1. Física 2 Exercícios - Óptica Exercícios Complementares

2. 1 Dois raios de luz, que se propagam num meio homogêneo e transparente, se interceptam num certo ponto. A partir deste ponto, pode-se afirmar que: a) Mudam a direção de propagação. b)Continuam se propagando na mesma direção e sentido que antes. c) Os raios luminosos se cancelam. d) Se propagam em trajetórias curvas. e) Retornam em sentido opostos.

3. Resposta 1 a) Mudam a direção de propagação. b)Continuam se propagando na mesma direção e sentido que antes. c) Os raios luminosos se cancelam. d) Se propagam em trajetórias curvas. e) Retornam em sentido opostos.

4. 2 Em 3 de novembro de 1994, no período da manhã , foi observado, numa faixa ao sul do Brasil,o último eclipse solar total do século XX. Supondo retilínea a trajetória da luz, um eclipse pode ser explicado pela participação de três corpos alinhados: Um anteparo, uma fonte e um obstáculo. a)Quais são os três corpos do Sistema Solar envolvidos nesse eclipse ? b) desses três corpos, qual deles faz o papel: De anteparo? De fonte? De obstáculo?

5. Resposta 2 a) Quais são os três corpos do Sistema Solar envolvidos nesse eclipse ? Sol, Terra e Lua

6. Resposta 2 b) desses três corpos, qual deles faz o papel: De anteparo? De fonte? De obstáculo? Terra = anteparo Sol = fonte Lua = obstáculo

7. 3 Quando o Sol está a pino, uma menina coloca um lápis de 7,0x10-3 m de diâmetro paralelamente ao solo, e observa a sombra por ele formada pela luz do sol. Ela nota que a sombra do lápis é bem nítida quando ele está próximo ao solo, mas à medida que vai levantando o lápis a sombra perde a nitidez até desaparecer, restando apenas à penumbra. Sabe-se que o diâmetro do sol é de 14 x 108m e a distância do Sol á Terra é de 15x1010m, pode-se afirmar que a sombra desaparece quando a altura do lápis em relação ao solo é de: a) 1,5m. b) 1,4 m. c) 0,75 m. d) 0,30m. e) 0,15m.

8. Resposta 3 Sol d Lápis Letra C

9. 4 Um objeto amarelo, quando observado em uma sala iluminada com luz monocromática azul será visto. Amarelo Azul Preto Violeta Vermelho

10. Resposta 4 Amarelo Azul Preto Violeta Vermelho

11. 5 Uma câmara escura de orifício fornece a imagem de um prédio, o qual se apresenta com altura de 5cm. Aumentando-se de 100 a distância do prédio á câmara, a imagem se reduz para 4cm de altura. Qual é a distância entre e a câmara, na primeira posição? a) 100 m b) 200 m c) 300 d) 400 e) 500 m

12. Resposta 5 Letra D

13. 6 A figura a seguir mostra um objeto A colocado a 5m de um espelho plano, e um observador O, colocando a 7m deste mesmo espelho. Um raio de luz parte de A e atinge o observador O por reflexão no espelho percorrerá, neste trajeto de A para O 9 m 12 m 15 m 18 m 21 m

14. Resposta 6 Letra C

15. 7 (UFRJ) Um raio luminoso emitido por um lazer de um ponto F incide em um ponto l de um espelho plano. O ponto F está a uma distância a da normal N. Uma mosca voa num plano paralelo ao espelho , a uma distância b/2 dele, como ilustra a figura. Em um certo instante, a mosca é atingida pelo raio lazer refletido em l. Calcule , nesse instante, a distância da mosca á normal N.

16. Resposta 7

17. 8 Na figura a seguir, um observador está inicialmente na posição A, em frente a um espelho plano. Entre A e o espelho está situado o objeto O. O observador em A vê a imagem virtual de O, localizada no ponto l. Onde estará a imagem de O, caso o observador se desloque até a posição B?

18. 8 a) l4 b) l3 c) l2 d) l1 e) l

19. Resposta 8 a) l4 b) l3 c) l2 d) l1 e) l

20. 9 Um espelho esférico projetou sobre um anteparo uma imagem real do mesmo tamanho que o objeto. Nessas condições, é correto afirmar: a) O espelho é côncavo, o objeto está sobre o centro de curvatura, e a imagem é invertida. b) O espelho é côncavo, o objeto está entre o centro de curvatura e o foco, e a imagem é invertida.

21. 9 c) O espelho côncavo, o objeto está sobre o foco e a imagem é direita d) O espelho é convexo, o objeto está entre o centro de curvatura e o foco e a imagem é direita. e) O espelho é convexo, o objeto está sobre o centro de curvatura, e a imagem é invertida. .

22. Resposta 9 a) O espelho é côncavo, o objeto está sobre o centro de curvatura, e a imagem é invertida. b) O espelho é côncavo, o objeto está entre o centro de curvatura e o foco, e a imagem é invertida. c) O espelho côncavo, o objeto está sobre o foco e a imagem é direita d) O espelho é convexo, o objeto está entre o centro de curvatura e o foco e a imagem é direita. e) O espelho é convexo, o objeto está sobre o centro de curvatura, e a imagem é invertida.

23. 10 (UFRN) Os espelhos retrovisores do lado direito dos veículos são, em geral, convexos (como os espelhos usados dentro de ônibus urbanos, ou mesmo em agências bancárias ou supermercados). O carro de Dona Beatriz tem um espelho retrovisor convexo cujo raio de curvatura mede 5 m. considere que esse carro está se movendo numa retilínea, com velocidade constante, e que, atrás dele vem um outro carro . No instante em que Dona Beatriz olha por aquele retrovisor o carro de trás está a 10 m de distância desse espelho.

24. 10 Seja D0 a distância do objeto ao espelho (que é uma grandeza positiva); Di a distância da imagem ao espelho (considerada positiva se a imagem for real e negativa e se a imagem for virtual) e r o raio de curvatura do espelho ( considerado negativo, para espelhos convexos). A equação dos pontos conjugados é (1/D0) + (1/Di) = (2 /r), e o aumento linear transversal, m, é dado por m= ( Di /D0)

25. 10 a) Calcule a que distância desse espelho retrovisor estará a imagem do carro que vem atrás. b) Especifique se tal imagem será real ou virtual. Justifique. c) Especifique se tal imagem será direita ou invertida. Justifique.

26. 10 d) Especifique se tal imagem será maior ou menor que o objeto.Justifique. e) Do ponto de vista da Física, indique a razão pela qual a indústria automobilística opta por esse tipo de espelho.

27. Resposta 10

28. Resposta 10 a) Calcule a que distância desse espelho retrovisor estará a imagem do carro que vem atrás. P’ = 2m

29. Resposta 10 b) Especifique se tal imagem será real ou virtual. Justifique. Virtual

30. Resposta 10 c) Especifique se tal imagem será direita ou invertida. Justifique. Direita

31. Resposta 10 d) Especifique se tal imagem será maior ou menor que o objeto.Justifique. Menor

32. Resposta 10 e) Do ponto de vista da Física, indique a razão pela qual a indústria automobilística opta por esse tipo de espelho. Aumentar o campo visual

33. 11 Suponha que você é estagiário de uma estação de televisão e deve providenciar um espelho que amplie a imagem do rosto dos artistas para que eles próprios possam retocar a maquiagem. O toucador limita a aproximação do rosto do artista ao espelho a, no máximo, 15 cm. Dos espelhos a seguir, o único indicado para essa finalidade seria um espelho esférico. a) côncavo, de raio de curvatura 5,0 cm. b) convexo, de raio de curvatura 10 cm. c) convexo, de raio de curvatura 15 cm. d) convexo, de raio de curvatura 20 cm. e) côncavo, de raio de curvatura 40 cm.

34. Resposta 11 a) côncavo, de raio de curvatura 5,0 cm. b) convexo, de raio de curvatura 10 cm. c) convexo, de raio de curvatura 15 cm. d) convexo, de raio de curvatura 20 cm. e) côncavo, de raio de curvatura 40 cm.

35. 12 Um espelho esférico côncavo tem distância focal 3,0m. Um objeto de dimensões desprezíveis se encontra sobre o eixo principal do espelho, a 6,0m deste . O objeto desliza sobre o eixo principal, aproximando-se do espelho com velocidade constante de 1,0m/s. Após 2,0 segundos, sua imagem: a) Terá se aproximado 6,0m do espelho. b) Terá se afastado 6,0m do espelho. c) Terá se aproximado 3,0m do espelho. d) Terá se afastado3, 0m do espelho. e) Terá se aproximado12, 0m do espelho.

36. Resposta 12

37. 13 (UERJ) Na entrada do circo existe um espelho convexo. Uma menina de 1,0m de altura vê sua imagem refletida quando se encontra a 1,2m do vértice do espelho. A relação entre os tamanhos da menina e de sua imagem é igual a 4.Calcule a distância focal do espelho da entrada do circo.

38. Resposta 13

39. 14 (UFRJ) Um raio luminoso que se propaga no ar “ n( ar) = 1” incide obliquamente sobre um meio transparente de índice de refração n, fazendo um ângulo de 60° com a normal. Nessa situação, verifica-se que o raio refletido é perpendicular ao raio refratado, como ilustra a figura. Calcule o índice de refração n do meio.

40. Resposta 14

41. 15 O índice de refração de um material é a razão entre: a) a densidade do ar e a densidade do material. b) a intensidade da luz no ar e a intensidade da luz no material. c) a freqüência da luz no vácuo e a freqüência da luz no material. d) a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz no material. e) o comprimento de onda da luz no vácuo e o comprimento de onda da luz no material.

42. Resposta 15 a) a densidade do ar e a densidade do material. b) a intensidade da luz no ar e a intensidade da luz no material. c) a freqüência da luz no vácuo e a freqüência da luz no material. d) a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz no material. e) o comprimento de onda da luz no vácuo e o comprimento de onda da luz no material.

43. 16 Suponhamos que não houvesse atmosfera na Terra. Nesse caso, é CORRETO afirmar que veríamos: a) o Sol nascer mais cedo no horizonte. b) o Sol se pôr mais cedo no horizonte. c) o nascer e o pôr- do- sol mais tarde. d) o nascer e o pôr- do-sol no mesmo horário como se houvesse atmosfera.

44. Resposta 16 a) o Sol nascer mais cedo no horizonte. b) o Sol se pôr mais cedo no horizonte. c) o nascer e o pôr- do- sol mais tarde. d) o nascer e o pôr- do-sol no mesmo horário como se houvesse atmosfera.

45. 17 Na figura adiante, um raio de luz monocromático se propaga pelo meio A, de índice de refração 2,0. Dados: sen 37° = 0,60; sen 53° = 0,80 a) 0,5 b) 1,0 c) 1,2 d) 1,5 e) 2,0

46. Resposta 17

47. 18 (UFRJ) Uma lâmina homogênea de faces paralelas é constituída de um material com índice de refração n2 = 1,5. De um lado da lâmina, há um meio homogêneo de índice de refração n1 = 2,0; do outro lado, há ar, cujo índice de refração n3 consideramos igual a 1,0. Um raio luminoso proveniente do primeiro meio incide sobre a lâmina com ângulo de incidência AA, como indica a figura.

48. 18 Calcule o valor de o a partir do qual o raio que atravessa a lâmina sobre reflexão total na interface com AA ar.

49. Resposta 18

50. 19 (UERJ) Um banhista deixa os óculos de mergulho caírem no fundo de uma piscina, na qual a profundidade da água é de 2,6m. O banhista, de fora d’água, vê os óculos segundo uma direção perpendicular ao fundo da piscina (nágua = 4/3). A profundidade aparente em que os óculos se encontram,em metros, é: a) 0,65 b) 1,30 c) 1,95 d) 2,60

51. Resposta 19

52. 20 (UNIRIO) Um cão está diante de uma mesa, observando um peixinho dentro do aquário, conforme representado na figura. Ao mesmo tempo, o peixinho também observa o cão. Em relação á parede P do aquário e ás distâncias reais, podemos afirmar que as imagens observadas por cada um dos animais obedece ás seguintes relações:

53. 20 O cão observa o olho do peixe mais próximo da parede P, enquanto o peixinho observa o olho do cão mais distante do aquário. O observa o olho do peixinho mais distante da parede P, enquanto o peixinho observa o olho do cão mais próximo do aquário. c) O cão observa o olho do peixinho mais próximo da parede P, enquanto o peixinho observa o olho do cão mais próximo do aquário.

54. 20 d) O cão observa o olho do peixinho mais distante da parede P, enquanto o peixinho observa o olho do cão também mais distante do aquário. e) O cão e o peixinho observam o olho um do outro, em relação á parede P, em distâncias reais que eles ocupam na figura.

55. Resposta 20 O cão observa o olho do peixe mais próximo da parede P, enquanto o peixinho observa o olho do cão mais distante do aquário.

56. 21 Considere as cinco posições de uma lente convergente, apresentadas na figura.

57. 21 A única posição em que essa lente, se tiver a distância focal adequada, poderia formar a imagem real L do objeto 0, indicados na figura, é a identificada pelo número. A) 1. B) 2 . c)3 . d)4. e) 5.

58. Resposta 21 A única posição em que essa lente, se tiver a distância focal adequada, poderia formar a imagem real L do objeto 0, indicados na figura, é a identificada pelo número. A) 1. B) 2 . c)3 . d)4. e) 5.

59. Resposta 21 a) 1. b) 2 . c) 3 . d) 4 . e) 5 .

60. 22 (UFRS) Na figura adiante, L representa uma lente esférica de vidro, imersa no ar, e a seta O um objeto real colocado diante da lente. Os segmentos de reta r1 e r2 representam dois dos infinitos raios de luz que atingem a lente, provenientes do objeto. Os pontos sobre o eixo ótico representam os focos F e F’ da lente.

61. 22 Qual das alternativas indica um segmento de reta que representa a direção do raio r,após ser refratado na lente? a) PA B) PB C) PC D) PD E) PE

62. Resposta 22 a) PA B) PB C) PC D) PD E) PE

63. 23 (UFPE) Um estudante utiliza uma lente biconvexa para projetar a imagem de uma vela, ampliada 5 vezes, numa parede. Se a vela foi colocada a 30cm da lente, determine a distância focal da lente, em cm.

64. Resposta 23

65. 24 Um estudante observa que, com uma das duas lentes iguais de seus óculos, consegue projetar sobre o tampo da sua carteira a imagem de uma lâmpada fluorescente localizada acima da lente, no teto da sala. Sabe-se que a distância da lâmpada á lente é de 1,8m e desta ao tampo da carteira é de 0,36m. Qual a distância focal dessa lente? b) Qual o provável defeito de visão desse estudante? Justifique.

66. Resposta 24 Qual a distância focal dessa lente?

67. Resposta 24 b) Qual o provável defeito de visão desse estudante? Justifique. Hipermetropia ou presbiopia

68. 25 Após examinar os olhos de Silvia e de Paula, o oftalmologista apresenta suas conclusões a respeito da formação de imagens nos olhos de cada uma delas, na forma de diagramas esquemáticos, como mostrado nestas figuras:

69. 25 Com base nas informações contidas nessas figuras, é CORRETO afirmar que: a) Apenas Silvia precisa corrigir a visão e, para isso, deve usar lentes divergentes. b) Ambas precisam corrigir a visão e, para isso, Silvia deve usar lentes convergentes Paula, lentes divergentes. c) Apenas Paula precisa corrigir a visão e, para isso, deve usar lentes convergentes. d) Ambas precisam corrigir a visão e, para isso, Silvia deve usar lentes divergentes e Paula, lentes convergentes.

70. Resposta 25 a) Apenas Silvia precisa corrigir a visão e, para isso, deve usar lentes divergentes. b) Ambas precisam corrigir a visão e, para isso, Silvia deve usar lentes convergentes Paula, lentes divergentes. c) Apenas Paula precisa corrigir a visão e, para isso, deve usar lentes convergentes. d) Ambas precisam corrigir a visão e, para isso, Silvia deve usar lentes divergentes e Paula, lentes convergentes.

71. 26 (FUVEST) Um navio parado em águas profundas é atingido por uma crista de onda (elevação máxima) a cada T segundos. A seguir o navio é posto em movimento, na direção e no sentido da propagação das ondas e com a mesma velocidade delas. Nota-se, então ( veja a figura) que ao longo do comprimento L do navio cabem exatamente 3 cristas . Qual é a velocidade do navio?

72. 26 a) L/3T b) l/2T c) L/T d) 2L/T e) 3L/T

73. Resposta 26 Letra B

74. 27 (UNESP) A propagação de uma onda no mar da esquerda para a direita é registrada em intervalos de 0,5 s e apresentada através da seqüencia dos gráficos da figura, tomados dentro de um mesmo ciclo.

75. 27 Analisando os gráficos, podemos afirmar que a velocidade da onda, em m/s, é de: A) 1,5 b) 2,0 c) 4,0 d) 4,5 e) 5,0

76. Resposta 27 Letra B

77. 28 Sobre ondas sonoras, considere as seguintes afirmações: l - As ondas sonoras são ondas transversais. ll – O eco é um fenômeno relacionado com a reflexão da onda sonora. lll – A altura de um som depende da freqüência da onda sonora. Está( ao) correta(s) somente: a) I b) ll c) lll d) l e ll e) ll e lll

78. Resposta 28 l - As ondas sonoras são ondas transversais. ll – O eco é um fenômeno relacionado com a reflexão da onda sonora. lll – A altura de um som depende da freqüência da onda sonora. Está( ao) correta(s) somente: a) I b) ll c) lll d) l e ll e) ll e lll

79. 29 Ondas eletromagnéticas estão presentes no dia-a-dia. Por exemplo, ondas de TV, ondas de rádio, ondas de radar, etc. Essas ondas são constituídas por campos elétricos e magnéticos mutuamente perpendiculares, como mostra o diagrama a seguir.

80. 29 A onda eletromagnética representada no diagrama, que está se propagando em um meio homogêneo e linear, com velocidade igual a 3,0x 108 m/s. ( ) possui freqüência de 5x 107 Hz. ( ) ao passar para um outro meio homogêneo e linear, freqüência e a velocidade mudam, enquanto que o comprimento de onda não. ( ) pode ser gerada em fornos de microondas.

81. Resposta 29 V,F,V

82. 30 A figura mostra uma cuba de ondas onde há uma região rasa e outra funda. Com uma régua, são provocadas perturbações periódicas retas a cada 0,4s que se propagam na superfície da água:

83. 30 Sabendo que AAAA ( comprimento da região rasa) é igual a 2cm , i (ângulo e incidência) é igual a 30° e v2 ( velocidade da onda na região funda) é igual a AAAA, determine: a) A velocidade ( V1) da onda, na região rasa. b) O comprimento de onda ( AA ) na região funda. c) O ângulo r de refração.

84. Resposta 30 a) A velocidade ( V1) da onda, na região rasa.

85. Resposta 30 b) O comprimento de onda ( AA ) na região funda.

86. Resposta 30 c) O ângulo r de refração.