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SEMANA 16

PTICA Y FSICA MODERNA

1. Una radiacin luminosa que se propaga en el aire tiene una frecuencia de 6x108 MHz. Cul es

la longitud de onda de esta radiacin?

A) 5 m B) 5.10-5 m C) 0,5 m D) 5.10-7 m

E) 5.10-6 m

RESOLUCIN

8

6

14

c 3 100,5 10

f 6 10

75 10 m

RPTA.: D

2. Si una estacin de radio FM emite

sus seales a una frecuencia de 100 MHz, cul es la longitud de onda

de las ondas que emite dicha radio?

A) 0,3 m B) 30 m

C) 3 m D) 0,03 m E) 300 m

RESOLUCIN

8

8

c 3 10 m/s3m

f 10 Hz

RPTA.: C

3. Cul es la frecuencia en MHz de un color monocromtico cuya

longitud de onda en el vaco es de

6.10-7 m?

A) 5.1014 B) 5.109 C) 5.108 D) 5.107

E) 2.109

RESOLUCIN

8

15

7

c 3 10 m/s 1f 10

26 10 m

14f 5 10 Hz

RPTA.: C

4. Un rayo de luz incide sobre un espejo

convexo cilndrico de radio 25 cm, como muestra la figura, calcula el ngulo que forma el rayo incidente

con el rayo reflejado?

A) 15

B) 32

C) 53

D) 74

E) 148

RESOLUCIN

2i 2(16 )

32

RPTA.: B

5. A qu distancia de un espejo

cncavo, de 40 cm de distancia focal, se debe ubicar un objeto para

que su imagen sea real y se ubique a 80 cm del espejo?

A) 40 cm B) 80 cm C) 8 cm D) 20 cm

E) 60 cm

7cm

Rayo incidente

Superficie reflectora

7 cm

16

25 cm

i

i

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RESOLUCIN

1 1 1

S S' f

1 1 1

S 80 40

1 1 1

S 40 80

1 1

S 80

S= 80 cm

RPTA.: B

6. A qu distancia de un espejo

cncavo, de 2m de radio, debe

ubicarse un objeto para que su imagen real se forme a 2 m del

espejo? Cmo es el tamao de la imagen?

A) 2 m ; de mayor tamao que el objeto

B) 2 m ; del mismo tamao del objeto

C) 2 m ; de menor tamao del

objeto D) 1 m ; del mismo tamao del

objeto E) 1 m ; de mayor tamao del

objeto

RESOLUCIN

1 1 2

S' S R

1 1 2 1 1

2 S 2 S 2

S = 2 m

y' S' y' 2

Ay S y 2

y' y

RPTA.: B

7. Un objeto se halla a 20 cm de un

espejo convexo, de 10 cm de distancia focal. Luego, su imagen ser:

A) La mitad del tamao del objeto B) La cuarta parte del tamao del

objeto C) Del mismo tamao del objeto

D) Del doble del tamao del objeto E) La tercera parte del tamao del

objeto.

RESOLUCIN

1 1 1

S' S f

1 1 1

S' 20 10

1 1 1

S' 10 20

1 3 20S'

S' 20 3

Luego:

y s 20 / 3

y yy s 20

1

y y3

RPTA.: E

8. Un objeto se ubica a 2 m de distancia de un espejo convexo de

1 m de distancia focal, a qu distancia del espejo se forma la

imagen y cules son sus caractersticas?

A) 0,67 m ; virtual, derecha, de mayor tamao

B) 0,67 m ; virtual, derecha, de menor tamao

C) 0,67 m ; virtual, derecha, de

igual tamao D) 1,5 m ; virtual, derecha, de

mayor tamao E) 1,5 m ; virtual, derecha, de

menor tamao

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RESOLUCIN

1 1 1

S' S f

1 1 1 1 11

S 2 1 S 2

1 3 2S' 0,67 m

S' 2 3

Luego:

y' S' y' 2 /3

y S y 2

y' 1 1

y' yy 3 3

RPTA.: B

9. Un objeto se ubica a 2 m de distancia de un espejo convexo y su imagen virtual se forma a 0,5 m

del espejo, cul es la distancia focal de dicho espejo?

A) -1,5 m B) -2 m C) -1 m D) (-1/3) m

E) (-2/3) m

RESOLUCIN

1 1 1

S S' f

1 1 1 1 12

2 0,5 f 2 f

3 1 2

f2 f 3

RPTA.: E

10. Si una onda electromagntica pasa del aire al agua, es cierto que:

A) Su longitud de onda aumenta B) Su longitud de onda disminuye

C) Su longitud de onda permanece constante.

D) Su velocidad aumenta E) Su frecuencia disminuye.

RESOLUCIN 1 2f f

aguaaire

aire agua

VV

Como:

aire aguaV V

Entonces:

aire agua

RPTA.: B

11. Las figuras representan bloques de

vidrio de seccin semicirculares, sobre los cuales incide un rayo de luz en el centro del semicrculo. Indique lo que no puede suceder (el medio es el aire)

A) B)

C) D)

E)

RESOLUCIN La respuesta es D

RPTA.: B

12. Un objeto se ubica a 3 m de un lente convergente de 1 m de distancia focal A qu distancia de

la lente se forma la imagen y cules son sus caractersticas?

A) 0,67 m ; virtual, derecha, de

mayor tamao

B) 0,67 m ; virtual, derecha, de menor tamao

C) 0,67 m ; virtual, derecha, de igual tamao

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D) 1,5 m ; real, invertida, de mayor tamao

E) 1,5 m ; real, invertida, de menor tamao

RESOLUCIN

1 1 1

S S' f

1 1 1

3 S' 1

1 11

S' 3

1 2

S' 3

3

S'2

Luego:

3y' S' y ' 2y S y 3

y' 1 yy'

y 2 2

RPTA.: E

13. Un objeto de 10 cm de tamao se ubica a 21 cm delante de un lente convergente de 14 cm de distancia

focal. Cul es el tamao de la imagen?

A) 20 cm B) 5 cm C) 1 cm

D) 40 cm E) 2,5 cm

RESOLUCIN

1 1 1

S S' f

1 1 1

21 S' 14

1 1 1

S' 14 21

1 7

S' 14 21

S' 42 cm

Luego:

y' S' y' 42cm

y S 10cm 21cm

y = - 20 cm RPTA.: A

14. Un objeto de 10 cm. de tamao

esta ubicado a 1m de un lente convergente de 2 m de distancia

focal. Sealar que tipo de imagen forma el lente y que tamao tiene.

A) Real ; 20 cm B) Virtual; 20 cm

C) Real ; 10 cm D) Virtual; 30 cm E) Virtual; 10 cm

RESOLUCIN

1 1 1

S S' f

1 1 1

1 S' 2

1 1S' 2cm

S' 2

Luego:

2y' S'

y ' (10)y S 1

cm

y = 20 cm RPTA.: B

15. Un lente divergente de -2 dioptras

de potencia, forma una imagen virtual a 25 cm del lente, a qu distancia se halla ubicado el objeto?

A) 25 cm B) 20 cm C) 5 cm

D) 50 cm E) 75 cm

RESOLUCIN

1 1 1

S S' f

1 12

S 1/4

14 2

S

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12

S

1S m 50cm

2

RPTA.: D

16. Cul es la distancia focal de un lente divergente para que un objeto colocado a 2 m frente al lente,

forme una imagen virtual a 0,5 m de dicho lente?

A) 0,75 m B) + 0,75 m C) 3m D) 0,67 m E) + 1,33 m

RESOLUCIN

1 1 1

S' S f

1 1 1

1/2 2 f

1 12

2 f

3 1

2 f

2

f m 0,67m3

RPTA.: D

17. Un objeto de 5 cm de altura se

ubica a 30 cm de un lente

convergente de 50 cm de distancia focal. Calcular el tamao de su

imagen.

A) 5 cm B) 10 cm C) 12,5 cm

D) 15 cm E) 7,5 cm

RESOLUCIN

1 1 1

S' S f

1 1 1

S' 30 50

1 1 1

S' 50 30

1 2

S' 150

S = 75 cm Luego:

y s y 75 cm

y s 5 cm 30 cm

y 12,5 cm

RPTA.: C

18. Un objeto, de 10 cm de tamao, se

ubica a 3 m de un lente divergente de 1 m de distancia focal Cul es

la posicin de la imagen?Cul es el tamao de la imagen?

A) - 0,75 m ; 2,5 cm B) - 0,75 m ; 5,0 cm

C) 7,5 m ; 2,5 cm D) 7,5 m ; 5,0 cm E) - 1,33 m ; 2,5 cm

RESOLUCIN

1 1 1

S S' f

1 1 1

3 S' 1

1 11

S' 3

1 4

S' 3

3S' 0,75

4

m

Luego:

y s

y s

0,75y' ( 10) 2,5 cm

3

RPTA.: A

19. La miopa se corrige utilizando lentes , y la hipermetropa, utilizando lentes .

A) convergentes divergentes B) divergentes convergentes C) cncavos convexos D) divergentes divergentes E) convergentes convergentes

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RESOLUCIN Respuesta B

RPTA.: B

20. Una persona miope no puede ver

con nitidez a una distancia superior

a 50 cm. Calcular la potencia que deben tener sus anteojos para que

pueda ver con claridad los objetos lejanos.

A) 2 dioptras B) 3 dioptras C) 4 dioptras D) 5 dioptras E) 2,5 dioptras

RESOLUCIN

1 1

P1f

2

= 2 dioptras

P = -2 RPTA.: A

21. Cul es la energa (en eV) de un

fotn de luz de frecuencia

3,2.1016Hz?

h = 4,1.1015 eVs

A) 133,1 D) 132,6

B) 213,2 E) 523,3 C) 231,2

RESOLUCIN E= hf

15 15E 4,1 10 eVs 32 10 Hz E= 132, 6 eV

RPTA.: D

22. Una emisora de radio de 10kW de potencia emite una onda de radio

de frecuencia 1,5 MHz Cul es la cantidad de fotones emitidos por segundo?

h = 6,63.1034 J.s

A) 1031 D) 1034 B) 1029 E) 1033

C) 1019

RESOLUCIN E = Pt

nhf = Pt

34 6 4n 6,63 10 1,5 10 10 31n 10

RPTA.: A

23. Cul es la frecuencia umbral (en

Hz) para el efecto fotoelctrico, sobre una placa de Wolframio, si el

trabajo de extraccin es de 4,52 eV?

A) 111014 D) 261014 B) 201014 E) 191014 C) 421014

RESOLUCIN hfo 4,51ev

15

4,52evfo

4,1 10 ev s

15fo 1,1 10 = 11.1014

RPTA.: A

24. En el efecto Compton, un fotn de 600 keV choca con un electrn en

reposo y este adquiere una energa de 500 keV Cul es la energa del fotn despus del choque?

A) 100 eV D) 200 eV

B) 300 eV E) 400 eV C) 500 eV

RESOLUCIN Eantes = Edespus

foton600keV 500keV E

100 ke V = Efoton

RPTA.: A

25. Calcular la longitud de onda (en m) asociada de una pelota de

10 g cuando se mueve a 6,63 m/s.

A) 1031 D) 1034

B) 1032 E) 1033

C) 1019

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RESOLUCIN

34 2

3

h 6,63 10 m/s

p 10 10 6,63 m/s

3210 m

RPTA.: B

26. Cul es la longitud de onda (en ) asociada a una partcula de masa

igual a la del electrn pero del doble de su carga, acelerado bajo una diferencia de potencial de 91

voltios?

A) 0,3 D) 0,2 B) 0,4 E) 0,9 C) 0,6

RESOLUCIN

K

h h

p 2mE

h

2m q v

0

0,9A

RPTA.: E

27. Cul es la menor incertidumbre en

la velocidad de un electrn confinado en una caja de 1000?

A) 6.102 D) 6.104

B) 6.103 E) 6.106 C) 6.105

RESOLUCIN

34

7

h hv 6,63 10

4 x 4 10

28v 5,3 10

2v 580 m/s 6 10

RPTA.: A

28. El segundo postulado de la relatividad de Einstein nos dice:

A) La masa se puede convertir

totalmente en energa. B) Todos los fenmenos de la fsica

son iguales en cualquier sistema

de referencia. C) La velocidad de la luz es

independiente de la velocidad de la fuente y del observador.

D) El tiempo es absoluto y no depende del sistema de referencia.

E) La masa aumenta si viaja a la velocidad de la luz.

RESOLUCIN RPTA.: C

29. Un astronauta se dirige hacia

un planeta que est a 3.1010 m (medido desde el observador en

Tierra), con una rapidez de 0,8 c. Cul es el tiempo de viaje medido

por el observador en Tierra y el tiempo medido por el astronauta?

A) 125 s y 208 s B) 125 s y 75 s

C) 166 s y 133 s D) 143 s y 123 s E) 75 s y 125 s

RESOLUCIN e = vt

et 125s

v

t =

o

2

t

1 v / c

t 2

o1 v / c t

o125 0,6 t

75 s= ot

RPTA.: B

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30. Cunta energa tiene contenida 10 gramos de tiza cuando se encuentra

en reposo?

A) 9,01014 J D) 191014 J B) 4,51014 J E) 9,11014 J C) 181014 J

RESOLUCIN E = mc

3 16E 10 10 9 10

14E 9 10 J

RPTA.: A