en forma de U parcialmente lleno con aceite. Se observa que el aceite sube hasta el nivel L1 como se muestra en la figura. El recipiente se transporta a la ciudad B. Allí el aceite sube hasta el nivel L2 que se muestra en la figura.
14. De lo anterior se concluye que
A. la temperatura promedio de la ciudad B es mayor que la de A
B. la temperatura promedio de la ciudad B es menor que la de A
C. hubo una fuga de gas
D. la ciudad B está a menor altura sobre el mar que la ciudad A
15. Un rayo de luz incide sobre un bloque de hielo transparente que está colocado sobre un espejo plano. De los siguientes, el que representa adecuadamente el correspondiente esquema de rayos luminosos, es
A.
B.
C.
D.
16.
Cuando una fuente sonora se mueve con una velocidad mayor que la velocidad de propagación del sonido en el medio se genera una onda de choque, que se escucha como una explosión, porque las crestas de varias ondas se superponen. De las siguientes figuras ¿cuál podría ilustrar una onda de choque?
A.
B.
C.
D.
17.
La caja de la guitarra tiene una forma que favorece la resonancia del aire con la onda sonora producida por la cuerda de la guitarra. Supongamos que la guitarra tuviera una caja cuadrada en lugar de la caja actual, es correcto afirmar que en relación a una guitarra normal
A. la amplitud del movimiento de las partículas del aire es menor, cambiando la intensidad del sonido producido
B. la longitud de onda del sonido disminuye modificando el tono del sonido escuchado
C. la velocidad de propagación de la onda aumenta variando la intensidad del sonido percibido
D la frecuencia de la onda disminuye aumentando el tono del sonido percibido
18. En una cuerda 1, sujeta a una tensión T se generan ondas armónicas de frecuencia f = 3Hz. En otra cuerda 2 idéntica y sujeta a la misma tensión que la cuerda 1 se genera una onda con frecuencia 2Hz. Las ondas tienen amplitudes iguales. La figura que ilustra las formas de las cuerdas en un instante dado es
A.
B.
C.
D
CONTESTE LAS PREGUNTAS 19 Y 20 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
1. Agua 2. Miel
En dos bandejas 1‚ y 2 idénticas se sueltan dos piedritas a intervalos iguales de tiempo. La bandeja 1 está llena con agua y la bandeja 2 con miel.
Simultáneamente se toman fotografías de cada bandeja.
19. La figura que mejor ilustra las formas de las ondas generadas en las superficie de los fluidos, es
A.
B.
C.
D.
20.
Comparando las características de las ondas generadas en el agua y en el aceite se puede afirmar que las que se generan en agua se propagan con
A
mayor frecuencia que las ondas en la bandeja 2
B.
mayor longitud de onda que las ondas en la bandeja 2
C.
igual longitud de onda que las ondas en la bandeja 2
D. menor rapidez que las ondas en la bandeja 2
21.
La siguiente tabla muestra la velocidad de propagación del sonido en diferentes materiales, que se encuentran a diferentes temperaturas.
De acuerdo con los datos de la tabla, tres estudiantes hacen las siguientes afirmaciones:
Estudiante 1: Si la temperatura de un mismo material se aumenta, la rapidez del sonido aumenta siempre y cuando se mantenga la misma presión.
Estudiante 2: La velocidad de propagación del sonido no sólo depende de la temperatura, ya que en distintos materiales, sometidos a la misma temperatura, la rapidez de propagación del sonido es diferente.
Estudiante 3: Es muy probable que la rapidez de propagación del sonido en el agua de mar a 300C y a una atmósfera de presión, sea igual que el agua dulce en esas mismas condiciones.
¿Cuál o cuáles de estas afirmaciones de los estudiantes es más congruente (s)?
A
sólo la del estudiante 1
B.
las de los estudiantes 1 y 2
C.
sólo la del estudiante 3
D. las de los estudiantes 1 y 3
22.
Para estudiar un "circuito" formado por tubos que conducen agua, se puede hacer una analogía con un circuito eléctrico como se sugiere en la figura, donde una bomba equivalente a una fuente, una resistencia a una región estrecha, un voltímetro a un manómetro y un swich a una llave de paso.
Aplicando la analogía a los siguientes circuitos de agua, se concluye que aquel en el cual la presión en el punto B es menor, es
A
B.
C.
D.
23.
Se lanza un haz de partículas, todas con igual velocidad y carga, en una región en donde existe un campo magnético uniforme de magnitud B. El haz se divide en cuatro, cada uno de los cuales describe una semicircunferencia, como se observa en la figura
El haz que tiene las partículas más masivas es
A
1
B.
2
C.
3
D.
4
CONTESTE LA PREGUNTA 24 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
Voltio = [ Joule/Coulomb ] = [ J/C ]
Utilizando dos láminas metálicas cargadas se genera un campo eléctrico constante en la región limitada por las placas. Una persona camina dentro de la región con campo llevando una pequeña esfera cargada eléctricamente con -0,1C.
24. Que la diferencia de potencial entre las placas sea 100 voltios, significa que
A
en cualquier punto entre las placas la energía eléctrica de 1C es 1 Joule
B.
la energía necesaria para llevar 1C de una placa a la otra es 100J
C.
la energía asociada a 1C es 100 voltios
D.
la energía necesaria para llevar 100C de una placa a la otra es 1J
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Aciertos /24
Puntaje %
jueves, 7 de mayo de 2009
HISTORIA DE LAS IDEAS SOBRE LA LUZ
Historia de las ideas sobre la luz
Lee con atención el artículo sobre el desarrollo histórico de las diferentes teorías que el hombre ha utilizado para interpretar los fenómenos ópticos, luego realiza las actividades propuestas y contesta los interrogantes que al final se plantean.
La naturaleza de la luz (reseña histórica)
Si miramos en la actualidad el gran desarrollo que encierran los instrumentos ópticos de alta tecnología; telescopios, microscopios, cámaras que fotografían planetas del sistema solar, etc. y la gran precisión con que se realizan microcirugías, vemos cómo la humanidad en su proceso evolutivo ha recorrido un gran trecho desde la domesticación del fuego hasta nuestros días:
El hombre inicialmente se preguntó: ¿Porqué se ven los objetos que nos rodean? Algunos filósofos griegos, contestaron que la percepción de los objetos con los ojos era algo análogo hasta cierto punto, a la percepción por medio del tacto. Estos filósofos opinaban que de los ojos salía una especie de tentáculos invisibles que se dirigían al objeto que miraban. Pero en la misma Grecia antigua se expresó también la opinión de que la luz procede de los cuerpos. Los cuerpos fueron divididos en dos grandes clases: los que emiten luz propia llamados fuentes de luz y los que la reflejan llamados reflectores.
Los griegos estudiaron las sombras producidas por los cuerpos opacos cuando se interponen entre una fuente luminosa y una superficie, concluyeron que la luz se propaga en forma rectilínea. Al analizar los rayos luminosos que pasan a través de un orificio pequeño de una cámara oscura destacaron otra propiedad importante de la luz, que los rayos que parten de objetos diferentes se cortan entre sí multitud de veces pero esto no impide que cada uno de los rayos se propague sin depender de los demás.
El principal adelanto técnico de los griegos relativo a la óptica se debe a Arquímedes, quien se desempeñaba como asesor militar del ejército griego, que se había aliado con los cartagineses en la guerra que éstos sostenían contra los romanos. Cuando la ciudad de Siracusa (Sicilia) fue sitiada durante más de tres años por las naves romanas, Arquímedes entre otros inventos ingeniosos, utilizó espejos cóncavos para concentrar los rayos solares en los barcos y así poderlos quemar.
Sin embargo debido a la superioridad numérica de los romanos, la ciudad cae y según cuenta Plutarco “Arquímedes estaba resolviendo un problema geométrico y un soldado que corrió hacia la ciudad para participar en el saqueo tropezó con él y le dijo que se quitase de su camino. Arquímedes le contestó: “no me molestes, estoy tratando de resolver este problema” en vista de lo cual el soldado lo mató. De esta forma murió el último de los grandes sabios griegos y se inicia el gran reflujo cultural en Europa.
Óptica medieval
Los aportes a la óptica en la época medieval son debidos exclusivamente a los orientales y esto se produjo en su mayor parte como consecuencia de la medicina. El tratamiento quirúrgico de los males oculares produjo un renovado interés por su estructura.
Este conocimiento dio a los árabes la primera comprensión real de la dióptica, en el nuevo sentido de estudiar el paso de la luz a través de materiales transparentes; esto llevó a la creación de la óptica moderna. El cristalino del ojo indicó el modo de utilizar lentes de cristal para amplificar y leer especialmente para los ancianos. El invento de montar dichos lentes en armazones (gafas) vino después. La “Optical Thesaurus de Ibn al-Hart ham” (Alhazen) hacia el año 1038 fue el primer tratado científico serio y en él se basa la óptica medieval. La lente fue el prototipo de los telescopios, microscopio, cámara fotográfica y demás instrumentos ópticos de las épocas posteriores.
El empleo de los espejuelos dio un gran ímpetu al estudio de la óptica. Grosseteste, Roger Bacon y Dietrich de Friburgo, hicieron contribuciones científicas al explicar la acción de las lentes tanto al concentrar los rayos luminosos como al amplificar los objetos. Lo que tuvo tal vez mayor importancia fue que la demanda de espejuelos hizo surgir las artesanías de los talladores de lentes y de los fabricantes de gafas.
Según se considera fue uno de estos artesanos, Lippershey, quien inventó en 1608 el telescopio, combinando en su taller en forma casual las lentes.
La deficiencia práctica del telescopio, la aberración cromática y el perfeccionamiento de su funcionamiento fue el nuevo causante en el impulso de la óptica. El holandés Snell (1591-1626) descubrió la ley correcta de la refracción, de la cual se apropió después Descartes para explicarla en función de partículas de luz en movimiento, que necesitaban viajar con mayor velocidad en el cuerpo refractivo que en el aire (conclusión incorrecta) que produjo después mucha confusión. Con la ley de Snell la óptica pareció convertirse en parte de la geometría y en principio teóricamente se hizo posible la construcción de telescopios perfectos.
Sin embargo los telescopio en uso, seguían siendo imperfectos; la luz al pasar por las lentes refractaba de diferente forma siendo la luz roja la menos refractada y la luz azul la más refractada.
La solución a este problema de color fue encontrada por Newton.
Newton trato de eludir la dificultad de las imágenes con color evitando la refracción que las causaba, construyo el primer telescopio de reflexión. Pero se dedico a estudiar la refracción de los prismas retomando los estudios de Descartes.
Newton en sus estudios de óptica consideró otros tipos de colores distintos a los del arco iris, especialmente los que se producen por reflexión en capas delgadas, como los de aceite en agua. Así encontró el primer indicio de discontinuidad tanto en la materia como en como en la luz. Esta visión filosófica sobre la constitución atómica de la materia, lo hizo seguir a Descartes considerando atómica a la luz y a sus rayos como trayectoria de partículas que se reflejan igual que una bala al rebotar en un muro. Otros fenómenos que producen colores llevaron a una conclusión diferente Grimaldi (1618-1663) había estudiado antes que Newton los colores que se producen en los bordes de las sombras particularmente en orificios diminutos y en objetos muy delgados como los cabellos. También encontró que los rayos de luz no son completamente rectilíneos, sino que se desvían o difractan al pasar cerca de un objeto. Grimaldi consideró que estos fenómenos no son ondulatorios, como las ondas que se forman en el agua o las vibraciones del sonido y atribuyó a los diferente ¿colores distintas longitudes de onda como a las notas musicales.
Huygens desarrollo matemáticamente esta idea y demostró que la teoría ondulatoria de la luz puede explicar la difracción y los colores de las placas delgadas. Pero debido a la gran autoridad que Newton tenía, la teoría ondulatoria quedó relegada y tuvo que espera más de un siglo para ser rehabilitada.
Tema de discusión
1. En cuanto a la óptica ha sido la técnica factor determinante en la ciencia, o al contrario, la ciencia factor determinante en la técnica.
2. El desarrollo cultural y científico se desplaza de Grecia al Medio Oriente, ¿cómo explicar este hecho histórico social y económicamente?
3. En la anterior lectura no se nombra al científico italiano Galileo Galilei, pueden ubicarlo históricamente y determinar la influencia que ejerció directa o indirectamente en el desarrollo de la óptica.
Control de lectura
1. Resume brevemente el aporte de la civilización griega al estudio de la naturaleza de la luz.
2. Cita en cuáles temas de óptica el estudio de los árabes superó el conocimiento de los griegos.
3. ¿Qué error tuvo Descartes en la interpretación de la Ley de Snell?
4. En la óptica del renacimiento y post-renacimiento, ¿qué científicos defendieron la teoría corpuscular y quiénes la ondulatoria?
Control de lectura
1. Resume brevemente el aporte de la civilización griega al estudio de la naturaleza de la luz.
2. Cita en cuáles temas de óptica el estudio de los árabes superó el conocimiento de los griegos.
3. ¿Qué error tuvo Descartes en la interpretación de la Ley de Snell?
4. En la óptica del renacimiento y post-renacimiento, ¿qué científicos defendieron la teoría corpuscular y quiénes la ondulatoria?
Lee con atención el artículo sobre el desarrollo histórico de las diferentes teorías que el hombre ha utilizado para interpretar los fenómenos ópticos, luego realiza las actividades propuestas y contesta los interrogantes que al final se plantean.
La naturaleza de la luz (reseña histórica)
Si miramos en la actualidad el gran desarrollo que encierran los instrumentos ópticos de alta tecnología; telescopios, microscopios, cámaras que fotografían planetas del sistema solar, etc. y la gran precisión con que se realizan microcirugías, vemos cómo la humanidad en su proceso evolutivo ha recorrido un gran trecho desde la domesticación del fuego hasta nuestros días:
El hombre inicialmente se preguntó: ¿Porqué se ven los objetos que nos rodean? Algunos filósofos griegos, contestaron que la percepción de los objetos con los ojos era algo análogo hasta cierto punto, a la percepción por medio del tacto. Estos filósofos opinaban que de los ojos salía una especie de tentáculos invisibles que se dirigían al objeto que miraban. Pero en la misma Grecia antigua se expresó también la opinión de que la luz procede de los cuerpos. Los cuerpos fueron divididos en dos grandes clases: los que emiten luz propia llamados fuentes de luz y los que la reflejan llamados reflectores.
Los griegos estudiaron las sombras producidas por los cuerpos opacos cuando se interponen entre una fuente luminosa y una superficie, concluyeron que la luz se propaga en forma rectilínea. Al analizar los rayos luminosos que pasan a través de un orificio pequeño de una cámara oscura destacaron otra propiedad importante de la luz, que los rayos que parten de objetos diferentes se cortan entre sí multitud de veces pero esto no impide que cada uno de los rayos se propague sin depender de los demás.
El principal adelanto técnico de los griegos relativo a la óptica se debe a Arquímedes, quien se desempeñaba como asesor militar del ejército griego, que se había aliado con los cartagineses en la guerra que éstos sostenían contra los romanos. Cuando la ciudad de Siracusa (Sicilia) fue sitiada durante más de tres años por las naves romanas, Arquímedes entre otros inventos ingeniosos, utilizó espejos cóncavos para concentrar los rayos solares en los barcos y así poderlos quemar.
Sin embargo debido a la superioridad numérica de los romanos, la ciudad cae y según cuenta Plutarco “Arquímedes estaba resolviendo un problema geométrico y un soldado que corrió hacia la ciudad para participar en el saqueo tropezó con él y le dijo que se quitase de su camino. Arquímedes le contestó: “no me molestes, estoy tratando de resolver este problema” en vista de lo cual el soldado lo mató. De esta forma murió el último de los grandes sabios griegos y se inicia el gran reflujo cultural en Europa.
Óptica medieval
Los aportes a la óptica en la época medieval son debidos exclusivamente a los orientales y esto se produjo en su mayor parte como consecuencia de la medicina. El tratamiento quirúrgico de los males oculares produjo un renovado interés por su estructura.
Este conocimiento dio a los árabes la primera comprensión real de la dióptica, en el nuevo sentido de estudiar el paso de la luz a través de materiales transparentes; esto llevó a la creación de la óptica moderna. El cristalino del ojo indicó el modo de utilizar lentes de cristal para amplificar y leer especialmente para los ancianos. El invento de montar dichos lentes en armazones (gafas) vino después. La “Optical Thesaurus de Ibn al-Hart ham” (Alhazen) hacia el año 1038 fue el primer tratado científico serio y en él se basa la óptica medieval. La lente fue el prototipo de los telescopios, microscopio, cámara fotográfica y demás instrumentos ópticos de las épocas posteriores.
El empleo de los espejuelos dio un gran ímpetu al estudio de la óptica. Grosseteste, Roger Bacon y Dietrich de Friburgo, hicieron contribuciones científicas al explicar la acción de las lentes tanto al concentrar los rayos luminosos como al amplificar los objetos. Lo que tuvo tal vez mayor importancia fue que la demanda de espejuelos hizo surgir las artesanías de los talladores de lentes y de los fabricantes de gafas.
Según se considera fue uno de estos artesanos, Lippershey, quien inventó en 1608 el telescopio, combinando en su taller en forma casual las lentes.
La deficiencia práctica del telescopio, la aberración cromática y el perfeccionamiento de su funcionamiento fue el nuevo causante en el impulso de la óptica. El holandés Snell (1591-1626) descubrió la ley correcta de la refracción, de la cual se apropió después Descartes para explicarla en función de partículas de luz en movimiento, que necesitaban viajar con mayor velocidad en el cuerpo refractivo que en el aire (conclusión incorrecta) que produjo después mucha confusión. Con la ley de Snell la óptica pareció convertirse en parte de la geometría y en principio teóricamente se hizo posible la construcción de telescopios perfectos.
Sin embargo los telescopio en uso, seguían siendo imperfectos; la luz al pasar por las lentes refractaba de diferente forma siendo la luz roja la menos refractada y la luz azul la más refractada.
La solución a este problema de color fue encontrada por Newton.
Newton trato de eludir la dificultad de las imágenes con color evitando la refracción que las causaba, construyo el primer telescopio de reflexión. Pero se dedico a estudiar la refracción de los prismas retomando los estudios de Descartes.
Newton en sus estudios de óptica consideró otros tipos de colores distintos a los del arco iris, especialmente los que se producen por reflexión en capas delgadas, como los de aceite en agua. Así encontró el primer indicio de discontinuidad tanto en la materia como en como en la luz. Esta visión filosófica sobre la constitución atómica de la materia, lo hizo seguir a Descartes considerando atómica a la luz y a sus rayos como trayectoria de partículas que se reflejan igual que una bala al rebotar en un muro. Otros fenómenos que producen colores llevaron a una conclusión diferente Grimaldi (1618-1663) había estudiado antes que Newton los colores que se producen en los bordes de las sombras particularmente en orificios diminutos y en objetos muy delgados como los cabellos. También encontró que los rayos de luz no son completamente rectilíneos, sino que se desvían o difractan al pasar cerca de un objeto. Grimaldi consideró que estos fenómenos no son ondulatorios, como las ondas que se forman en el agua o las vibraciones del sonido y atribuyó a los diferente ¿colores distintas longitudes de onda como a las notas musicales.
Huygens desarrollo matemáticamente esta idea y demostró que la teoría ondulatoria de la luz puede explicar la difracción y los colores de las placas delgadas. Pero debido a la gran autoridad que Newton tenía, la teoría ondulatoria quedó relegada y tuvo que espera más de un siglo para ser rehabilitada.
Tema de discusión
1. En cuanto a la óptica ha sido la técnica factor determinante en la ciencia, o al contrario, la ciencia factor determinante en la técnica.
2. El desarrollo cultural y científico se desplaza de Grecia al Medio Oriente, ¿cómo explicar este hecho histórico social y económicamente?
3. En la anterior lectura no se nombra al científico italiano Galileo Galilei, pueden ubicarlo históricamente y determinar la influencia que ejerció directa o indirectamente en el desarrollo de la óptica.
Control de lectura
1. Resume brevemente el aporte de la civilización griega al estudio de la naturaleza de la luz.
2. Cita en cuáles temas de óptica el estudio de los árabes superó el conocimiento de los griegos.
3. ¿Qué error tuvo Descartes en la interpretación de la Ley de Snell?
4. En la óptica del renacimiento y post-renacimiento, ¿qué científicos defendieron la teoría corpuscular y quiénes la ondulatoria?
Control de lectura
1. Resume brevemente el aporte de la civilización griega al estudio de la naturaleza de la luz.
2. Cita en cuáles temas de óptica el estudio de los árabes superó el conocimiento de los griegos.
3. ¿Qué error tuvo Descartes en la interpretación de la Ley de Snell?
4. En la óptica del renacimiento y post-renacimiento, ¿qué científicos defendieron la teoría corpuscular y quiénes la ondulatoria?
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