Galicia. Examen EBAU resuelto de Física. Julio 2025

PREGUNTA 3. ÓNDAS Y ÓPTICA GEOMÉTRICA. (2,5 puntos)

3.1. Indique y justifique la respuesta correcta. (1 punto)

Cuando la luz pasa de un medio a otro de menor índice de refracción, el ángulo de refracción es: a) el mismo que el de incidencia; b) menor que el de incidencia; c) mayor que el de incidencia.

 

La respuesta correcta es la c. Es fácil demostrarlo con un ejemplo. Imaginemos que la luz pasa de un medio con un índice de refracción n₁ = 1,60 a otro con índice de refracción n₂ = 1,00. Si el ángulo incidente es î = 30⁰, aplicando la ley de Snell calculamos el ángulo de refracción:

 

 

 

 

 

Así pues, si la luz pasa de un medio a otro de menor índice de refracción, el ángulo de refracción es mayor que el de incidencia.

 

 

3.2. Resuelva uno de estos dos problemas: (1,5 puntos)

3.2.1. La función de onda de una onda armónica que se mueve en una cuerda es:

 

 

donde las longitudes se expresan en metros y el tiempo en segundos. Determine:

a)   La longitud de onda y el período de esta onda.

b)  La velocidad de propagación y la velocidad máxima de cualquier segmento de la onda.

 

a)   De la ecuación obtenemos el número de onda y a partir de él la longitud de onda:

 

 

 

Ahora obtenemos la frecuencia angular y de la misma, el período:

 

 

 

 

b)  Con los resultados del apartado anterior podemos calcular la velocidad de propagación de la onda:

 

 

Para calcular la velocidad de vibración de cualquier punto de la cuerda, derivamos la expresión de la elongación:

 

 

 

 

La velocidad máxima de vibración se obtendrá cuando el coseno tome los máximos valores que puede tomar: 1 o -1. En ese caso será: