Escuela Particular 95 Alemana

Camilo Henríquez 125 - Paillaco

Fono: 63-421765 - Región De Los Ríos

Laboratorio Virtual: Óptica Geométrica

Física · Simulador PhET — Espejos y Lentes · 2 clases

Prof. Ezequiel Saldivia

Nombre: Curso:

Fecha: Pje. ideal: 70 Pje. Obtenido: Exigencia: 60% = 42 pts

Contenidos: Reflexión y refracción de la luz · Espejos planos, cóncavos y convexos · Lentes convergentes y divergentes · Formación de imágenes reales y virtuales · Aplicaciones en la vida cotidiana.

Capacidades: Análisis · Observación · Razonamiento lógico · Pensamiento científico · Expresión escrita.

Destrezas: Manipular variables en un simulador · Observar · Registrar · Comparar · Predecir · Argumentar · Concluir.

Simulador PhET: https://phet.colorado.edu/es/simulations/geometric-optics/activities?locale=es · Haz clic aquí · Clase 1 selecciona la pestaña "Espejos", Clase 2 la pestaña "Lentes". Activa "Etiquetas" y "Puntos Focales" antes de comenzar.

Act.	Descripción	Clase	Pts
1	Espejo cóncavo — imagen real	1	12 pts
2	Espejo cóncavo — imagen virtual	1	10 pts
3	Espejo convexo	1	10 pts
4	Espejo plano	1	8 pts
5	Lente convexa — imagen real	2	10 pts
6	Lente cóncava — imagen virtual	2	10 pts
7	Tabla comparativa y síntesis	2	10 pts
TOTAL			70 pts

Antes de comenzar: En el simulador, la flecha azul es el objeto. Las líneas continuas son rayos de luz reales. Las líneas punteadas son prolongaciones de los rayos: cuando convergen detrás del espejo indican una imagen virtual. El punto amarillo (●) es el foco. Activa "Imagen Virtual" y "Puntos Focales" en el panel derecho antes de comenzar.

1Actividad 1 · Espejo Cóncavo — Imagen Real 12 puntos

Selecciona el espejo cóncavo (primer ícono de la barra). Configura Radio de Curvatura: 180 cm · Diámetro: 80 cm. Coloca el objeto más allá del foco. La imagen de referencia muestra cómo debe verse:

Figura 1 — Espejo cóncavo · imagen real invertida · objeto más allá del foco · Radio: 180 cm · Diámetro: 80 cm

1. 4 pts

Observa la Figura 1. ¿Dónde se forma la imagen? ¿Está del mismo lado que el objeto o del lado contrario al espejo? ¿La imagen es derecha o invertida? ¿Cómo sabes que es una imagen real y no virtual?

2. 4 pts

En el simulador, arrastra el objeto acercándolo al espejo lentamente (el objeto no debe pasar el foco, punto amarillo). ¿Qué le ocurre a la imagen a medida que el objeto se acerca? ¿La imagen crece o se achica? ¿Se aleja o se acerca al espejo?

3. 4 pts

Dibuja un esquema simplificado del espejo cóncavo con imagen real: el espejo, el eje óptico, el objeto (flecha hacia arriba), el foco (F) y la imagen (flecha hacia abajo, invertida). Indica con flechas la dirección de los rayos de luz.

2Actividad 2 · Espejo Cóncavo — Imagen Virtual 10 puntos

Mantén la misma configuración. Ahora arrastra el objeto hasta colocarlo entre el foco y el espejo. Observa cómo la imagen cambia a virtual (líneas punteadas detrás del espejo).

Figura 2 — Espejo cóncavo · imagen virtual derecha · objeto entre el foco y el espejo · líneas punteadas detrás del espejo

4. 4 pts

Compara la Figura 1 (imagen real) con la Figura 2 (imagen virtual). Señala tres diferencias entre ambas: posición de la imagen, orientación y tipo de rayos que la forman.

5. 3 pts

¿Por qué la imagen que se forma detrás del espejo cóncavo no se puede proyectar en una pantalla? Fíjate en los rayos de luz del simulador y explica qué pasa con ellos

6. 3 pts

El espejo cóncavo forma imágenes virtuales ampliadas cuando el objeto está cerca. ¿Qué ejemplo cotidiano usa esta propiedad? ¿Y qué ejemplo usa la imagen real del espejo cóncavo? Menciona uno para cada caso.

3Actividad 3 · Espejo Convexo 10 puntos

Selecciona el espejo convexo (segundo ícono de la barra, curva hacia afuera). Configura Radio de Curvatura: 180 cm · Diámetro: 80 cm. Coloca el objeto en distintas posiciones frente al espejo y observa la imagen que se forma.

Figura 3 — Espejo convexo · imagen virtual derecha y reducida · el foco está detrás del espejo

7. 3 pts

Observa la Figura 3. ¿La imagen que forma el espejo convexo es real o virtual? ¿Es derecha o invertida? ¿Es más grande, igual o más pequeña que el objeto? ¿Dónde está el foco respecto al espejo?

8. 3 pts

Arrastra el objeto acercándolo y alejándolo del espejo convexo. ¿La imagen siempre es virtual y derecha sin importar dónde pongas el objeto? ¿Cambia de tamaño? ¿En qué se diferencia este comportamiento del espejo cóncavo?

9. 4 pts

El espejo convexo forma imágenes más pequeñas pero abarca un campo visual mucho más amplio que un espejo plano. ¿Dónde se usan los espejos convexos aprovechando esta propiedad? Menciona dos ejemplos concretos y explica por qué ese uso requiere ver un campo amplio.

4Actividad 4 · Espejo Plano 8 puntos

Selecciona el espejo plano (tercer ícono). Configura Diámetro: 80 cm. Coloca el objeto frente al espejo y observa la imagen.

Figura 4 — Espejo plano · imagen virtual derecha y del mismo tamaño · a la misma distancia detrás del espejo

10. 4 pts

Observa la imagen en el espejo plano. ¿Es real o virtual? ¿Derecha o invertida? ¿Del mismo tamaño que el objeto? Luego arrastra el objeto acercándolo y alejándolo. ¿Qué relación hay entre la distancia del objeto al espejo y la distancia de la imagen al espejo?

11. 4 pts

¿Por qué el espejo del baño muestra tu imagen derecha y del mismo tamaño, pero si miras en la parte cóncava de una cuchara (parte hundida) ves tu imagen invertida, y en la parte convexa (parte abultada) la ves derecha pero más pequeña? Usa lo aprendido en las actividades 1 a 4 para responder.

Antes de comenzar: En la pestaña "Lentes" aparecen dos focos (F) simétricos a ambos lados. La lente convexa (más gruesa en el centro) hace que los rayos converjan. La lente cóncava (más delgada en el centro) hace que los rayos diverjan. Activa "Etiquetas" para ver: Eje Óptico, Objeto 1, F, Imagen Real 1 o Imagen Virtual 1.

5Actividad 5 · Lente Convexa — Imagen Real 10 puntos

Selecciona la lente convexa. Configura Radio de Curvatura: 80 cm · Índice de Refracción: 1,50 · Diámetro: 80 cm. Coloca el objeto más allá del foco izquierdo. Activa "Etiquetas".

Figura 5 — Lente convexa · imagen real invertida · objeto más allá del foco · etiquetas: Eje Óptico, Objeto 1, F, Lente Convexa, Imagen Real 1

12. 4 pts

Observa la Figura 5. ¿Del qué lado de la lente se forma la imagen? ¿Es real o virtual? ¿Derecha o invertida?

13. 3 pts

Arrastra el objeto acercándolo al foco desde el lado izquierdo. ¿Qué le ocurre a la imagen al acercar el objeto al foco? ¿Qué pasa cuando el objeto cruza el foco hacia adentro?

14. 3 pts

¿Qué instrumento óptico usa la lente convexa para proyectar una imagen real en una pantalla? ¿Y qué instrumento la usa para ver objetos lejanos? Da un ejemplo concreto para cada caso.

6Actividad 6 · Lente Cóncava — Imagen Virtual 10 puntos

Selecciona la lente cóncava (ícono con forma de reloj de arena). Misma configuración: Radio 80 cm · Índice 1,50 · Diámetro 80 cm. Coloca el objeto de cualquier lado y activa "Etiquetas".

Figura 6 — Lente cóncava · imagen virtual derecha y reducida · imagen entre el objeto y la lente · etiquetas: Objeto 1, F, Imagen Virtual 1, Lente Cóncava

15. 4 pts

Observa la Figura 6. ¿Dónde se forma la imagen respecto a la lente y al objeto? ¿Es real o virtual? ¿Derecha o invertida? ¿Es más grande o más pequeña que el objeto?

16. 3 pts

Arrastra el objeto a distintas posiciones. ¿La imagen siempre es virtual y derecha sin importar dónde pongas el objeto? ¿En qué se diferencia la lente cóncava de la lente convexa en su comportamiento?

17. 3 pts

Las lentes cóncavas se usan en anteojos para personas con miopía. ¿Qué problema de la visión corrige? ¿Por qué una lente que forma imágenes más pequeñas y virtuales ayuda a ver mejor a quien tiene miopía?

7Actividad 7 · Tabla Comparativa y Síntesis 10 puntos

Completa la tabla con lo que observaste en el simulador durante las dos clases. Luego responde la pregunta de síntesis.

Característica	Espejo cóncavo (obj. lejos F)	Espejo cóncavo (obj. cerca F)	Espejo convexo	Espejo plano	Lente convexa	Lente cóncava
¿Real o virtual?
¿Derecha o invertida?
Tamaño vs objeto
¿Se proyecta en pantalla?
Uso cotidiano

18. Síntesis 4 pts

¿Cuál es la diferencia fundamental entre una imagen real y una imagen virtual? ¿Qué elementos ópticos de los que trabajaste hoy pueden formar imágenes reales y cuáles solo forman imágenes virtuales? Explica en no más de cinco oraciones.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	4 — Logrado	3 — Med. Logrado	2 — Por Lograr	1 — No Logrado	Pts
Observación y descripción (Pregs. 1, 4, 7, 10, 12, 15)	Describe con precisión posición, orientación y tipo de imagen en todos los casos. Dibujos correctamente etiquetados.	Descripción correcta en la mayoría. Dibujos presentes con algún error o sin etiquetas.	Descripciones parciales o incorrectas. Dibujos ausentes o sin relación con lo observado.	No describe ni dibuja lo observado.	20
Manipulación y análisis (Pregs. 2, 5, 8, 11, 13, 16)	Manipuló el simulador, describe correctamente los cambios al variar la posición del objeto y los relaciona con el tipo de imagen.	Manipuló el simulador pero la descripción de cambios es superficial o incompleta.	No manipuló el simulador o no registró los cambios observados.	Sin evidencia de uso del simulador.	20
Aplicaciones cotidianas (Pregs. 3, 6, 9, 11, 14, 17)	Identifica aplicaciones correctas para cada elemento óptico y justifica la propiedad que las fundamenta.	Identifica la mayoría de las aplicaciones sin explicar la propiedad que las fundamenta.	Menciona aplicaciones genéricas sin relacionarlas con las propiedades estudiadas.	No relaciona los contenidos con aplicaciones reales.	18
Tabla y síntesis (Actividad 7)	Tabla completa y correcta con los seis elementos. Síntesis que distingue imagen real de virtual con ejemplos de todos los elementos.	Tabla con 2-3 errores. Síntesis presente pero parcial.	Tabla incompleta con más de 4 errores. Síntesis muy escasa.	Sin tabla ni síntesis.	12

Puntaje total

/ 70 pts

Porcentaje de logro

pts / 70 × 100

Nota final

Observaciones del docente:

Escuela Particular 95 Alemana · Paillaco Física · Óptica Geométrica · Simulador PhET · 2 clases Prof. Ezequiel Saldivia