Ejercicios: Propagación rectilínea de la luz y visibilidad de los cuerpos

Enuncia con tus palabras cómo se propaga la luz en un medio homogéneo y transparente, como el aire en calma. Indica además cómo se representa esa propagación en un dibujo.

Clasifica los siguientes cuerpos en fuentes luminosas o cuerpos iluminados: el Sol, la Luna, una lámpara encendida, la pizarra del aula, una vela encendida y un cuaderno sobre tu mesa. Explica en una frase el criterio que usaste.

Define qué es una sombra y qué es una penumbra. Menciona qué tipo de fuente de luz (puntual o extensa) produce cada una, y di por qué.

Daniela coloca una linterna pequeña, que puede considerarse una fuente puntual, a $40$ cm de una pelota de $10$ cm de diámetro. Detrás de la pelota hay una pared, paralela a la pantalla, a $80$ cm de la pelota. Dibuja un esquema de la situación e indica qué zonas aparecen sobre la pared (sombra, penumbra o ninguna). Explica tu respuesta.

Alejandro quiere medir la altura de un poste del alumbrado frente a su escuela. Un día soleado mide que su propia sombra tiene $1{,}2$ m cuando su estatura es $1{,}6$ m. En ese mismo instante la sombra del poste mide $6$ m. Usando la propagación rectilínea de la luz, calcula la altura del poste y explica por qué los rayos del Sol pueden considerarse paralelos en este caso.

Claudia prepara una cámara oscura con una caja de cartón que tiene un pequeño orificio en una cara y un papel translúcido en la cara opuesta. Frente al orificio, a $2$ m, coloca una vela encendida de $6$ cm de altura, y la distancia del orificio al papel es de $10$ cm. Explica cómo se forma la imagen en el papel, cómo se verá orientada y calcula su altura.

Durante un eclipse de Sol visto desde Santiago de Cuba, los estudiantes de un grupo observan que el Sol queda parcialmente tapado por la Luna. Usa los conceptos de fuente extensa, sombra y penumbra para explicar la diferencia entre un eclipse total y uno parcial según el lugar de la Tierra donde se encuentre el observador. Apóyate en un esquema con el Sol, la Luna y la Tierra, y argumenta por qué no es seguro mirar directamente al Sol aunque esté parcialmente tapado.

Lázaro tiene dos lámparas idénticas y una pequeña bola opaca de $5$ cm de diámetro frente a una pared blanca. Primero enciende solo una lámpara, y luego las dos, colocadas a $30$ cm una de la otra y a $1$ m de la bola. Compara lo que observa en la pared en cada caso, justifica por qué con las dos lámparas aparecen zonas distintas y explica cuáles de esas zonas reciben luz de una sola lámpara y cuáles de ninguna. Considera cada lámpara una fuente puntual.