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La luz viaja en línea recta: sombras y ventanas de luz

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Página 186 de Ciencias Naturales – Tercero Básico | Texto del Estudiante MINEDUC – Descargar PDF · 2024
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Respuesta rápida

La luz viaja en línea recta: por eso la pantalla deja la cara en sombra y la ranura proyecta un rectángulo de luz igual a la abertura.

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Solución — Página 186

Ciencias Naturales – Tercero Básico | Texto del Estudiante MINEDUC – Descargar PDF · 2024

¿Qué muestra la página?

La página presenta cuatro esquemas de una misma experiencia con una caja de cartón, una linterna y una cartulina. Sirven para comprobar que la luz viaja en línea recta y que, por eso, los objetos producen sombras.

Panel 1: se prepara la caja

  1. Se toma una caja rectangular de cartón.
  2. Con las tijeras se corta la tapa (y una cara lateral) para poder ver el interior y meter objetos.

Idea clave: la caja abierta será la "cámara oscura" donde observaremos la luz.

Panel 2: se coloca una pantalla en el interior

  1. Dentro de la caja se pone una cartulina o pantalla translúcida que la atraviesa de arriba a abajo.
  2. Al encender la luz por un lado, la pantalla bloquea los rayos.
  3. La cara de la caja que está detrás de la pantalla no recibe luz: queda oscura.

Texto de la imagen: "Ésta cara queda descubierta" (queda sin iluminar, en sombra).

Explicación: la pantalla es un obstáculo opaco; como la luz solo avanza en línea recta, no puede rodear la pantalla y esa cara queda en sombra.

Panel 3: se hace una ventana en la cartulina

  1. Se toma una cartulina (la del marco celeste) y se recorta el rectángulo central siguiendo la línea punteada.
  2. Resulta una cartulina con una ranura o ventana rectangular en el centro.
  3. Esa ventana se coloca en el mismo lugar donde estaba la pantalla completa.

Panel 4: la luz atraviesa la ventana

  1. La linterna se enciende frente a la ranura.
  2. Las flechas rojas punteadas muestran que los rayos viajan en línea recta desde la linterna hacia la ranura.
  3. Como la ranura es un rectángulo, solo pasan los rayos que la atraviesan y dibujan en la cara opuesta un rectángulo luminoso del mismo tamaño y forma que la abertura.

Respuesta orientativa: al abrir una ventana en el obstáculo, la luz que la atraviesa viaja en línea recta y proyecta una figura luminosa semejante a la abertura; cuanto más pequeña la ranura, más pequeño (y más nítido) el rectángulo de luz.

flowchart LR
  A[Linterna] -->|rayos en línea recta| B{Ranura rectangular}
  B -->|pasan los rayos| C[Rectángulo de luz en la cara opuesta]
  B -->|no pasan| D[Sombra alrededor del rectángulo]

Conclusión general: la luz se propaga en línea recta; un objeto opaco interpuesto genera sombra y una abertura deja pasar la luz solo por donde está el hueco.

Contenido de la página

La luz viaja en línea recta

Secuencia de cuatro esquemas para armar y observar una caja con una linterna y una cartulina.

Esquema 1. Caja rectangular abierta: con las tijeras se cortan la tapa y una cara lateral.

Esquema 2. Dentro de la caja se coloca una pantalla que la atraviesa. Con la linterna encendida por un costado, la pantalla bloquea la luz.

Ésta cara queda descubierta.

Esquema 3. Cartulina con un marco celeste: se recorta el rectángulo central siguiendo la línea punteada.

Esquema 4. La cartulina con la ranura se coloca en la caja; desde la linterna salen rayos (flechas rojas punteadas) que atraviesan la ranura y llegan a la cara opuesta, formando un rectángulo iluminado.

Adaptado de https://www.cultura.gob.cl/wp-content/uploads/2019/12/recursos-complementarios-proyecto2.pdf

Ejemplos resueltos

Se coloca una pantalla opaca en el centro de una caja y se ilumina con una linterna desde un costado. ¿Qué ocurre con la cara opuesta?

  1. La linterna emite luz que viaja en línea recta.
  2. Al encontrar la pantalla opaca, los rayos no pueden atravesarla ni rodearla.
  3. La zona situada detrás de la pantalla no recibe luz.

Respuesta: la cara opuesta de la caja queda a oscuras, es decir, queda en sombra.

Ahora se reemplaza la pantalla por una cartulina con una ranura rectangular. ¿Qué se observa en la cara opuesta?

  1. Solo los rayos que coinciden con la ranura pueden atravesar la cartulina.
  2. Como la luz viaja en línea recta, esos rayos forman un rectángulo luminoso sobre la cara opuesta.
  3. Alrededor de ese rectángulo queda la zona en sombra.

Respuesta: se forma un rectángulo de luz con la misma forma que la ranura.

Diagrama

flowchart LR
  A[Linterna] -->|rayos en línea recta| B{Ranura rectangular}
  B -->|pasan los rayos| C[Rectángulo de luz en la cara opuesta]
  B -->|no pasan| D[Sombra alrededor del rectángulo]

Glosario (5)

Luz
Energía que emiten las fuentes luminosas y que nos permite ver los objetos.
Opaco
Material que no deja pasar la luz, como el cartón o la madera.
Translúcido
Material que deja pasar algo de luz, pero no permite ver con claridad a través de él.
Sombra
Zona oscura que se forma detrás de un objeto cuando este bloquea la luz.
Ranura
Abertura alargada y estrecha hecha en un material.

Preguntas para practicar

¿Por qué la cara de la caja queda oscura cuando se pone la pantalla?

Porque la pantalla es opaca y bloquea la luz. Como la luz viaja en línea recta, no puede rodear la pantalla, así que la zona que está detrás no recibe iluminación y queda en sombra.

¿Qué forma tiene la luz que pasa por la ranura y por qué?

Tiene forma rectangular, igual que la ranura. Los rayos viajan en línea recta, por lo que solo pasan los que atraviesan el hueco y llegan a la cara opuesta dibujando esa misma forma.

¿Qué pasaría si la ranura fuera un círculo en vez de un rectángulo?

La luz proyectada en la cara opuesta tendría forma de círculo, porque la mancha luminosa conserva la forma de la abertura por la que pasa la luz.

¿Qué materiales de tu casa dejarían pasar la luz como la ranura?

Materiales transparentes o translúcidos, como el papel mantequilla, el vidrio de una ventana o el plástico de una botella. Los metales, la madera y el cartón grueso, en cambio, son opacos y no dejan pasar la luz.

Temas y conceptos clave

Propagación de la luzSombrasMateriales que dejan pasar la luzLa luz viaja en línea rectaObstáculo opacoAbsorción y bloqueo de la luzRanura o aberturaProyección de luz con la forma de la aberturaSombra

Fuentes y referencias

  • https://www.cultura.gob.cl/wp-content/uploads/2019/12/recursos-complementarios-proyecto2.pdf
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Preguntas que la gente también hace

¿Por qué la luz no puede rodear los objetos?
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¿Cómo se forma la sombra de un objeto?
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¿Qué pasa si la ranura de la cartulina es más pequeña?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Qué materiales dejan pasar la luz?
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📌 Antes de leer esto
  • • Reconocer que la luz es necesaria para ver los objetos
  • • Identificar fuentes de luz naturales y artificiales
  • • Saber usar tijeras con supervisión de un adulto
Siguiente tema sugerido
Objetos transparentes, translúcidos y opacos
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