Capítulo 36: Formación de las imágenes

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 68 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 68. Dos lentes hechas a partir de vidrios de diferentes índices de refracción n1 y n2 se colocan juntas para formar lo que se conoce como un doblete óptico. Estos dobletes se utilizan a menudo para corregir aberraciones cromáticas…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 67 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 67. Un objeto de 2.00 cm de alto se coloca a 40.0 cm a la izquierda de una lente convergente de distancia focal de 30.0 cm. Una lente divergente con una distancia focal de -20.0 cm se coloca…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 66 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 66. Se consigue una ilusión óptica de una fresa flotando mediante dos espejos parabólicos, cada uno de ellos con una distancia focal de 7.50 cm, uno frente al otro de manera que sus centros quedan separados 7.50 cm.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 65 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 65. En un cuarto oscuro, se coloca una vela encendida a 1.50 m de una pared blanca. Entre la vela y la pared se coloca una lente en una posición tal que se forma una imagen mayor e invertida…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 64 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 64. La figura P36.64 muestra una lente convergente delgada para la cual los radios de curvatura son R1 = 9.00 cm y R2 = – 11.0 cm. La lente está frente a un espejo esférico cóncavo que tiene un…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 63 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 63. El disco solar subtiende un ángulo de 0.533° en la Tierra. ¿Cuál es la posición y el diámetro de la imagen solar formada por un espejo esférico cóncavo con un radio de curvatura de 3.00 m? Solución: CONSULTA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 62 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 62. Suponga que en una ubicación en particular, la intensidad de la luz solar es de 1.00 kW/m2. Es necesario apuntar hacia el Sol un espejo cóncavo muy reflejante si se desea producir una potencia de por lo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 61 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 61. Un objeto está colocado a 12.0 cm a la izquierda de una lente divergente con una distancia focal de -6.00 cm. Una lente convergente con una distancia focal de 12.0 cm se coloca a una distancia d…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 40 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 40. Las caras de una lente bicóncava tienen radios de curvatura de 32.5 cm y 42.5 cm, respectivamente. El vidrio tiene un índice de refracción de 1.53 para la luz violeta y 1.51 para la luz roja. Para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 59 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 59. Un rayo paralelo de luz entra en una semiesfera perpendicular a su cara plana, como se observa en la fi gura P36.59. La magnitud del radio es de 6.00 cm y tiene un índice de refracción de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 58 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 58. La ecuación del fabricante de lentes se aplica a una lente sumergida en un líquido si n en la ecuación se sustituye por n2/n1. En este caso n2 se refiere al índice de refracción del material de la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 57 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 57. En muchas aplicaciones resulta necesario aumentar o disminuir el diámetro de un haz de rayos de luz paralelos. Este cambio se lleva a cabo con una combinación de lente convergente y lente divergente. Suponga que tiene una lente…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 56 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 56. El objeto de la figura P36.56 está a la mitad entre la lente y el espejo. El radio de curvatura del espejo es de 20.0 cm y la lente tiene una distancia focal de -16.7 cm. Tome…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 55 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 55. Un objeto está originalmente en la posición xi = 0 cm de un metro de madera ubicado sobre el eje x. Una lente convergente de 26.0 cm de distancia focal está fi ja en la posición de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 54 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 54. La lente y el espejo de la figura P36.54 tienen distancias focales de +80.0 cm y -50.0 cm, respectivamente. Un objeto se coloca a 1.00 m a la izquierda de la lente, como se muestra. Ubique la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 53 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 53. Un objeto real se ubica en el extremo cero de una regleta de medir. Un gran espejo cóncavo en la marca de 100 cm del extremo de la regleta forma una imagen del objeto en la posición…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 52 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 52. La distancia entre un objeto y su imagen vertical es d. Si la amplificación es ¿Cuál es la distancia focal de la lente que se utiliza para formar la imagen? Solución: CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 51 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 51. La distancia entre un objeto y su imagen vertical es de 20.0 cm. Si la amplificación es de 0.500, ¿Cuál es la distancia focal de la lente que se utiliza para formar la imagen?   Solución: CONSULTA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 50 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 50. Un sistema de lentes zoom es una combinación de lentes que producen una amplificación variable que mantienen a la vez posiciones fijas del objeto y de la imagen. La amplificación se  modifica moviendo una o más lentes a…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 49 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 49. Cierto telescopio, que tiene un espejo objetivo con una abertura de diámetro de 200 mm y una distancia focal de 2000 mm, captura la imagen de una nebulosa sobre película fotográfica en su foco principal con un…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 48 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 48. Los astrónomos con frecuencia toman fotografías utilizando sólo la lente objetivo o el espejo del telescopio, sin el ocular. a) Demuestre que el tamaño de la imagen h’ de este telescopio se conoce por la expresión h’…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 47 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 47. El telescopio de refracción Yerkes tiene una lente objetivo de 1.00 m de diámetro y una distancia focal de 20.0 m. Suponga que es utilizado con una lente ocular de 2.5 cm de distancia focal. a) Determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 46 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 46. La distancia entre las lentes ocular y objetivo en un microscopio compuesto es de 23.0 cm. La distancia focal del ocular es de 2.50 cm y la del objetivo es de 0.400 cm. ¿Cuál es el aumento global…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 45 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 45. Una lente con distancia focal de 5.00 cm se utiliza como lupa. a) Para obtener el máximo aumento, ¿Dónde deberá colocarse el objeto? b) ¿Cuál es el valor del aumento? Solución: CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 44 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 44. Los límites de acomodación de los ojos de Nick el miope son de 18.0 cm y 80.0 cm. Cuando usa sus anteojos, puede ver lejos con claridad. ¿A qué distancia mínima ocurre esto?   Solución: CONSULTA AQUÍ OTROS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 43 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 43. Una persona miope no puede ver objetos con claridad más allá de 25.0 cm (su punto distante). Si no tiene astigmatismo y se le prescriben lentes de contacto, ¿Cuál es el tipo de lente necesario para corregir su…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 42 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 42. Una cámara se utiliza con una exposición correcta en ƒ/4 y una velocidad de obturador de (1/16) s. Con el fin de fotografiar un sujeto en movimiento rápido, se modifica la velocidad del obturador a (1/128) s.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 41 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 41. Dos rayos que se desplazan en paralelo al eje principal inciden sobre una gran lente plana convexa con un índice de refracción de 1.60 (figura P36.41). Si la cara convexa es esférica, un rayo que pase cerca del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 40 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 40. Las caras de una lente bicóncava tienen radios de curvatura de 32.5 cm y 42.5 cm, respectivamente. El vidrio tiene un índice de refracción de 1.53 para la luz violeta y 1.51 para la luz roja. Para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 39 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 39. La figura 36.33 representa el diagrama de la sección transversal de una cámara, que tiene una lente simple de 65.0 mm de distancia focal, la cual sirve para formar una imagen en el CCD en la parte posterior…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 38 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 38. En la figura P36.38, una lente convergente, delgada con distancia focal de 36.0 cm, forma una imagen del cuadrado abcd, que tiene de alto hc = hb = 10.0 cm y se encuentra entre las distancias de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 37 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 37. Un objeto se encuentra a una distancia d a la izquierda de una pantalla plana. Una lente convergente con distancia focal ƒ < d/4 se coloca entre el objeto y la pantalla. a) Demuestre que existen dos posiciones…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 36 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 36. Un antílope se encuentra a 20.0 m de una lente convergente con una distancia focal de 30.0 cm. La lente forma una imagen del animal. Si el antílope se aleja corriendo de la lente a una rapidez de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 35 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 35. El uso de una lente en cierta situación se describe por la ecuación. Determine a) la distancia del objeto y b) la distancia de la imagen. c) Use un diagrama de rayos para obtener una descripción de la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 34 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 34. La lente de proyección de cierto proyector de transparencias es delgada y simple. Debe proyectar una transparencia de 24 mm de altura de forma que su imagen llene una pantalla de 1.80 m de altura. La distancia…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 33 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 33. Un objeto se encuentra a 20.0 cm a la izquierda de una lente divergente de distancia focal ƒ = – 32.0 cm. Determine a) la localización y b) la amplificación de la imagen. c) Elabore un diagrama de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 32 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 32. Suponga que un objeto tiene un espesor dp de manera que sobresale de la distancia objeto p hasta la distancia p + dp. Demuestre que el espesor d q de su imagen se conoce por (- q2/p2)dp, de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 31 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 31. La imagen de la moneda de cinco centavos de la figura P36.31 tiene el doble de diámetro que la moneda en sí y está a 2.84 cm frente a la lente. Determine la distancia focal de ésta.  …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 30 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 30. Un objeto localizado a 32.0 cm por delante de una lente forma una imagen en una pantalla a 8.00 cm por detrás de la lente. a) Determine su distancia focal. b) Determine su amplificación. c) ¿Es la lente…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 29 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 29. Una lente convergente tiene una distancia focal de 20.0 cm. Localice la imagen para una distancia objeto de a) 40.0 cm, b) 20.0 cm y c) 10.0 cm. En cada caso diga si la imagen es real…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 28 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 28. Una lente de contacto está hecho de plástico con un índice de refracción de 1.50. La lente tiene un radio de curvatura exterior de +2.00 cm y un radio de curvatura interior de +2.50 cm. ¿Cuál es su…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 27 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 27. La cara izquierda de una lente biconvexa tiene un radio de curvatura de 12.0 cm, y la derecha de 18.0 cm. El índice de refracción del vidrio es de 1.44. a) Calcule la distancia focal de la lente.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 25 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 25. Como se muestra en la fi gura P36.25, un tanque de agua que contiene langostas tiene un frente curvo hecho de plástico con grosor uniforme y un radio de curvatura de 80.0 cm de magnitud. Ubique y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 24 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 24. La figura P36.24 muestra una superficie curva que separa un material con índice de refracción n1 de un material con índice n2. La superficie forma una imagen I del objeto O. El rayo que se muestra en azul…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 23 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 23. Una esfera de vidrio (n = 1.50) con un radio de 15.0 cm tiene una pequeña burbuja de aire a 5.00 cm por encima de su centro. La esfera se observa mirando hacia abajo a lo largo del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 22 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 22. El extremo de una larga varilla de vidrio (n = 1.50) se moldea formando una superficie convexa con un radio de curvatura de 6.00 cm. Un objeto está colocado en el aire a lo largo del eje de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 21 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 21. Un bloque cúbico de hielo de 50.0 cm de lado está colocado sobre un grano de polvo a nivel del piso. Determine la localización de la imagen del grano visto desde arriba. El índice de refracción del hielo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 20 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 20. Una placa de cristal de roca (n = 1.66) descansa en el fondo de un acuario. La placa tiene 8.00 cm de espesor (dimensión vertical) y está cubierta por una capa de agua (n =1.33) de 12.0…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY SOLUCIÓN PROBLEMA 19 CAPÍTULO 36 FÍSICA SERWAY 19. Si deja caer una pelota en el tiempo t = 0 desde el reposo a 3.00 m directamente por encima del vértice de un espejo cóncavo que tiene un radio de curvatura de 1.00 m y que…