Física — Ondas electromagnéticas

Física — Ondas electromagnéticas. Preguntas para practicar y profundizar la comprensión de las ondas electromagnéticas. Práctica de física en línea con soluciones y explicaciones detalladas.

Práctica de ondas electromagnéticas en física — 50 preguntas: espectro electromagnético, radio, luz visible, radiación ionizante, aplicaciones tecnológicas. Ondas y comunicaciones.

Parte A: Introducción a las ondas EM (1–10)
Parte B: Radio y comunicaciones (11–20)

50 questions

Question 1

2.00 pts

🌊 Onda electromagnética: ¿qué es?

\(E \text{ y } B \text{ oscilan} \perp \text{ a la direcci\'on, no necesita medio, } c=3 \times 10^8 \text{ m/s en vac\'io, de ecuaciones de Maxwell}\)

Solo eléctrico

Necesita aire

Lento

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Maxwell predijo en 1865, Hertz lo confirmó experimentalmente ✅

Question 2

2.00 pts

⚡ Velocidad de la luz: ¿qué es c?

\(c = 299{,}792{,}458 \text{ m/s (¡definido!), } c=\lambda f, \ c=1/\sqrt{\mu_0 \varepsilon_0}, \text{ en medio } n: v=c/n \text{ m\'as lento}\)

c variable

\(c=100 \text{ m/s}\)

No hay velocidad

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Desde 1983, c se DEFINE exactamente! El metro depende de c ahora ✅

Question 3

2.00 pts

💡 Energía en onda: ¿qué es I?

\(I \text{ intensidad en W/m}^2, I \propto E_0^2, I \propto B_0^2, P=IA \text{ potencia, densidad de energ\'ia } u=(\varepsilon_0 E^2+B^2/\mu_0)/2\)

\(I=E\)

Sin energía

Solo en calor

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ La luz solar entrega ~1370 W/m² al borde de la atmósfera! ✅

Question 4

2.00 pts

🔄 Polarización: ¿qué es?

\(\text{Direcci\'on de oscilaci\'on de } E, \text{ luz normal aleatoria, polarizada } E \text{ en un sentido, filtro pasa } \cos^2\theta \text{ (Malus), usos varios}\)

Solo B

Sin dirección

Solo en sonido

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Gafas de sol polarizadas! Pantallas LCD! Microscopía polarizada ✅

Question 5

2.00 pts

🌈 El espectro EM: ¿cuáles son los tipos?

\(\text{Radio} \to \text{Microondas} \to \text{IR} \to \text{Visible} \to \text{UV} \to \text{X} \to \text{Gamma, todos } c, \text{ solo } \lambda \text{ y } f \text{ distintos, } E=hf \text{ aumenta}\)

Solo luz

Completamente diferentes

No hay espectro

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Una sola familia! Diferencia: energía del fotón ✅

Question 6

2.00 pts

📡 Fuente de ondas: ¿cómo se crean?

¡Cargas aceleradas! Antena con I variable, electrón orbitando, transición atómica, núcleo radioactivo, todos emiten

Solo máquina

No hay creación

Solo magia

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Toda carga acelerada radia! Hasta tu mano agitada emite (¡muy débilmente!) ✅

Question 7

2.00 pts

📡 Detección de ondas: ¿cómo se captan?

Antena recibe (corriente inducida), ojo (químico), fotodiodo (electrones), detector IR (calor), centelleador (X/γ)

Solo ojos

Imposible

Solo al tacto

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Distintos detectores para distintos rangos del espectro! ✅

Question 8

2.00 pts

🔄 Onda en material: ¿qué pasa?

Reflexión, refracción n=c/v, absorción (debilitamiento), dispersión (cielo azul), difracción, interferencia

Pasa derecho

Desaparece

Sin cambio

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Por qué el cielo es azul: dispersión de Rayleigh (λ corto se dispersa más) ✅

Question 9

2.00 pts

🧮 Ejercicio: radio FM 100MHz, I=10μW/m² a 1km. Halla λ, E₀, B₀, P_antena

\(\lambda=3\text{m}, \ E_0 \approx 0.087 \text{V/m}, \ B_0 \approx 0.29 \text{nT}, \ P_{antena} \approx 126\text{W (¡emisi\'on fuerte!)}\)

\(\lambda=1\text{mm}\)

\(E_0=1000\text{V}\)

Imposible

Explanation:

💡 Explicación:

λ=c/f=3m. E₀=√(2I/(ε₀c))≈0.087V/m. B₀=E₀/c. P=I·4πr² ✅

Question 10

2.00 pts

📚 Resumen parte A: ¿qué aprendimos?

\(\text{Onda EM } E \perp B \perp \text{ direcci\'on, } c=3 \times 10^8, I \propto E_0^2, \text{ polarizaci\'on, espectro 7 tipos, fuente=carga acelerada, listos!}\)

Solo parte

Nada

No terminamos

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Base sólida para entender comunicaciones, óptica y radiación ✅

Question 11

2.00 pts

📻 Ondas de radio: ¿rangos?

VLF<30kHz (submarinos), LF/MF radio AM, HF onda corta, VHF FM/TV, UHF móvil/WiFi, SHF satélite, EHF mm

Solo uno

Sin división

Todos iguales

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Cada rango optimizado para uso específico! ✅

Question 12

2.00 pts

📡 Modulación: ¿por qué y cómo?

AM: modulación amplitud, simple ruidoso | FM: modulación frecuencia, calidad estéreo | PM: fase, digital moderno

Solo uno

Sin necesidad

No funciona

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Modulación permite transmitir información sobre la onda portadora ✅

Question 13

2.00 pts

📡 Antenas: ¿tipos y propiedades?

Dipolo λ/2 bidireccional, Yagi direccional, parábola enfocada, patch pequeña, phased array escaneo, ganancia G

Solo una

Todas iguales

No importa

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Cada antena para su uso! Móvil omnidireccional, parabólica directiva ✅

Question 14

2.00 pts

🌍 Propagación: ¿cómo viajan?

Onda terrestre (LF/MF), onda celeste ionosfera (HF), línea de vista (VHF+), dispersión troposférica, Fading

Solo recto

Sin propagación

Siempre igual

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ HF rebota en ionosfera → comunicación a través de continentes! ✅

Question 15

2.00 pts

📊 Ruido: ¿qué es SNR?

\(\text{Signal-to-Noise Ratio, } SNR=P_{signal}/P_{noise} \text{ en dB, ruido t\'ermico } kTB, \text{ atmosf\'erico, antropog\'enico, se necesita SNR} > 10\text{dB}\)

Sin ruido

\(SNR=1\)

No importa

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ SNR es lo que limita la calidad de toda comunicación! ✅

Question 16

2.00 pts

📱 Tecnologías: ¿qué hay?

WiFi 2.4/5GHz OFDM, Bluetooth 2.4GHz, 4G/5G MIMO, GPS L1/L2, NFC 13.56MHz, LoRa largo alcance

Solo una

Sin inalámbrico

Todo igual

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Cada tecnología optimizada: WiFi rápido corto, LoRa lento largo ✅

Question 17

2.00 pts

📡 Radar: ¿cómo funciona?

\(\text{RAdio Detection And Ranging, env\'ia pulso y mide tiempo de retorno, } R=c\Delta t/2, \text{ Doppler para velocidad}\)

Solo luz

No funciona

Sin uso

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Aviación, meteorología, militar, autos sin conductor ✅

Question 18

2.00 pts

🛰️ Satélites: ¿cómo funcionan?

GEO 36000km estacionario 24/7, MEO GPS 20000km, LEO Starlink <2000km barato, bandas C/Ku/Ka, latencia

Solo uno

Muy cerca

Sin uso

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Starlink revolucionando internet rural global! ✅

Question 19

2.00 pts

🧮 Ejercicio: WiFi 2.4GHz, P_TX=100mW, G=3dBi, d=30m, NF=6dB. Halla L_path, P_RX, P_noise, SNR

\(L_{path} \approx 68\text{dB}, \ P_{RX} \approx -62\text{dBm}, \ P_{noise} \approx -80\text{dBm (B=20MHz)}, \ SNR \approx 18\text{dB (razonable)}\)

\(SNR=100\text{dB}\)

Imposible

\(P_{RX}=0\)

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Cálculos de enlace WiFi típico. SNR 18dB → conexión funcionando ✅

Question 20

2.00 pts

📚 Resumen parte B: ¿qué aprendimos?

\(\text{Radio VLF} \to \text{EHF, modulaci\'on AM/FM/digital, antenas, propagaci\'on, SNR, WiFi/5G/GPS, radar } R=c\Delta t/2, \text{ sat\'elites GEO/LEO, listos!}\)

Solo parte

Nada

No terminamos

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Sobre el espectro de radio se construye la sociedad de la información ✅

Question 21

2.00 pts

🌈 Luz visible: ¿rango?

\(400-700\text{nm}, \ 430-750\text{THz, rojo largo} \to \text{violeta corto, ojo sensible al verde (555nm), colores ROY G BIV}\)

\(100-200\text{nm}\)

Solo blanco

Sin colores

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Evolutivamente nos adaptamos a la luz solar (pico en verde-amarillo) ✅

Question 22

2.00 pts

🪞 Reflexión y refracción: ¿leyes y ángulos?

\(\text{Reflexi\'on: } \theta_i=\theta_r, \text{ refracci\'on: } n_1\sin\theta_1=n_2\sin\theta_2, \text{ reflexi\'on interna total } \theta > \theta_c, \text{ \'angulo de Brewster}\)

Sin leyes

Siempre igual

Solo pasa

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Brewster: ángulo donde la luz reflejada está totalmente polarizada ✅

Question 23

2.00 pts

🔍 Lentes: ¿cómo funcionan?

\(\text{Convexa convergente } f>0, \text{ c\'oncava divergente } f<0, \ 1/f=1/d_o+1/d_i, \text{ aumento } M=-d_i/d_o, \text{ varios usos}\)

Solo una

Sin fórmula

No funciona

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Ojo, cámara, lupa, microscopio, telescopio, gafas - todos usan lentes! ✅

Question 24

2.00 pts

🌊 Interferencia: ¿qué pasa?

\(\text{2 ondas se combinan, constructiva } \Delta=m\lambda \text{ brillante, destructiva } \Delta=(m+1/2)\lambda \text{ oscura, Young 2 rendijas, difracci\'on}\)

Sin combinación

Siempre igual

Solo destrucción

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Young 1801 probó naturaleza ondulatoria de la luz! ✅

Question 25

2.00 pts

💡 Fibras ópticas: ¿cómo funcionan?

\(\text{Core } n_1>\text{cladding } n_2, \text{ reflexi\'on total } \theta > \theta_c, \text{ luz "atrapada", p\'erdidas bajas} < 0.2\text{dB/km, internet global}\)

Cable normal

Sin transmisión

Solo electricidad

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Internet submarino: 99% pasa por fibra óptica! ✅

Question 26

2.00 pts

🔴 Láser: ¿qué es?

Light Amplification by Stimulated Emission, monocromático, coherente, dirigido, brillante, múltiples usos

Luz normal

Sin diferencia

Solo rojo

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Cirugía, lectores CD/DVD, comunicaciones, manufactura, ciencia... ✅

Question 27

2.00 pts

🧮 Ejercicio: lente convexa f=20cm, objeto d_o=30cm. Halla d_i, M, tipo de imagen

\(d_i=60\text{cm (detr\'as)}, \ M=-2 \text{ (invertida} \times 2 \text{), imagen real invertida aumentada}\)

\(d_i=10\text{cm}\)

\(M=+1\)

Sin imagen

Explanation:

💡 Explicación:

1/20=1/30+1/d_i → d_i=60cm. M=-d_i/d_o=-2 ✅

Question 28

2.00 pts

🌈 Efectos: ¿qué hay?

Arcoíris dispersión+reflexión, halo lunar dispersión, mirage capas calientes, centelleo estrellas turbulencia, dispersión

Sin efectos

Solo arcoíris

No explicado

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ La naturaleza está llena de hermosos efectos ópticos! ✅

Question 29

2.00 pts

🔬 Tecnologías: ¿qué hay nuevo?

Microscopio electrónico λ corto, telescopio espacial sin atmósfera, óptica adaptativa corrige, metamateriales

Solo viejo

Sin innovación

No funciona

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ JWST: ¡telescopio espacial James Webb! Ver galaxias formadas hace 13.5 mil millones años ✅

Question 30

2.00 pts

📚 Resumen parte C: ¿qué aprendimos?

\(\text{Luz 400-700nm colores, refracci\'on } n_1\sin\theta_1=n_2\sin\theta_2, \text{ lentes } 1/f=1/d_o+1/d_i, \text{ interferencia, TIR, l\'aser, listos!}\)

Solo parte

Nada

No terminamos

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Óptica = vista, comunicación, tecnología avanzada ✅

Question 31

2.00 pts

☀️ Radiación UV: ¿qué es?

400-10nm, UVA/UVB/UVC, ionizante débil, bronceado y quemaduras, vitamina D, ozono bloquea, peligro para piel

Solo bueno

No es dañino

Sin efecto

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Capa de ozono nos salva! Cremas solares filtran UVB/UVA ✅

Question 32

2.00 pts

⚕️ Rayos X: ¿cómo se crean?

Electrones rápidos chocan con metal, Bremsstrahlung+característicos, 0.01-10nm, penetran tejido blando, huesos absorben, medicina

Del sol

No es dañino

Sin uso

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Röntgen 1895! Premio Nobel 1901. Medicina cambió para siempre ✅

Question 33

2.00 pts

☢️ Rayos gamma: ¿qué son?

\(\text{Fotones de alta energ\'ia} > 100\text{keV, de transiciones nucleares, penetran mucho, plomo/concreto para detener, radioterapia y esterilizaci\'on}\)

Partículas

No penetra

Solo calor

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Los más peligrosos en exposición! Pero útiles en medicina (Gamma Knife) ✅

Question 34

2.00 pts

⚛️ Radioactividad: ¿qué es?

\(\text{Decaimiento espont\'aneo del n\'ucleo, alfa/beta/gamma, } N(t)=N_0 e^{-\lambda t}, \text{ vida media } t_{1/2}, \text{ Becquerel unidad}\)

Estable

Sin cambio

No ocurre

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Becquerel 1896 descubrió! Curie nombre de la pareja famosa ✅

Question 35

2.00 pts

☢️ Dosis de radiación: ¿cómo medir?

\(\text{Gray (Gy) energ\'ia/masa, Sievert (Sv) da\~no biol\'ogico, factor calidad, fondo 2-3mSv/a\~no, l\'imites de exposici\'on}\)

\(\text{kg}\)

Sin medida

No importa

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Vuelo transatlántico: ~50 μSv. Tomografía abdominal: ~8 mSv ✅

Question 36

2.00 pts

⚛️ Energía nuclear: ¿cómo funciona?

\(\text{Fisi\'on U-235 por neutr\'on, reacci\'on en cadena, } E=mc^2, \text{ reactor controlado, calor} \to \text{vapor} \to \text{turbina} \to \text{electricidad, residuo radioactivo}\)

Solo carbón

Sin energía

No funciona

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ 1 kg U-235 = millones de toneladas de carbón! Sin CO₂. Pero residuos... ✅

Question 37

2.00 pts

☢️ Accidentes: ¿qué pasó?

Chernobyl 1986 explosión, Fukushima 2011 tsunami, Three Mile Island 1979, liberación radioactividad, zona prohibida

No hubo

Pequeños

Sin daño

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Lecciones aprendidas. Reactores modernos mucho más seguros ✅

Question 38

2.00 pts

🏥 Medicina: ¿aplicaciones?

PET positrones, SPECT gamma, radioterapia IMRT, Gamma Knife, braquiterapia, diagnóstico temprano y salvar vidas

Solo radiografía

Sin uso

No ayuda

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Medicina nuclear: ataca cáncer con precisión submilimetro! ✅

Question 39

2.00 pts

🧮 Ejercicio: ⁶⁰Co N₀=10¹⁵, t₁/₂=5.27 años. Halla λ, N(10 años), A₀, A(10 años)

\(\lambda \approx 4.17 \times 10^{-9} \text{s}^{-1}, \ N(10) \approx 2.65 \times 10^{14}, \ A_0 \approx 4170 \text{Bq}, \ A(10) \approx 1105 \text{Bq}\)

Constante

Sin decaimiento

Imposible

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ λ=ln2/t₁/₂. N(t)=N₀·e^(-λt). A=λN. Decaimiento exponencial ✅

Question 40

2.00 pts

📚 Resumen parte D: ¿qué aprendimos?

\(\text{UV UVA/B/C y ozono, X-ray medicina, } \gamma \text{ m\'as penetrante, radioactividad } \alpha/\beta/\gamma, \text{ dosis Sv, nuclear, accidentes, medicina, listos!}\)

Solo parte

Nada

No terminamos

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Radiación ionizante: cuidado pero también enorme beneficio médico ✅

Question 41

2.00 pts

🌈 Espectroscopia: ¿qué es?

Análisis de luz por colores, líneas de emisión/absorción, "huella dactilar" de elementos, química y astronomía, identificación precisa

Solo color

Sin uso

No funciona

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Identificamos elementos en estrellas a millones de años luz! ✅

Question 42

2.00 pts

📱 Comunicaciones: ¿tecnologías?

5G mmWave hasta 10Gbps, WiFi 6E en 6GHz, Bluetooth 5.2 mesh, Starlink LEO, Li-Fi luz visible, futuro rápido

Solo 2G

Lento

No avanzado

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Cada 10 años un salto enorme en velocidad y capacidad! ✅

Question 43

2.00 pts

🛰️ Teledetección: ¿usos?

Satélites observan, multiespectral, SAR radar, GPS/GNSS navegación, Google Earth, agricultura y clima

Solo foto

Sin uso

No preciso

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Monitoreamos cambio climático, deforestación, agricultura desde el espacio! ✅

Question 44

2.00 pts

🏥 Salud: ¿efectos de la radiación?

UV: bronceado y cáncer de piel, X/γ: ionizan ADN, dosis baja estadístico, alta enfermedad, protección ALARA, fondo natural 3mSv

Solo bueno

Sin peligro

No afecta

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ ALARA = As Low As Reasonably Achievable. Principio fundamental de protección radiológica ✅

Question 45

2.00 pts

🔮 Futuro: ¿qué se espera?

6G THz, cuántica inhackeable, Li-Fi super rápido, IA en espectro, fusión energía limpia, sensado biológico, ciencia ficción→realidad

Solo hoy

Sin innovaciones

No cambiará

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ El próximo 50 años: revolución en EM tan grande como los últimos 150 años! ✅

Question 46

2.00 pts

🧮 Ejercicio integral: estación FM 100MHz, P=50kW, a 30km. Halla λ, E fotón, I receptor, fotones/seg

\(\lambda=3\text{m}, \ E=4.14 \times 10^{-7}\text{eV}, \ I=4.4 \mu\text{W/m}^2, \ \sim 10^{19} \text{ fotones/s, ondas d\'ebiles pero detectadas}\)

Imposible

Sin solución

Demasiado complejo

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ A pesar de fotones de baja energía, miles de billones por segundo bombardean tu radio! ✅

Question 47

2.00 pts

🤯 Datos asombrosos: ¿hechos increíbles?

Smartphone=poder de Apollo 11, sol 400 millones ton/seg, WiFi pasa paredes, luz lunar 1 segundo, GPS necesita relatividad, asombroso!

Solo normal

Nada

No interesante

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ La física no solo describe, ¡revela maravillas ocultas! ✅

Question 48

2.00 pts

📝 Conceptos: ¿definiciones clave?

\(\lambda \text{ longitud de onda, } f \text{ frecuencia, } c=\lambda f, E=hf, I \text{ intensidad, } n \text{ refracci\'on, } \alpha/\beta/\gamma \text{ radiaci\'on, Sv dosis, fundamentos}\)

Solo uno

Sin importancia

No se necesita

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Vocabulario esencial de electromagnetismo y radiación ✅

Question 49

2.00 pts

📅 Historia: ¿hitos?

1865 Maxwell ecuaciones, 1895 Röntgen X, 1896 Becquerel radioactividad, 1905 Einstein relatividad, 1947 transistor, 2007 iPhone, revoluciones

Solo hoy

Sin historia

No relevante

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ 150 años de descubrimientos que transformaron el mundo! ✅

Question 50

2.00 pts

🎓 Resumen del examen: ¿qué aprendimos?

¡Espectro completo radio→gamma, comunicación WiFi/5G, óptica lentes, radiación ionizante, medicina salva vidas, futuro fascinante, mucho conocimiento - éxito!

Solo un poco

Nada

No terminamos

Explanation:

💡 Explicación:

⭐ Examen completo de EM en aplicaciones modernas. ¡Maestría total! ✅