Física CONCEPTUAL
La luz de la Luna es m á s intensa, y la Luna está m á s
llena, c u a n d o el a l i n e a m i e n t o se a c e r c a al alineam i e n t o perfecto; es p o r la n o c h e e n los eclipses lunares. Sin e m b a r g o , c u a n d o h a y m e d i a luna, las lín e a s de la Tierra a la Luna y de la Tierra al Sol
f o r m a n á n g u l o recto. Es lo m á s d e s a l i n e a d o s q u e
p u e d e n estar Tierra, Luna y Sol, y la Luna n o e s t á
cerca de la s o m b r a d e la Tierra; e n t o n c e s n o h a y
eclipse posible. Es lo m i s m o c o n las veces n o alinead a s q u e la Luna e s t á e n creciente.
guijos observadoresterrestres
" compra
Este valor c a l c u l a d o se a c e r c a m u c h o al valor q u e se
a c e p t a e n la actualidad, d e 3 0 0 , 0 0 0 km/s.
3. Partiendo d e v = —,
t
500 s,
t =-d-=d-=
V
c
(que es igual a 8.3 min).
El t i e m p o p a r a c r u z a r el d i á m e t r o d e la órbita terrestre es el doble, o 1000 s, m á s o m e n o s el 2 4 % m e n o s d e los 1320 s m e d i d o p o r Roemer.
ve
Aquí, los observadores terrestres
5. C o m o en el p r o b l e m a anterior, t =
2*~ "
(i
v
1 6
4.2 x 1 0 m
= 1.4 x 10 s.
3 x 1 0 m/s
ven media Luna
8
8
27. Son los b a s t o n e s , y n o los c o n o s , los q u e r e s p o n d e n
a la luz débil, por lo q u e d e b e s enfocar la luz d e baj a i n t e n s i d a d e n u n a p a r t e de la retina f o r m a d a p o r
b a s t o n e s . Sería fuera del lado de la fóvea o m á c u l a .
Si estás v i e n d o u n a estrella débil, ve u n p o c o h a c i a
u n lado de d o n d e e s p e r a s verla. E n t o n c e s su i m a g e n
c a e r á e n u n a p a r t e del ojo d o n d e la p u e d a n c a p t a r
los b a s t o n e s .
29. El cielo e s n e g r o visto d e s d e la Luna, p o r q u e allí n o
hay atmósfera. Algo t i e n e color, y n a d a n o tiene color. No hay n a d a q u e refleje o e m i t a luz e n el espacio q u e r o d e a a la Luna.
31. El p u n t o ciego está del lado de la m á c u l a o p u e s t o a
la nariz.
3 3 . No p o d e m o s d e d u c i r q u e las p e r s o n a s c o n g r a n d e s
p u p i l a s e s t á n m á s a gusto e n g e n e r a l q u e las d e pupila p e q u e ñ a . El t a m a ñ o de las pupilas de u n a pers o n a tiene q u e ver c o n la sensibilidad de la retina a
la i n t e n s i d a d l u m i n o s a . También c o n la e d a d las pupilas t i e n d e n a e m p e q u e ñ e c e r s e . Es el cambio e n el
t a m a ñ o de la pupila lo q u e indica la disposición psicológica d e u n a p e r s o n a .
3 5 . La luz del destello (flash) se reparte de acuerdo con la
ley del c u a d r a d o inverso, hasta el suelo, y la p o c a q u e
regresa al avión se reparte todavía más. El pasajero
verá q u e el destello n o c a u s a diferencia alguna. Es
absurdo t o m a r fotografías a g r a n d e s distancias, sea
desde u n avión o d e s d e las gradas de los c a m p o s deportivos, t e n i e n d o i n t e n c i o n a l m e n t e activado el flash.
37. De a c u e r d o c o n la ley del c u a d r a d o inverso, el brillo
es a p r o x i m a d a m e n t e 1/25 q u e d e s d e la Tierra. En
realidad es menor, p o r q u e la distancia es m á s d e
cinco veces mayor.
39. ¡Ves tu m a n o e n el p a s a d o ! ¿Cuánto t i e m p o ? Para
calcularlo sólo divide la distancia de las m a n o s a los
ojos e n t r e la rapidez de la luz. (A 30 c m , es u n a mil
m i l l o n é s i m a d e segundo.)
Soluciones a los problemas del capítulo 26
1. En segundos, este t i e m p o es 16.5 min x 60 s = 9 9 0 s.
Rapidez =
distancia
30,0000 k m
tiempo
990 s
= 303,030
km/s.
Conversión a a ñ o s , p o r análisis d i m e n s i o n a l :
8
1.4 x 1 0 s x
1 día
1 h
3600 s
= 4.4
x
1 año
x
24 h
3 6 5 días
años.
8
(3 x 1 0 m/s)
(6 x 1 0 Hz)
1 4
J
f
7
= 5 x 1 0 ~ m , o 5 0 0 n a n ó m e t r o s . Es 5 0 0 0 veces
m a y o r q u e el t a m a ñ o d e u n á t o m o , q u e es 0.1 nan ó m e t r o s . (El n a n ó m e t r o es u n a u n i d a d frecuente
de m e d i d a e n física a t ó m i c a y e n óptica física.)
9. (a) F r e c u e n c i a = r a p i d e z /longitud d e o n d a =
(3 x 1 0 m/s)/(0.03 m) = 1.0 x 1 0 ^ Hz = 10 GHz.
(b) Distancia = r a p i d e z x t i e m p o , e n t o n c e s tiemp o = distancia/ rapidez = (10,000 m)/(3 x 1 0 m/s)
= 3.3 x 1 0 s. (Observa la i m p o r t a n c i a d e u s a r
u n i d a d e s c o r r e c t a s SI p a r a o b t e n e r los resultados
n u m é r i c o s correctos.)
8
8
- 5
Capítulo 2 7 Color
Respuestas
a los
ejercicios
1. El cliente t i e n e r a z ó n al pedir ver los colores a la luz
del día. Bajo i l u m i n a c i ó n fluorescente, c o m o p r e d o m i n a n las frecuencias m a y o r e s , se a c e n t ú a n los colores m á s azules, y n o los m á s rojos. Los colores se
v e r á n b a s t a n t e diferentes a la luz solar.
3. Una p r e n d a b l a n c a o v e r d e reflejará la luz v e r d e incidente, y s e r á m á s fría. El color c o m p l e m e n t a r i o es
el m a g e n t a , y a b s o r b e r á a la luz verde; es el mejor
color q u e p u e d e n t e n e r las p r e n d a s c u a n d o se desea
a b s o r b e r la energía.
5. La p i n t u r a interior a b s o r b e , y n o refleja la luz, y en
c o n s e c u e n c i a se ve negra. Un interior n e g r o en u n
i n s t r u m e n t o ó p t i c o a b s o r b e r á t o d a la luz desviada,
sin reflejarla ni p a s a r l a p o r el interior del instrum e n t o , d o n d e interferiría c o n la i m a g e n óptica.
7. Las p e l o t a s d e t e n i s s o n d e color v e r d e amarillo, q u e
es el color al q u e s o m o s m á s sensibles.
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