ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS EJERCICIOS RESUELTOS PDF
PRACTICA
PREGUNTA 1 :
Con respecto a las ondas electromagnéticas (OEM) se hacen las siguientes afirmaciones:
I) En el vacío, la rapidez de propagación de una OEM no depende de la frecuencia de propagación de la onda.
II) Una OEM se puede producir por la desaceleración de cargas eléctricas.
III) Las OEM son ondas longitudinales.
De estas afirmaciones son ciertas:
A) solo I
B) solo II
C) I y II
D) I y III
E) I, II y III
Rpta. : "C"
PREGUNTA 2 :
Una estación de TV emite en una frecuencia de 90 MHz. La longitud de esta onda en m es:
A) 50
B) 2,2
C) 3,33
D) 90,2
E) 4,5
Rpta. : "C"
PREGUNTA 3 :
Respecto de las OEM, indique la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones:
I) Las OEM, pueden ser longitudinales o transversales.
II) Las OEM, se encuentran conformados por la superposición de una onda magnética y otra eléctrica en fase.
III) La intensidad de una OEM, depende de la fuente que la genera.
A) VVV
B) FFF
C) VFV
D) FFV
E) VVF
Rpta. : "D"
PREGUNTA 4 :
Respecto el fenómeno de polarización señale la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones:
I) El sonido es una onda polarizada.
II) Las ondas en una cuerda tensa no se pueden polarizar.
III) En una onda polarizada la dirección de las oscilaciones puede cambiar aleatoriamente.
A) FVV
B) FFV
C) FVF
D) FFF
E) VVV
Rpta. : "D"
PREGUNTA 5 :
Una O.E.M. de longitud λ0=3km en el espacio vacío, tiene una longitud de onda λ=2km cuando se propaga en un medio no-magnético, cuya constante dieléctrica k es:
A) 1,25
B) 1,50
C) 2,25
D) 2,50
E) 2,75
Rpta. : "C"
PREGUNTA 6 :
Una O.E.M. que se propaga en un medio de índice de refracción n=1,5 tiene una longitud de onda de 2km. ¿Cuál es la frecuencia (en kHz) de la O.E.M.
A) 50
B) 100
C) 150
D) 200
E) 250
Rpta. : "B"
PREGUNTA 7 :
Cuando varía (en m) la longitud de una onda que tiene una frecuencia de 3 mHz en el vacío cuando pasa a un medio no magnético cuya permitividad eléctrica es ε=4ε0.
A) – 30
B) – 60
C) – 50
D) – 70
E) – 80
Rpta. : "C"
PREGUNTA 8 :
Si la luz roja tiene una frecuencia de 2,3×1014 Hz y la luz violeta 7,8×1014 Hz ¿Cuál es aproximadamente la diferencia (en nm) de sus longitudes de onda en el vacío?
A) 297,6
B) 305,6
C) 316,5
D) 327
E) 354,6
Rpta. : "A"
PREGUNTA 9 :
Una emisora de radio situada a 90km de nuestra casa genera una señal de radio con una frecuencia de 0,7Mhz. ¿Cuántas longitudes de onda hay entre la estación y nuestra casa?
A)150
B)180
C)210
D)240
E)250
Rpta. : "C"
PREGUNTA 10 :
Una O.E.M. que se está propagando en el espacio vacío, tiene una frecuencia f=3MHz. Si la onda penetra en un medio dieléctrico de constante k=4. Halle en qué porcentaje varía su longitud de onda.
A) 30
B) 50
C) 60
D) 70
E) 80
Rpta. : "B"
PREGUNTA 11 :
Se puede afirmar que las ondas electromagnéticas para radio y para la luz , que las dos tienen:
A) La misma velocidad en el vacío, pero diferentes frecuencias.
B) Diferentes velocidades en el vacío pero la misma frecuencia.
C) Diferentes velocidades en el vacío y diferentes frecuencias.
D) La misma velocidad en el vacío y la misma frecuencia.
E) Naturaleza diferente.
Rpta. : "A"
PREGUNTA 12 :
Analizar la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes afirmaciones.
I) La polarización es una característica de todas las ondas transversales.
II) La dirección de polarización de una onda electromagnética está dada por la dirección del campo magnético.
III) La luz proveniente de fuentes ordinarias: bombillas, fluorescentes está polarizada.
IV) Para obtener luz polarizada se utiliza un filtro polarizador.
A)FFFV
B)FVFV
C)VFFV
D) FVVF
E) VFVF
Rpta. : "C"
PREGUNTA 13 :
Respecto al fenómeno de polarización puede decirse que:
A) Todas las ondas electromagnéticas (O.E.M.) son polarizadas linealmente.
B) La superposición de dos O.E.M. polarizadas linealmente siempre es una O.E.M. polarizada linealmente.
C) Las ondas polarizadas linealmente tienen el campo eléctrico paralelo a la dirección de propagación.
D) El campo magnético de una O.E.M. polarizada linealmente siempre es perpendicular a la dirección de polarización.
E) El campo eléctrico de una O.E.M. polarizada linealmente siempre es perpendicular a la dirección de polarización.
Rpta. : "B"
PREGUNTA 14 :
De las afirmaciones siguientes:
I) La longitud de onda de la señal emitida por una estación de radio, que transmite con una frecuencia de 100Mhz. es mayor que la de los rayos X.
II)Las ondas siempre necesitan un medio material para propagarse.
III) Las ondas electromagnéticas son portadores de energía y se propagan sin transportar materia consigo.
A) Sólo I es correcta.
B) I y II son correctas.
C) I y III son correctas.
D) Todas son falsas.
E) Sólo III es correcta.
Rpta. : "C"
PREGUNTA 15 :
¿Cuál de las alternativas siguientes expresa dos características de los rayos láser?
A) Monocromática e incoherente.
B) Elevada potencia e incoherencia.
C) Policromática y elevada potencia.
D) Monocromática y baja potencia.
E) Monocromática y coherente.
Rpta. : "E"
PREGUNTA 16 :
El orden que le corresponde al tipo de ondas indicando, dentro del espectro electromagnético de mayor a menor longitud de onda considerando las siguientes ondas: infrarrojo, microondas, radio, ultravioleta, visible es:
A) Radio, infrarrojo, microondas, ultravioleta, visible.
B) Ultravioleta, visible, infrarrojo, microondas, radio.
C) Radio, ultravioleta, microondas, visible, infrarrojo.
D) Radio, microondas, infrarrojo, visible, ultravioleta.
Rpta. : "D"
PREGUNTA 17 :
Un objeto que se ve blanco cuando está expuesto a la luz solar, si se le coloca en un cuarto oscuro y se enciende dentro del cuarto una luz monocromática de longitud de onda λ=550nm, indique de que color se verá el objeto.
A) Rojo
B) Naranja
C) Amarillo
D) Verde
E) Azul
Rpta. : "D"
PREGUNTA 18 :
Indique la proposición falsa.
A) Luz no polarizada se puede polarizar por reflexión.
B) La interferencia es un fenómeno que se manifiesta cuando dos ondas de la misma naturaleza se superponen.
C) Cuando una onda pasa por el borde de un obstáculo comparable con su longitud de onda experimenta el fenómeno de difracción.
D) En el experimento de Young se originan franjas brillantes si la interferencia es constructiva.
E) Cuando la luz interacciona con la sustancia siempre se le considera como onda.
Rpta. : "E"
PREGUNTA 19 :
Considerando que una onda electromagnética (O.E.M.) en el rango visible incide sobre una superficie que separa dos medios diferentes. Indique cuales de las siguientes proposiciones son verdaderas:
I) El cambio de dirección de la O.E.M. en la reflexión implica un cambio en la longitud de onda.
II)Cuando los dos medios físicos son transparentes la O.E.M. transmitida varía porcentualmente su velocidad en el mismo factor que la incrementa su longitud de onda.
III) Cuando la O.E.M. se propaga en medios transparentes, el índice de refracción y la longitud de onda cambian de modo que su producto es constante.
A) FFV
B) FVV
C) VVV
D) VVF
E) VFF
Rpta. : "B"
PREGUNTA 20 :
Señale la veracidad (V) o falsedad (F) de cada una de las siguientes proposiciones:
I) Luz polarizada es aquella que se propaga en una sola dirección.
II)La difracción es uno de los fenómenos probatorios de la naturaleza ondulatoria de la luz.
III) La intensidad resultante en una interferencia de O.E.M.s es igual a la suma de intensidades de las ondas que se superponen.
A) VVV
B) VFV
C) FVV
D) FVF
E) FFF
Rpta. : "C"
PREGUNTA 21 :
Indique la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones:
I) La difracción es un fenómeno exclusivo de las ondas electromagnéticas.
II) La difracción de la luz es otra evidencia de su naturaleza ondulatoria.
III) La luz sólo se difracta cuando atraviesa orificios pequeños.
A) VVV
B) VFV
C) FVV
D) FVF
E) FFF
Rpta. : "C"
PREGUNTA 22 :
En un experimento de interferencia de doble rendija, se observa en la pantalla que la distancia entre dos franjas brillantes es de 3mm. Determine la posición de la franja oscura de tercer orden respecto al eje del sistema de la pantalla.
A) 1,5mm
B) 3
C) 4,5
D) 6
E) 7,5
Rpta. : "E"
PREGUNTA 23 :
Señale el valor de verdad de las siguientes proposiciones:
I) Se dice que la luz está polarizada cuando se refleja totalmente al incidir sobre el parabrisas de un automóvil.
II) Cuando un haz de luz incide sobre la interfaz entre dos dieléctricos bajo el ángulo crítico, el haz resultante está polarizado paralelamente a la interfaz.
III) Cuando la luz solar se polariza al reflejarse sobre una autopista, el vector eléctrico reflejado vibra paralelamente a la autopista.
A) VVV
B) VVF
C) FFV
D) VFV
E) FFF
Rpta. : "C"
PREGUNTA 24 :
Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda:
I) La velocidad de propagación de la luz es una constante universal.
II) Los rayos X y los rayos ultravioletas son de la misma naturaleza.
III) Si la luz azul produce fotoelectrones en cierto metal, entonces la luz amarilla también los producirá siempre.
IV) Los rayos X tienen menor capacidad de penetración en la materia que los rayos gamma.
A) FVFV
B) VFVF
C) VVFV
D) FFVF
E) VVVF
Rpta. : "C"
PREGUNTA 25 :
¿Cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta?
A) Una característica de la luz es la polarización.
B) La dirección de polarización de una onda electromagnética es la dirección del campo eléctrico oscilante.
C) La luz solar consiste de una enorme cantidad de ondas electromagnéticas cada una de las cuales está poralizada en una dirección de propagación de la luz.
D) Un polarizador perfecto trasmite la luz polarizada en una sola dirección.
E) Un rayo de la luz viaja en la dirección del eje Z e incide sobre un polarizador cuyo eje de polarización es perpendicular al eje Z. Si al rotar el polarizador alrededor del eje Z se observa que el rayo de luz siempre es transmitido , entonces , el rayo de luz está polarizado.
Rpta. : "E"
PREGUNTA 26 :
Dadas las siguientes proposiciones con respecto a las características de las ondas electromagnéticas:
I) Los campos eléctricos y magnéticos asociados a una onda electromagnética son perpendiculares a la dirección de propagación y antiparalelos entre sí.
II) Un haz de radiación infraroja posee menor energía que uno de radiación visible de la misma intensidad.
III) En el espectro electromagnético se ordena a las ondas electromagnéticas según su intensidad.
Señale la secuencia correcta después de determinar si la proposición es verdadera (V) o falsa (F):
A) VVV
B) VFV
C) FFV
D) FVF
E) FFF
Rpta. : "D"
PREGUNTA 27 :
Indique las proposiciones correctas respecto de la radiación visible.
I) Son de mayor frecuencia que los rayos X
II) Son de menor frecuencia que las ondas de radio.
III) Su longitud de onda está aproximadamente entre 400nm y 700nm.
A) Sólo I
B) Sólo II
C) Sólo III
D) Sólo I y II
E) Sólo II y III
Rpta. : "C"
PREGUNTA 28 :
Indique la veracidad (V) o la falsedad (F) de las siguientes proposiciones.
a) Las ondas de luz visibles tienen mayor frecuencia que las ondas que corresponden a los rayos X.
b) Las frecuencias de la radiación ultravioleta son mayores que las de las radiación infrarroja.
c) El ojo humano es sensible a la radiación electromagnética con longitudes de onda comprendidas entre 400 y 700 nm.
A) VVV
B) FFV
C) FVF
D) FVV
E) VVF
Rpta. : "D"
PREGUNTA 29 :
Marque la secuencia correcta luego de determinar si la proposición es verdadera (V) o falsa (F):
I) Toda relación electromagnética está conformada por la superposición de dos ondas, una debida al campo eléctrico y la otra debida a un campo magnético.
II) Tanto la frecuencia como la velocidad de propagación de las OEM dependen de las características del medio en el cual se propagan.
III) En una OEM, el hecho que el campo magnético y el eléctrico sean perpendiculares significa que su diferencia de fase es, en todo instante, 90°.
A) FVF
B) VFV
C) VFF
D) FFV
E) FFF
Rpta. : "E"
PROBLEMAS RESUELTOS
PREGUNTA 1 :
El campo eléctrico máximo de una onda electromagnética es de 1,8 V/m. Calcule el campo magnético máximo (en nT). c =3×108 m/s; nT =10–96 T
A) 1
B) 2
C) 3
D) 6
E) 8
RESOLUCIÓN :
Rpta. : "D"
PREGUNTA 2 :
Determine la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones referentes al espectro electromagnético.
I) El espectro electromagnético describe a las ondas según su energía.
II) Las ondas de luz visible tienen mayor frecuencia que los rayos infrarrojos.
III) La longitud de onda de los rayos x es menor que la de las microondas.
A) VFF
B) FVF
C) FFF
D) FVV
E) VFV
RESOLUCIÓN :
I) falsa
El espectro electromagnético describe a las ondas según su frecuencia y longitud de onda.
II) verdadera
Si las ondas de luz visible tienen mayor frecuencia que los rayos infrarrojos.
III) verdadera
Los rayos x tienen mayor frecuencia que la de las microondas, pero menor longitud de onda.
Rpta. : "D"
PREGUNTA 3 :
Calcule el número de onda en cm−¹ de una radiación emitida por una lámpara de mercurio, si la frecuencia de la radiación es 1,2×10⁹ MHz.
Dato: c=3×10⁸ m/s
A) 0,3×10⁴
B) 0,4×10⁴
C) 0,3×10⁵
D) 0,5×10⁵
E) 0,4×10⁵
RESOLUCIÓN :
Rpta. : "E"
PREGUNTA 4 :
Respecto del espectro electromagnético , ¿cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas?
I) Las ondas de mayor longitud se encuentran en la región de los rayos γ (gamma).
II) En la región de radiofrecuencia se encuentran las ondas audibles por el oído humano.
III) La región del infrarrojo se encuentra más próxima al visible que la región de las microondas.
A)Sólo I
B)Sólo II
C)Sólo III
D)I y III
E) II y III
RESOLUCIÓN :
Debemos considerar la clasificación de las ondas electromagnéticas en función de su longitud de onda λ y frecuencia (f).
I) falso
La región de rayos gamma γ representa una alta frecuencia y , en consecuencia , una menor longitud de onda (ver espectro) , por lo tanto el primer enunciado es falso.
II) Falso
Las ondas audibles por el oído humano no son electromagnéticas , son ondas mecánicas; en consecuencia , no entran en esta clasificación .
III)verdadero
De acuerdo al espectro electromagnético , la región del infrarrojo está más próxima a la región del visible que la región del microondas , esto por su cercanía en frecuencia y longitud de onda.
Rpta. : "C"
PREGUNTA 5 :
¿A qué tipo de radiación electromagnética corresponde una frecuencia de 4,7×1014Hz?
A) IF
B) RF
C) UV
D) γ
E) visible
RESOLUCIÓN :
La región visible ocupa una porción muy pequeña del espectro electromagnético; va de 4,3×1014Hz a 7,5×1014Hz aproximadamente. Entonces 4,7×1014Hz pertenece a la región visible.
Rpta. : "E"
PREGUNTA 6 :
Indique cual podría ser la longitud de onda (en m) de la señal de radio de ondas largas emitida por una antena.
A)10–4
B)10–12
C)10–8
D)103
E)10 –14
RESOLUCIÓN :
En el rango de longitud de onda; de una onda de radio (en general) es mayor que 0,3m. De las ondas claves, la longitud de onda que podría pertenecer a este rango es 10³.
Rpta. : "D"
PREGUNTA 7 :
Indique, cual de las siguientes proposiciones son correctas.
I) La radiación térmica o infrarroja tiene longitudes de ondas desde 0,7mm. hasta 1mm aproximadamente.
II) Los rayos gamma son radiaciones electromagnéticas con longitudes de ondas más cortas (menores a 10 pm).
III) Las ondas de radio pueden tener longitudes de ondas mayores a 1000 m.
A) I y II
B) II y III
C) solo III
D) solo II
E) todas
RESOLUCIÓN :
I) verdadera
El espectro infrarrojo tiene un rango de longitud de onda; de 0,78mm hasta 103mm = 1mm aproximadamente.
II)verdadera
Los rayos gamma son O.E.M. con longitudes de ondas más cortas: (100pm➟10–2pm) ó (10pm➟10–2pm)
III) verdadera
Las ondas de radio son O.E.M. con longitudes de ondas más largas y pueden tener longitudes de onda mayores a 1000m.
Rpta. : "E"
PREGUNTA 8 :
¿Cuál de los siguientes enunciados es correcto?
A) La radiación electromagnética sólo tiene naturaleza corpuscular.
B) Las ondas ultravioletas son menos energéticas que las infrarrojas.
C) En el vacío la velocidad de la luz infrarroja es menor que la de la luz ultravioleta.
D) Un cuerpo con alta temperatura irradia energía continuamente.
E) En equilibrio térmico una esfera metálica a alta temperatura irradia más energía de la que absorve.
RESOLUCIÓN :
A) falsa
La radiación electromagnética tiene un comportamiento dual onda-partícula.
B) falsa
La energía (E) de la radiación electromagnética depende de la frecuencia (f), pues: E=hf, donde h: constante de Planck, y según el espectro electromagnético, las ondas ultravioletas tienen mayor frecuencia que las infrarrojas y por consiguiente mayor energía. E(ultravioleta) > E(infrarrojas)
C) falsa
En el vacío las O.E.M. se propagan con igual rapidez, siendo esta igual a: c = 3×108 m/s.
D) verdadera
Un cuerpo a alta temperatura transmite energía térmica hacia otro de menor temperatura, hasta que alcanza el equilibrio térmico.
E) falsa
En el equilibrio térmico, los cuerpos ya no experimentan transferencia de energía térmica.
Rpta. : "D"
PREGUNTA 9 :
Indique cuáles de los fenómenos propuestos pueden ocurrir cuando un haz de luz no polarizada se desvía de su dirección original de propagación al pasar de un medio a otro.
I) Reflexión sin transmisión.
II) Transmisión sin reflexión.
III) Dispersión sin refracción.
A) I y II
B)Sólo III
C)Sólo II
D)Sólo I
RESOLUCIÓN :
I) Cuando un haz de luz pasa de un medio a otro , se puede reflejar (reflexión total) sin refractarse (transmisión).
II) La luz se puede refractar (transmisión) y reflejarse.
III) No puede realizar dispersión sin refractarse.
Rpta. : "D"
PREGUNTA 10 :
Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda:
I) La interferencia aparece cuando dos ondas se encuentran en el espacio.
II) La polarización consiste en que el vector campo eléctrico tiene un valor constante.
III) La interferencia y difracción se explican en base a la superposición de ondas coherentes.
A) FFV
B) FVF
C) FVF
D) VFF
E) FFF
RESOLUCIÓN :
I) Falso
El fenómeno de interferencia se produce cuando dos o más ondas coherentes, es decir cuando se origina de una misma fuente (presentan la misma frecuencia) se encuentran, debido a esto se combinan, traslapan o superponen en el espacio.
II) Falso
El fenómeno de polarización de una onda electromagnética consiste en que el vector campo eléctrico de la OEM siempre oscila en una misma dirección.
III) Verdadero
Los fenómenos de interferencia y difracción se explica en base a la superposición de ondas coherentes.
Rpta. : "A"
PREGUNTA 11 :
De las radiaciones que a continuación se indican sólo una no corresponde a una radiación electromagnética, indíquela.
A) rayos beta
B) microondas
C) radiación ultravioleta
D) rayos x
E) rayos gamma.
RESOLUCIÓN :
Los rayos beta son el flujo de electrones que se generan en el núcleo atómico por la desintegración de neutrones.
Rpta. : "A"
PREGUNTA 12 :
Una estación de radio transmite a 89,5 MHz con una potencia radiada de 45,0 kW. El número de fotones por segundo que emite la estación, es aproximadamente: (h=6,626×10–34 J · s)
A) 4,00×1029
B) 6,59×1029
C) 7,59×1029
D) 1,35×1035
E) 2,20×1035
RESOLUCIÓN :
Rpta. : "C"
PREGUNTA 13 :
De las siguientes alternativas señale la correcta.
A) Según la experiencia de Tomas Young, la interferencia constructiva en una pantalla se dará únicamente por la superposición de dos ondas de diferentes frecuencias.
B) La luz monocromática presenta dos colores.
C) La luz blanca no puede ser polarizada.
D) La luz, en su propagación se comporta como partícula.
E) El fenómeno de interferencia lo experimenta todas las ondas.
RESOLUCIÓN :
A) FALSA
La interferencia se da para ondas de igual frecuencia.
B) FALSA
El término mono, indica uno, por lo tanto es de un sólo color, una sola frecuencia.
C) FALSA
Si es posible polarizarlo.
D) FALSA
En los fenómenos de propagación se manifiesta el comportamiento ondulatorio y en los fenómenos de interacción son la sustancia como partícula.
E) VERDADERA
Tanto ondas mecánicas como O.E.M.
Rpta. : "E"