FÍSICA PARA ARQUITECTURA 2013 EJERCICIOS RESUELTOS PARA PROFESORES Capítulo 5 PREGUNTAS CONCEPTUALES
1. En 1940, cuatro meses después de concluidas las obras, el puente de Tacoma Narrows en el estado de Washington, fue destruido por un iento de !"#m$h. El endaal produ%o una fuer&a fluctuante 'ue, seg(n se dice, reson) con la frecuencia natural del puente, haciendo aumentar constantemente la amplitud durante arias horas hasta 'ue el puente se derrumb). No et!e"o #u$ %!e &u' (a$ &ue (a)e* )o e+te e,e*)!)!o e,e*)!)!o -S! el te.to e+ )o#o /!u*a a&uí Supoo &ue (a$ &ue *e/le.!oa* a)e*)a "e )#o la+ /*e)ue)!a+ "e *e+oa)!a pue"e a)tua* #u$ "e+t*u)t!4a#ete e la+ o%*a+ "e a*&u!te)tu*a e !e!e*ía +! o +e p*e4' !)*e#eto+ e lo+ !4ele+ "e )o#ple,!"a" "el "!+eo a #ae*a "e "!+*upto*e+ E+to e+ )la*a#ete o%+e*4a%le e la+ *a"e+ o%*a+ "e lo+ 6lt!#o+ "!e7 o &u!)e ao+8 e la+ &ue +e (a !)o*po*a"o 4a*!e"a" "e 9ulo+ o *e)to+ $:o líea+ )u*4a+ &ue a%+o*%e te+!oe+ pa*9+!ta+ )o #9+ e/!)!e)!a E el ;!a"u)to "e # #9+ o #eo+ $ ua pe"!ete +ua4e "el o*"e "el 3? Supoo &ue Fo+te* ap*e"! "el )a+o "e Ta)o#a La e!al!"a" "el t!po e+ &ue +!#pl!/!) el puete e 4e7 "e )o#pl!)a*lo U *a"e
2 2 *i *i est+s en las gradas de una pista de carreras te encuentras le%os de la posici)n de salida, er+s el humo del disparador de salida emitido por el %ue& de l-nea antes de o-r su sonido /or 'ué G*a/!)a $ e.pl!)a Po*&ue la 4elo)!"a" "e la lu7 e+ #u$ +upe*!o* a la "el +o!"o -3.10E@#:+e $ 3=0#:+e *e+pe)t!4a#ete
3 *upone 'ue es a lo le%os un obrero claando una estaca en la tierra con un ma&o. *upone 'ue el obrero golpea la estaca a un ritmo regular de un golpe por segundo. inalmente supone 'ue el sonido 'ue escuchas coincide e2actamente con los golpes 'ue es. Entonces, cuando el operario de%a de martillar, oes un golpe m+s. a 'ué distancia se encuentra el operario Aal!7a )o)eptual#ete $ *e+po"e E+ u po)o "!/í)!l &ue e+to +e "' e.a)ta#ete a+í8 pe*o +! o)u**!e*a e+ta*ía#o+ a ua "!+ta)!a "el o%*e*o e&u!4alete a la &ue *e)o**e el +o!"o e e+e lua* e u +eu"o E+ "e)!*8 alo a+í )o#o 3=0 #et*o+ +! e+ta#o+ e u "ía /*e+)o $ )al#o a ua altu*a p*.!#a a la "el !4el "el #a*
4. 3eali&ar la representaci)n gr+fica, sobre coordenadas cartesianas, de ondas mec+nicas superpuestas. 3eali&ar la representaci)n gr+fica, sobre coordenadas cartesianas, de una onda electromagnética. E2plica sus diferencias. G*a/!)a $ *e+uel4e O"a+ #e)9!)a+B S! to#a#o+ ua )ue*"a e+t!*a"a $ le apl!)a#o+ u #o4!#!eto 4e*t!)al e +u e.t*e#o8 e+ta#o+ ee*a"o u pul+o &ue 4!a,a*9 po* la )ue*"a E e+te )a+o8 )a"a pa*tí)ula e+t9 e *epo+o (a+ta &ue el pul+o llea (a+ta ella8 +e #ue4e u !+tate $ 4uel4e al *epo+o -1/!u*a S! #atee#o+ el #o4!#!eto al e.t*e#o "e la )ue*"a8 ee*a*e#o+ u t*e "e o"a+ &ue +e p*opaa*a a lo la*o "e la )ue*"a -2D/!u*a Po* lo tato la 1/!u*a )o**e+po"e a ua 6!)a o"a8 la 2 +o 4a*!a+ o"a+ #e)9!)a+ +upe*pue+ta+ C*eo )o4!ee )!ta* e+te e,e#ploB O"a+ +í+#!)a+B
O"a ele)t*o#a't!)aB
5 Re+po"e 4e*"a"e*o o /al+o as ondas electromagnéticas son producidas por la oscilaci)n o la aceleraci)n de una carga eléctrica. ;ERAERO as
ondas electromagnéticas tienen componentes eléctricos magnéticos. ;ERAERO a radiaci)n electromagnética se puede ordenar en un espectro 'ue se e2tiende desde ondas mec+nicas de frecuencias mu eleadas hasta ondas mec+nicas de frecuencias mu ba%as FALSO
Cote+ta 4e*"a"e*o o /al+o5 1. El per-odo de una onda es el tiempo 'ue tarda en hacer una ibraci)n completa. ;ERAERO 6. as ondas transportan energ-a de una fuente ibrante a un receptor con transferencia de materia entre una el otro. FALSO La+ o"a+ t*a+po*ta ee*ía +! #o4!#!eto "e #ate*!a 7. El producto de la frecuencia o n(mero de ibraciones en un tiempo dado, por la longitud de onda es igual a la rapide& de la onda. ;ERAERO - 4H/ 4. a longitud de la onda es la distancia entre partes idénticas sucesias de la onda. ;ERAERO ". as ondas sonoras son transersales. FALSO So lo!tu"!ale+ o"a +oo*aB
3ecuerdas cuando en el colegio %ugabas frotando una regla pl+stica en un pulloer luego leantabas con ella trocitos de papel 8)mo e2plicar-as el fen)meno/or 'ué su conocimiento sire para r'uitectura G*a/!)a $ *e+po"e Ele)t*!7a)! po* /*ota#!etoB ;a*!lla+ "e "!/e*ete+ #ate*!ale+ /*ota"a+ )o tela +e a)e*)a a t*o7o+ "e al6 #ate*!al l!4!ao tal )o#o )o*)(o8 papel o +e#!lla+ Se o%+e*4a )#o "!)(o+ #ate*!ale+ +o at*aí"o+ po* la+ 4a*!lla+ "e%!"o a la )a*a el')t*!)a p*e+ete E+ po* la p*op!e"a" &ue t!ee alua+ +u+ta)!a+8 "e a"&u!*!* )a*a eat!4a al /*ota*la+8 t*a+ lo )ual at*ae o%,eto+ pe&ueo+ U )ue*po a+í t!ee e.)e+o "e ele)t*oe+ E+ u /e#eo "e ele)t*o+t9t!)a -pa*te
"e la ele)t*!)!"a" &ue +e e)a*a "e )a*a+ e *epo+o Ot*o e,e#plo +u)e"e al pe!a*o+B
La )a*a ele)t*o+t9t!)a e+ )o#6#ete )*ea"a po* el )ota)to $ +epa*a)! "e "o+ #ate*!ale+ +!#!la*e+ o "!/e*ete+ Po* e,e#plo8 ua pe*+oa &ue )a#!a a t*a4'+ "e u pa+!llo8 ee*a )a*a+ ele)t*o+t9t!)a+ )a"a 4e7 &ue la+ +uela+ "e +u+ 7apato+ t!ee )ota)to $ +e +epa*a "e la +upe*/!)!e "el +uelo Ta#%!' +et!#o+ la ele)t*!)!"a" e+t9t!)a po* e,e#plo po* el )(o&ue &ue +e e.pe*!#eta al to)a* la pe*!lla #et9l!)a "e ua pue*ta8 al )a#!a* a t*a4'+ "e u )ua*to al/o#%*a"o o "e+pu'+ "e "e+l!7a*+e e el a+!eto "e u auto#4!l U "!+po+!t!4o ele)t*!)o &ue +e "e+l!7a "et*o o /ue*a "e ua %ol+a8 "e u )otee"o* o "e u tu%o "e pl9+t!)o8 ee*a ua )a*a ele)t*o+t9t!)a )ua"o la )u%!e*ta $ la+ puta+ #et9l!)a+ (a)e #6lt!ple+ )ota)to+ $ +e +epa*a "e la +upe*/!)!e "el )otee"o* Coo)e* e+to+ /e#eo+ le +!*4e al a*&u!te)to pa*a to#a* *e)au"o+ e a#%!ete+ e &ue e+t' p*e+ete+8 po* lo+ pe*,u!)!o+ &ue pue"a o)a+!oa* E+to+ pe*,u!)!o+ 4a "e+"e +e+a)! "e !)o#o"!"a" po* ua e.)e+!4a !o!7a)! "el a#%!ete o lo+ o%,eto+ (a+ta "ao+ e "!+po+!t!4o+ +e+!%le+ a tale+ )a*a+ @ En algunos lugares se debe ma2imi&ar el control de los fen)menos electrost+ticos :'uir)fanos, centrales telef)nicas, centros de c)mputos;. Po* &u' La ele)t*!)!"a" e+t9t!)a (a +!"o u p*o%le#a +e*!o e la !"u+t*!a po* +!lo+8 $a &ue la+ "e+)a*a+ e+t9t!)a+ pue"e p*o"u)!* )(!+pa+ &ue p*o4o&ue e.plo+!oe+ e !)e"!o+
Ka "e+"e el ao 1=00 lo+ /ue*te+ eu*opeo+ $ "el )a*!%e u+a%a p*o)e"!#!eto+ "e )ot*ol "e e+t9t!)a pa*a p*e4e!* &ue po* #e"!o "e la+ "e+)a*a+ ele)t*o+t9t!)a+ e.plota*a lo+ al#a)ee+ "e pl4o*a e*a E lo+ 1@0 la+ /9%*!)a+ "e papel "e to"o EEUU e#plea%a t')!)a+ "e !o!7a)! "e /la#a $ ta#%o*e+ "e 4apo* pa*a "!+!pa* la ele)t*!)!"a" e+t9t!)a "e la+ *e"e+ "e papel )ua"o pa+a%a a t*a4'+ "el p*o)e+o "e +e)a"o La e*a "e la ele)t*!)a t*a,o )o+!o ue4o+ p*o%le#a+ a+o)!a"o+ )o la ele)t*!)!"a" e+t9t!)a $ la+ "e+)a*a+ ele)t*o+t9t!)a+ K )o#o lo+ "!+po+!t!4o+ ele)t*!)o+ /ue*o (a)!'"o+e #9+ *9p!"o+ $ pe&ueo+8 +u +e+!%!l!"a" a ella au#et Ua "e+)a*a ele)t*o+t9t!)a pue"e )a#%!a* la+ )a*a)te*í+t!)a+ el')t*!)a+ "e u "!+po+!t!4o +e#!)o"u)to*8 "e*a"9"olo o "e+t*u$'"olo La "e+)a*a ele)t*o+t9t!)a ta#%!' pue"e alte*a* la ope*a)! o*#al "e u +!+te#a ele)t*!)o8 )au+a"o #al/u)!oa#!eto "e e&u!po+ o /alla+ o$ la #a$o*ía "e lo+ )o#poete+ +e#!)o"u)to*e+ "e e/e)to "e )a#po8 &ue +o lo+ #9+ "el!)a"o+8 !)lu$e )!*)u!to+ !te*o+ "e p*ote))! at!e+t9t!)a A#%!ete+ e+te*!l!7a"o+B Ot*o p*o%le#a )au+a"o po* la ele)t*!)!"a" e+t9t!)a o)u**e e lo+ M)ua*to+ l!#p!o+ La+ +upe*/!)!e+ )a*a"a+ pue"e at*ae* $ *etee* )ota#!ate+8 (a)!e"o "!/í)!l *e#o4e*lo+ "el #e"!o a#%!ete El atue"o &u!*6*!)o "e%e e+ta* )o/e))!oa"o )o u #ate*!al l!%*e "e pelu+a+8 *e+!+tete a la ele)t*!)!"a" e+t9t!)a $ a la+ lla#a+ La ele)t*!)!"a" e+t9t!)a e )ota)to )o lo+ a+e+ #e"!)!ale+ pue"e p*o4o)a* )(!+pa+ $ e.plo+!oe+ La )(!+pa pue"e e)e"e* #ate*!ale+ o a+e+ !/la#a%le+ Lo+ !)e"!o+ e ua at#+/e*a *!)a e O2 +o "!/e*ete+ e )a*9)te* "e a&uello+ &ue o)u**e e ua at#+/e*a o*#al La *a4e"a" pote)!al "el /ueo "e%e )o+!"e*a*+e )o#o alta#ete pel!*o+a
LOS SISTE
/intura electrost+tica en polo. El sistema de adherencia traba%a cargando las part-culas de polo negatiamente poniendo la pie&a a tierra, creando un efecto im+n.
E2isten también cortinas, ca
. =bserar, percibir comparar, ac(sticamente, de manera intuitia, el tiempo de reerberaci)n del taller donde reali&as los pr+cticos del aula magna donde tienes los te)ricos. 8ada loca,l cuando est+ lleno de personas cuando est+ ac-o5 En 'ué caso el sonido perdura m+s dentro de cada sala /or 'ué El aula #aa e+ u 9#%!to p*epa*a"o pa*a el "!)ta"o "e te*!)o+8 "o"e e+ )o"!)! "e "!+eo u t!e#po "e *e4e*%e*a)! tal &ue a+eu*e la !tel!!%!l!"a" "el "!+)u*+o E )a#%!o8 e el talle* o e+t9 ta )u!"a"o e+te a+pe)to8 pe+e a &ue +e*ía e)e+a*!o +! el a#%!ete e+t9 lleo "e pe*+oa+ +ta+ a)t6a )o#o a%+o*%ete a)6+t!)o8 "!+#!u$e"o el t!e#po "e *e4e*%e*a)!8 tal )o#o lo po"e#o+ pe*)!%!* K )o#p*o%a* )o la /*#ula "e Sa%!e8 e la &ue el /a)to* "e a%+o*)! /!u*a e el "eo#!a"o* A #a$o* a%+o*)!8 #9+ t!e#po "e *e4e*%e*a)! El /í+!)o alla)e Cle#et Sa%!e la "e+a**oll pa*a )al)ula* el t!e#po "e *e4e*%e*a)! "e u *e)!to e el &ue el #ate*!al a%+o*%ete e+t9 "!+t*!%u!"o "e /o*#a u!/o*#e La /*#ula *ela)!oa e+te t!e#po )o el 4olu#e "e la +ala -;8 la +upe*/!)!e "el *e)!to -A $ la a%+o*)! "el +o!"o total -aB -Nol! "!.!tB A*eo lo &ue +!ue +!u!e"o )o la líea "e o 6!)a#ete poe* la *e+pue+ta a lo+ p*o%le#a+8 +!o u +opo*te te*!)o )o+!"e*a%le8 pa*a &ue tea#o+ *e+pal"o pa*a *e+po"e* po+!%le+ !&u!etu"e+ "e alu#o+B El t!e#po "e *e4e*%e*a)! -TR e+ el t!e#po &ue ta*"a e (a)e*+e !au"!%le u +o!"o e ua +ala Co#o "epe"e "e +u !te+!"a"8 pa*a po"e* (a)e* )o#pa*a)!oe+ et*e +o!"o+ "e "!/e*ete+ !te+!"a"e+ e+ e)e+a*!o "e/!!* ua #a!tu" &ue o "epe"a "e +u !te+!"a" !!)!al Se "e/!e eto)e+ al t!e#po "e *e4e*%e*a)! )o#o el t!e#po e)e+a*!o pa*a &ue la !te+!"a" "e u +o!"o "!+#!u$a a la #!llo'+!#a pa*te "e +u 4alo* !!)!al o8 lo &ue e+ lo #!+#o8 &ue el !4el "e !te+!"a" a)6+t!)a "!+#!u$a 0 "e)!%el!o+ po* "e%a,o "el 4alo* !!)!al "el +o!"o Po* e,e#plo8 el t!e#po "e *e4e*%e*a)! "el teat*o "e la S)ala "e
)o+!"e*a"o pt!#o pa*a la pala%*a To"o e+to (a)e #u$ "!/í)!l e)ot*a* +ala+ pol!4alete+8 au&ue #e"!ate "!4e*+a+ t')!)a+ e+ po+!%le a/!a* ua +ala o 4a*!a* +u t!e#po "e *e4e*%e*a)! El 4olu#e "e ua +ala "ete*#!a "!*e)ta#ete -,uto a ot*o+ /a)to*e+ )o#o lo+ #ate*!ale+ "e la #!+#a el t!e#po "e *e4e*%e*a)! El t!e#po pt!#o e+ ua /u)! "el 4olu#e8 $ ee*al#ete +e p*e/!e*e t!e#po+ pt!#o+ #a$o*e+ )ua"o la+ +ala+ +o #9+ *a"e+8 $ 4!)e4e*+a >e manera emp-rica se consideran tiempos )ptimos apro2imados en relaci)n con el uso de una sala, los siguientes5 U+o "e la +ala Teatro palabra hablada @(sica de c+mara @(sica or'uestal Apera @(sica coral sacra
T0 -+ 0.4 ? 1 1 ? 1.4 1." 1.! ? 1.B hasta 6.7
E pa*t!)ula*8 la #6+!)a +a)*a *e&u!e*e 4alo*e+ #9+ alto+ po*&ue ee*al#ete e+t9 a+o)!a"a a *e)!to+ )o#o la+ )ate"*ale+8 &ue +uele +e* #u$ *e4e*%e*ate+ 10 /or 'ué emos erde el color erde Re+po"e So%*e to"o ele#eto !lu#!a"o )o lu7 %la)a o atu*al8 !)!"e to"a la a#a "e /*e)ue)!a+ "el e+pe)t*o 4!+!%le8 !)lu!"a+ la+ ult*a4!oleta e !/*a**o,a+8 )ot!ua+ a la+ /*e)ue)!a+ 4!+!%le+ e a)ue*"o a lo+ p!#eto+ +upe*/!)!ale+ "e la+ +u+ta)!a+ +o%*e la+ &ue !)!"e8 +e*9 el )olo* *e+ultate8 $a &ue el ele#eto a%+o*%e*9 to"a+8 #eo+ la+ /*e)ue)!a )o**e+po"!ete al )olo* "el p!#eto8 &ue +e *e/le,a*9 A+í8 +! e+te p!#eto +upe*/!)!al e+ 4e*"e8 el ele#eto a%+o*%e*9 to"a+ la+ /*e)ue)!a+ $ *e/le,a*9 la 4e*"e EJERCICIOS RESOLUCIN NU<RICA
1 Crafi'ue la onda representatia de un sonido 'ue se propaga en un medio el+stico e indi'ue en la misma5 mplitud. ongitud. /er-odo. recuencia. Nota5 Dtili&ar papel cuadriculado para construir los gr+ficos.
*i a la onda graficada anteriormente la denominamos *1, grafi'ue ahora otra onda superpuesta a *1, 'ue corresponda a un sonido *6 cua amplitud sea el doble su longitud sea la mitad de las de *1. 3esponda5 8)mo se percibe el sonido *6 con respecto al *onido * 1 en relaci)n a su frecuencia 8)mo se percibe el sonido *6 con respecto al *onido * 1 en relaci)n a su amplitud Re+u'l4alo #a*)a"o po*)eta,e+ )o#pa*at!4o+
S1
S2
A El +o!"o "e S2 e+ 200? #9+ au"o &ue el "e S1 El +o!"o "e S2 e+ 200? #9+ !te+o &ue el "e S1
6. ndicar para cada frecuencia la longitud de onda correspondiente, as- como también su per-odo, considerando 'ue se trata de un sonido emitido propagado en el aire. frecuencia :;16"FG ongitud de onda periodo
:H;"00F&
:8;6000F&
TI1$f ; TI1$16"F&I0,01s H; TI1$"00F&I0,006s 8; TI1$6000F&I0,000"s J I .f I elocidad de la lu& en el ac-o I 7K10B m$s ; LI 7K10B m$s . 16"F& I 7M". 10B m I 7,M" . 1010 m H; LI 7K10B m$s . "00F& I 1"00. 10B m I 1," . 10 11 m 8; LI 7K10B m$s . 6000F& I !000. 10 B m I ! . 10 11 m
3 8u+l es la diferencia principal entre una onda de radio la lu& isible Grafca y explica.
La "!/e*e)!a p*!)!pal e+ la /*e)ue)!a "e )a"a uaB
4. Dn rao luminoso 'ue se propaga en al aire incide sobre el agua de un estan'ue con un +ngulo de 70 a; Oué +ngulo forman entre s- los raos refle%ado refractado b; *i el rao luminoso se propagase desde el agua hacia el aire a partir de 'ué alor del +ngulo de incidencia se presentar+ el fen)meno de refle2i)n total >ato5 -ndice de refracci)n del agua I 4$7. ATOS i =300 n agua= 4/3 a) n1 = 1 300 300
n2 = 4/3 refejado
θ1=30º
rayo
θr=30º
por ley de Snell. senθ2 = n1senθ1/n2 = senθ1/1,25 = 0,5/1.25 = 0,4 Θ2 = arcsen 0,4 = 23º30`
Entre s- los raos refle%ado refractado forman un +ngulo de5 60º + (90º 23º30`! = 126º30`
b; *i el rao luminoso se propagase desde el agua hacia el aire a partir de 'ué alor del +ngulo de incidencia se presentar+ el fen)meno de refle2i)n total
8uando el +ngulo de incidencia es maor o igual al +ngulo cr-tico, la lu& no puede refractarse se refle%a totalmente en la frontera. "#$% θl&'&e=
Θc = arcs&n 1/1.25 = arcs&n 0,) = 53º
poo te)rico5 a le de *nell es una f)rmula utili&ada para calcular el +ngulo de refracci)n de la lu& al atraesar la superficie de separaci)n entre dos medios de propagaci)n de la lu& :o cual'uier onda electromagnética; con -ndice de refracci)n distinto. El nombre proiene de su descubridor, el matem+tico holandés Willebrord *nel an 3oen :1"B0?1!6!;. a denominaron P*nellP debido a su apellido pero le pusieron dos PlP por su nombre Willebrord el cual llea dos PlP. a misma afirma 'ue la multiplicaci)n del -ndice de refracci)n por el seno del +ngulo de incidencia es constante para cual'uier rao de lu& incidiendo sobre la superficie separatri& de dos medios. un'ue la le de *nell fue formulada para e2plicar los fen)menos de refracci)n de la lu& se puede aplicar a todo tipo de ondas atraesando una superficie de separaci)n entre dos medios en los 'ue la elocidad de propagaci)n de la onda ar-e. e+)*!p)! pt!)a
son los -ndices de refracci)n. de los materiales. a l-nea entrecortada delimita la l-nea normal, adem+s delimita cu+ndo la lu& cambia de un medio a otro. *nell también hace referencia a la refracci)n, la cual es la l-nea imaginaria perpendicular a la superficie. os +ngulos son los +ngulos 'ue se forman con la l-nea normal, siendo el +ngulo de la onda incidente el +ngulo de la onda refractada. 8onsideremos dos medios caracteri&ados por -ndices de refracci)n separados por una superficie *. os raos de lu& 'ue atraiesen los dos medios se refractar+n en la superficie ariando su direcci)n de propagaci)n dependiendo del cociente entre los -ndices de refracci)n . /ara un rao luminoso con un +ngulo de incidencia sobre el primer medio, +ngulo entre la normal a la superficie la direcci)n de propagaci)n del rao, tendremos 'ue el rao se propaga en el segundo medio con un +ngulo de refracci)n cuo alor se obtiene por medio de la le de *nell.
=bsérese 'ue para el caso de :raos incidentes de forma perpendicular a la superficie; los raos refractados emergen con un +ngulo para cual'uier . a simetr-a de la le de *nell implica 'ue las traectorias de los raos de lu& son reersibles. Es decir, si un rao incidente sobre la superficie de separaci)n con un +ngulo de incidencia se refracta sobre el medio con un +ngulo de refracci)n , entonces un rao incidente en la direcci)n opuesta desde el medio 6 con un +ngulo de incidencia se refracta sobre el medio 1 con un +ngulo . Dna regla cualitatia para determinar la direcci)n de la refracci)n es 'ue el rao en el medio de maor -ndice de refracci)n se acerca siempre a la direcci)n de la normal a la superficie. a elocidad de la lu& en el medio de maor -ndice de refracci)n es siempre menor. a le de *nell se puede deriar a partir del principio de ermat, 'ue indica 'ue la traectoria de la lu& es a'uella en la 'ue los raos de lu& necesitan menos tiempo para ir de un punto a otro. En una analog-a cl+sica propuesta por el f-sico 3ichard enman, el +rea de un -ndice de refracci)n m+s ba%o es substituida por una plaa, el
+rea de un -ndice de refracci)n m+s alto por el mar, la manera m+s r+pida para un socorrista en la plaa de rescatar a una persona 'ue se ahoga en el mar es recorrer su camino hasta ésta a traés de una traectoria 'ue erifi'ue la le de *nell, es decir, recorriendo maor espacio por el medio m+s r+pido menor en el medio m+s lento girando su traectoria en la intersecci)n entre ambos.
Reflexión Interna Total
8uando el +ngulo de incidencia es maor o igual al +ngulo cr-tico, la lu& no puede refractarse se refle%a totalmente en la frontera. os +ngulos del dibu%o corresponden a la frontera aire?agua. los raos dibu%ados en ro%o est+n en refle2i)n total. 3efle2i)n interna total Dn rao de lu& propag+ndose en un medio con -ndice de refracci)n incidiendo con un +ngulo sobre una superficie sobre un medio de -ndice con puede refle%arse totalmente en el interior del medio de maor -ndice de refracci)n. Este fen)meno se conoce como refle2i)n interna total o +ngulo l-mite se produce para +ngulos de incidencia maores 'ue un alor cr-tico cuo alor es5
*n la ley de Snell
si , entonces . Eso significa 'ue cuando aumenta, llega a radianes :90; antes 'ue . el rao refractado :o transmitido; sale paralelo a la frontera. *i aumenta a(n m+s, como no puede ser maor 'ue , no ha transmisi)n al otro medio la lu& se refle%a totalmente. a refle2i)n es realmente total :100Q; sin pérdidas. Es decir, me%or 'ue los espe%os met+licos :plata, aluminio; 'ue solo refle%an 9!Q de la potencia luminosa incidente. 5 Toma un tro&o de cable. *ecci)nalo con alg(n elemento cortante. >escribe su composici)n. /or'ue se eligen esos materiales partir de esto describe con tus
palabras 'ué es un conductor un aislante da e%emplos costos de los mismos en el mercado. E !+tala)!oe+ *e+!"e)!ale+ o*#al#ete +e e#plea e+to+ t!po+ "e )o"u)to*e+ Ca%le+B )o"u)to*e+ /a%*!)a"o+ )o 4a*!o+ ala#%*e+ o (!lo+ #9+ "ela"o+8 )o la /!al!"a" "e "a*le #a$o* /le.!%!l!"a" Co"u)to* el')t*!)o e+ a&uel )ue*po &ue pue+to e )ota)to )o u )ue*po )a*a"o "e ele)t*!)!"a"8 la t*a+#!te a to"o+ lo+ puto+ "e +u +upe*/!)!e Gee*al#ete ele#eto+8 alea)!oe+ o )o#pue+to+ )o ele)t*oe+ l!%*e+ &ue pe*#!te el #o4!#!eto "e )a*a+ A!+la#!eto el')t*!)o +e p*o"u)e )ua"o +e )u%*e u ele#eto "e ua !+tala)! el')t*!)a )o u #ate*!al &ue o e+ )o"u)to* "e la ele)t*!)!"a"8 e+ "e)!*8 u #ate*!al &ue *e+!+te el pa+o "e la )o**!ete a t*a4'+ "el ele#eto &ue *e)u%*e $ lo #at!ee e +u t*a$e)to*!a a lo la*o "el )o"u)to* !)(o #ate*!al +e "eo#!a a!+late el')t*!)o
8)mo se compara el +ngulo con el 'ue llega la lu& a un idrio de una entana con el 'ue sale por el otro lado G*a/!)a $ *e+uel4e Cua"o la lu7 at*a4!e+a u 4!"*!o "e )a*a+ pa*alela+8 lo+ *a$o+ +e "e+pla7a l!e*a#ete8 po* la *e/*a))! &ue +u/*e al et*a* e el 4!"*!o $ al +al!* "e 'lV pe*o +ale pa*alelo+ a la "!*e))! o*!!al Po* ello la+ !#9ee+ 4!+ta+ a t*a4'+ "e ua 4etaa o +e "!+to*+!oa Cua"o8 e )a#%!o8 la lu7 at*a4!e+a ua lete8 )u$a+ )a*a+ o +o pa*alela+8 )a"a uo "e lo+ *a$o+ e+ "e+4!a"o "e #ae*a "!/e*eteB la+ lete+ )o4e.a+ lo+ )o)et*a8 la+ ))a4a+ lo+ "!+pe*+a Po* ello8 la+ !#9ee+ 4!+ta+ a t*a4'+ "e la+ lete+ o *ep*o"u)e /!el#ete a lo+ o%,eto+ e ta#ao $ e /o*#a Cua"o la lu7 at*a4!e+a el 4!"*!o "e ua 4etaa8 +e p*o"u)e ua *e/*a))! e a#%a+ )a*a+ "el 4!"*!oB p*!#e*o )ua"o pa+a "el a!*e al 4!"*!o $8 "e+pu'+8 )ua"o pa+a "el 4!"*!o al a!*e La *e/*a))! ee*al#ete 4a a)o#paa"a "e u )a#%!o e la *ap!"e7 "e la lu7 $ ta#%!' "e la "!*e))! e &ue +e p*opaa
La *e/*a))! 4a +!e#p*e a)o#paa"a "e ua *e/le.! El 4!"*!o "e ua 4etaa +e )o#po*ta )o#o u e+pe,o +! e la (a%!ta)! (a$ #u)(a lu7 $ a/ue*a e+t9 #u$ o+)u*o S! e e+ta+ )o"!)!oe+ +e ap*o.!#a u o%,eto8 po* e,e#plo u "e"o8 a uo+ #!lí#et*o+ "el 4!"*!o $ +e o%+e*4a )u!"a"o+a#ete8 )o +eu*!"a" +e 4e*9 "o+ o #9+ !#9ee+ "e 'l Ot*o (e)(o )u*!o+o &ue +e "e+p*e"e "el a9l!+!+ e+ &ue )ua"o #!*a#o+ a t*a4'+ "el 4!"*!o "e ua 4etaa8 lo+ o%,eto+ &ue 4e#o+ o e+t9 e.a)ta#ete allí "o"e lo+ 4e#o+ La lu7 at*a4!e+a al 4!"*!o +!e#p*e $ )ua"o '+te +ea t*a+l6)!"o o t*a+pa*ete a$ 4!"*!o+ #u$ o+)u*o+ &ue pe*#!te el pa+o "e po)a lu7 o )a+! a"a -ateo,o+ "e +ol8 )a*eta+ o #9+)a*a+ "e +ol"a*8 4!"*!o+ pola*!7a"o+ o e+pe,a"o+ La lu7 t!ee ua 4elo)!"a" )o+tate8 pe*o al pa+a* a ot*o #e"!o )a#%!a +u 4elo)!"a" E+to (a)e8 po* e,e#plo8 &ue +e "e/o*#e la !#ae "e lo+ o%,eto+ "et*o "el aua La p*!)!pal #ate*!a p*!#a "el 4!"*!o e+ a*ea Lueo "e /u"!*+e a #9+ "e 100 C +e t*a+/o*#a e 4!"*!o lí&u!"o La p*!)!pal )a*a)te*í+t!)a "el 4!"*!o e+ &ue o 4uel4e a +ol!"!/!)a*+e po*&ue el lí&u!"o o )*!+tal!7a +!o &ue +e (a)e #9+ $ #9+ 4!+)o+o )uato #9+ /*ío Llea u puto &ue pa*e)e +ol!"o pe*o e *eal!"a" e+t9 e u e+ta"o pl9+t!)o pa*e)!"o a u lí&u!"o 4!+)o+o Po* e+te #ot!4o e+ &ue la lu7 pue"e pa+a* a t*a4'+ "e 'l
EJERCICIO INTEGRAOR A*&u!te)tu*a
En
una iienda anali&a todas las situaciones donde aparecen fen)menos f-sicos producidos por ondas manifest+ndose en diferentes energ-as Oué ramas de la profesi)n de ar'uitecto estudia cada una de ellas G*a/!)a $ e.pl!)a
