2. (FATEC-2005) Um objeto y de comprimento 4,0cm projeta uma imagem y' em uma câmara escura de orifício, como indicado na figura.

Transcrição

1 LISTA DE EXERCÍCIOS PROFESSOR LUIZ FELIPE 1. (UFSC-2016) Um estudante possui uma luminária constituída por três lâmpadas de mesma intensidade sobre a mesa. Cada lâmpada emite luz de cor primária. Para verificar os conhecimentos aprendidos nas aulas de Física, ele faz três experimentos (figuras 1, 2 e 3), nos quais direciona as três lâmpadas para uma mesma palavra colocada sobre a mesa. Na figura 1, em que as três lâmpadas estão acesas, e na figura 3, em que apenas a lâmpada 2 está acesa, o estudante visualiza a palavra FÍSICA na cor verde. Com base no exposto acima, é CORRETO afirmar que: 01. na figura 1, ocorre a união das três luzes primárias amarela, vermelha e azul, que resulta na luz branca. 02. na figura 2, a palavra FÍSICA aparece na cor preta porque as luzes que incidem sobre ela são azul e vermelha. 04. a lâmpada 2 emite luz de cor verde, por isso a palavra FÍSICA, na figura 3, aparece na cor verde. 08. a relação entre as frequências das luzes das lâmpadas 1, 2 e 3 é f3 < f2 < f1, portanto as cores das luzes das lâmpadas 1, 2 e 3 são vermelha, verde e azul, respectivamente. 16. a palavra FÍSICA aparece na cor preta, na figura 2, porque as luzes das lâmpadas 1 e 3 formam a cor preta. 2. (FATEC-2005) Um objeto y de comprimento 4,0cm projeta uma imagem y' em uma câmara escura de orifício, como indicado na figura. O comprimento de y' é, em centímetros, igual a a) 2,5 b) 2,0 c) 1,8 d) 1,6 e) 0,4 3. (PUC/GO-2012/2) Observe o seguinte fragmento do texto 01: Estrelas, estrelas, / estrelas, / estrelas, no firmamento / azul do céu / infinito céu azul.. Nesse trecho temos uma referência à imensidão do céu, que podemos considerar como o nosso Universo. A estrela mais próxima do nosso Sol é a Proxima Centauri, localizada na constelação do Centauro. Ela foi descoberta em 1915 pelo astrônomo Robert Innes. Sua distância do Sol é de aproximadamente 4,2 anos-luz. Considere que a velocidade da luz, no vácuo, seja exatamente igual a km/s. Com base nessas informações, analise as alternativas abaixo e marque a correta: a) A distância de 4,2 anos-luz significa um erro na nomenclatura, pois distâncias são medidas em km e não em anos-luz. b) A distância entre a estrela Proxima Centauri e o Sol é de, aproximadamente, km. c) A distância entre a Terra e o Sol é de cerca de 150 milhões de quilômetros e, portanto, a luz emitida pelo Sol demora 2 minutos para atingir a superfície da Terra. d) A velocidade de escape (11,2 km/s) é a mínima velocidade para que uma nave consiga escapar da atração da Terra e atingir o espaço. Se a nave mantiver essa velocidade no espaço, em direção à Proxima Centauri, ela demoraria menos de um século para alcançar seu destino.

2 4. (FGV-2010) O vendedor de churros havia escolhido um local muito próximo a um poste de iluminação. Pendurado no interior do carrinho, um lampião aceso melhorava as condições de iluminação. Admitindo que o centro de todos os elementos da figura, exceto as finas colunas que suportam o telhado do carrinho, estão no mesmo plano vertical, considerando apenas as luzes emitidas diretamente do poste e do lampião e, tratando-os como os extremos de uma única fonte extensa de luz, a base do poste, a lixeira e o banquinho, nessa ordem, estariam inseridos em regiões classificáveis como a) luz, sombra e sombra. b) luz, penumbra e sombra. c) luz, penumbra e penumbra. d) penumbra, sombra e sombra. e) penumbra, penumbra e penumbra. 5. Dois espelhos planos formam entre si um ângulo de 60. Um raio de luz monocromática incide no espelho E1, reflete-se, incide no espelho E2, reflete-se e emerge do sistema conforme ilustra a figura. Qual o valor do ângulo α? O valor de α depende do ângulo de incidência da luz em E1? 6. (UFTM-2006) Utilizando-se três prismas idênticos, de bases isósceles e ângulos de abertura igual a 90º, projeta-se a imagem da letra F na parede. A imagem projetada corresponde a a) b) c)

3 d) e) 7. (UNESP-2015) Uma pessoa de 1,8m de altura está parada diante de um espelho plano apoiado no solo e preso em uma parede vertical. Como o espelho está mal posicionado, a pessoa não consegue ver a imagem de seu corpo inteiro, apesar de o espelho ser maior do que o mínimo necessário para isso. De seu corpo, ela enxerga apenas a imagem da parte compreendida entre seus pés e um detalhe de sua roupa, que está a 1,5m do chão. Atrás dessa pessoa, há uma parede vertical AB, a 2,5m do espelho. Sabendo que a distância entre os olhos da pessoa e a imagem da parede AB refletida no espelho é 3,3m e que seus olhos, o detalhe em sua roupa e seus pés estão sobre uma mesma vertical, calcule a distância d entre a pessoa e o espelho e a menor distância que o espelho deve ser movido verticalmente para cima, de modo que ela possa ver sua imagem refletida por inteiro no espelho. 8. (UNIFENAS-2013/2) Dois objetos são colocados diante de dois espelhos planos, formando entre si um ângulo de 45. Qual será o total de imagens, quantas imagens serão enantiomórficas e superponíveis, respectivamente? a) 7, 4 e 3; b) 9, 5 e 4; c) 14, 6 e 8; d) 7, 3 e 4; e) 14, 8 e 6; 9. (UNICAMP-2015) Espelhos esféricos côncavos são comumente utilizados por dentistas porque, dependendo da posição relativa entre objeto e imagem, eles permitem visualizar detalhes precisos dos dentes do paciente. Na figura abaixo, pode-se observar esquematicamente a imagem formada por um espelho côncavo. Fazendo uso de raios notáveis, podemos dizer que a flecha que representa o objeto a) se encontra entre F e V e aponta na direção da imagem. b) se encontra entre F e C e aponta na direção da imagem. c) se encontra entre F e V e aponta na direção oposta à imagem. d) se encontra entre F e C e aponta na direção oposta à imagem. 10. (UNIEVANGÉLICA-2015/2) Faça a análise da seguinte situação: um objeto se encontra a 30cm de um espelho esférico e sua imagem formada é três vezes menor e direita, em termos do objeto. Nessas condições, verifica-se que a) o espelho esférico deve ser côncavo. b) o aumento linear é positivo com A = 3.

4 c) a distância focal do espelho é de 15cm. d) a imagem se forma a 10cm do mesmo. 11. (FATEC-2002) Para se barbear, um jovem fica com o seu rosto situado a 50cm de um espelho, e este fornece sua imagem ampliada 2 vezes. O espelho utilizado é a) côncavo, de raio de curvatura 2,0m. b) côncavo, de raio de curvatura 1,2m. c) convexo, de raio de curvatura 2,0m. d) convexo, de raio de curvatura 1,2m. e) plano. 12. (MACK-2008) Dispõe-se de dois espelhos esféricos, um convexo e um côncavo, com raios de curvatura 20,0cm cada um, e que obedecem às condições de Gauss. Quando um objeto real é colocado perpendicularmente ao eixo principal do espelho convexo, a 6,0cm de seu vértice, obtém-se uma imagem conjugada de 1,5cm de altura. Para que seja obtida uma imagem conjugada, também de 1,5cm de altura, colocando esse objeto perpendicularmente ao eixo principal do espelho côncavo, sua distância até o vértice desse espelho deverá ser a) 11,0cm b) 15,0cm c) 26,0cm d) 30,0cm e) 52,0cm 13. (SANTA CASA-2019) A figura 1 mostra uma escultura metálica com alto grau de polimento que funciona como um grande espelho esférico. Considere que o diâmetro dessa escultura seja de 2,4m e que uma pessoa esteja parada a 3m de distância de sua superfície, conforme indicado na figura 2. a) A que distância da superfície da escultura essa pessoa vê sua imagem refletida? b) Se em 5 segundos essa pessoa caminhar horizontalmente sobre uma linha reta contida em um plano vertical que passa pelo centro da escultura até chegar a 1,8m de distância de sua superfície, qual será o módulo da velocidade escalar média, em cm/s, com que a imagem da pessoa se movimentará? 14. (PUC/PR) A figura apresenta uma montagem utilizada por um professor de Física numa aula experimental, sendo E1 um espelho côncavo de distância focal 15cm. E2 é um espelho plano, disposto paralelamente ao eixo principal do espelho E1. F é uma fonte luminosa, situada a 5cm do ponto A, de paredes opacas, dotada de uma abertura, de forma que a luz incide inicialmente em E1. Na figura, AO = AB = BC = CD =15cm. A respeito da imagem final conjugada pelos dois espelhos, pode-se afirmar: a) É virtual e se forma no ponto C. b) Não será projetável, pois E2 conjuga imagem virtual. c) É real e se localiza entre E2 e o eixo principal de E1.

5 d) É real e vai se formar no ponto D. e) É virtual e está localizada no ponto B. 15. (FACISB-2015) A figura mostra um raio de luz monocromática que se propaga na água, bem como cinco possíveis trajetórias para esse raio após incidir na superfície de separação com o ar. Considerando cos 60 0 = 0,50, sen 60 0 = 0,87 e os índices de refração absolutos da água e do ar iguais, respectivamente, a 1,3 e 1,0, a trajetória seguida pelo raio de luz após incidir na superfície está representada por a) 1. b) 3. c) 4. d) 2. e) (EINSTEIN-2016/2) A placa de Petri é um recipiente cilíndrico, achatado, de vidro ou plástico, utilizado para cultura de micro organismos e constituída por duas partes: uma base e uma tampa. Em laboratórios de microbiologia e rotinas de bacteriologia, as placas de Petri são usadas para a identificação de micro-organismos. Num ensaio técnico, um laboratorista incide um feixe de luz monocromática de comprimento de onda igual a 600nm que, propagando-se inicialmente no ar, incide sobre a base de uma placa de Petri, conforme esquematizado na figura abaixo. Determine o índice de refração (n) do material da placa de Petri em relação ao ar, o comprimento (λ) e a frequência (f) da onda incidente enquanto atravessa a base da placa. Dados: nar = 1,0; c = m/s. a) 0,76 ; 790nm ; 5, Hz b) 1,50 ; 400nm ; 5, Hz c) 1,50 ; 600nm ; 3, Hz d) 1,32 ; 400nm ; 7, Hz 17. (UNIFESP-2004) Um raio de luz monocromático, propagando-se no ar, incide perpendicularmente à face AB de um prisma de vidro, cuja secção reta é apresentada na figura. A face AB é paralela à DC e a face AD é paralela à BC. Considerando que as faces DC e BC formam um ângulo de 45 e que o ângulo limite de refração para esse raio, quando se propaga do vidro para o ar, é 42, o percurso que melhor representa a trajetória do raio de luz é a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) (UERJ-2004) 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. A profundidade aparente em que os óculos se encontram, em metros, é: Dado: nágua = 1,3

6 a) 0,65 b) 1,30 c) 1,95 d) 2, (UNESP-2013) Uma haste luminosa de 2,5m de comprimento está presa verticalmente a uma boia opaca circular de 2,26m de raio, que flutua nas águas paradas e transparentes de uma piscina, como mostra a figura. Devido à presença da boia e ao fenômeno da reflexão total da luz, apenas uma parte da haste pode ser vista por observadores que estejam fora da água. Considere que o índice de refração do ar seja 1,0, o da água da piscina 4, sen 48,6 = 0,75 e tg 48,6 = 1,13. Um 3 observador que esteja fora da água poderá ver, no máximo, uma porcentagem do comprimento da haste igual a a) 70%. b) 60%. c) 50%. d) 20%. e) 40%. 20. (FUVEST) Uma pessoa segura uma lente delgada junto a um livro, mantendo seus olhos aproximadamente a 40cm da página, obtendo a imagem indicada na figura. Em seguida, sem mover a cabeça ou o livro, vai aproximando a lente de seus olhos. A imagem, formada pela lente, passará a ser a) sempre direita, cada vez menor. b) sempre direita, cada vez maior. c) direita cada vez menor, passando a invertida e cada vez menor. d) direita cada vez maior, passando a invertida e cada vez menor. e) direita cada vez menor, passando a invertida e cada vez maior. 21. (CESGRANRIO) Em uma aula sobre Óptica, um professor, usando uma das lentes de seus óculos (de grau + 1,0 di), projeta, sobre uma folha de papel colada ao quadro de giz, a imagem da janela que fica no fundo da sala (na parede oposta à do quadro). Para isso, ele coloca a lente a 1,20m da folha. Com base nesses dados, é correto afirmar que a distância entre a janela e o quadro de giz vale: a) 2,4m b) 4,8m c) 6,0m d) 7,2m e) 8,0m 22. (FAMEMA-2016) Uma pessoa observa uma letra F impressa em uma folha de papel utilizando uma lente convergente como lupa, a qual é mantida em repouso, paralela à folha e a 10cm dela. Nessa situação, as dimensões da imagem são três vezes maiores do que as da letra impressa, conforme mostra a figura.

7 Considerando válidas as condições de nitidez de Gauss, a distância focal da lente utilizada pela pessoa, em centímetros, é igual a a) 37,5. b) 15,0. c) 22,5. d) 7,50. e) 30, (UNIFESP-2006) 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 à lente é de 1,8m e desta ao tampo da carteira é de 0,36m. a) Qual a distância focal dessa lente? b) Qual o provável defeito de visão desse estudante? Justifique. 24. (UFG-2004) Um indivíduo usa uma lente plano-convexa para concentrar raios solares sobre grama seca, visando acender uma fogueira. Para tanto, ele ajusta a lente para sua posição ótima. Sabendo-se que o índice de refração da lente é 1,5 e o raio de curvatura do lado convexo é igual a 10cm, a que distância da grama a pessoa posicionou a lente? a) 6,0cm b) 12,0cm c) 15,0cm d) 20,0cm e) 30,0cm 25. (UFPEL-2007) O olho humano é um sofisticado sistema óptico que pode sofrer pequenas variações na sua estrutura, ocasionando os defeitos da visão. Com base em seus conhecimentos, analise as afirmativas a seguir. I. No olho míope, a imagem nítida se forma atrás da retina, e esse defeito da visão é corrigido usando uma lente divergente. II. No olho com hipermetropia, a imagem nítida se forma atrás da retina, e esse defeito da visão é corrigido usando uma lente convergente. III. No olho com astigmatismo, que consiste na perda da focalização em determinadas direções, a sua correção é feita com lentes cilíndricas. IV. No olho com presbiopia, ocorre uma dificuldade de acomodação do cristalino, e esse defeito da visão é corrigido mediante o uso de uma lente divergente. Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s) a) I e II. b) III. c) II e IV. d) II e III. e) I e IV. 26. (CESGRANRIO-2004) A vergência ou "grau" de uma lente de óculos, expressa em dioptrias (di), equivale ao inverso da distância focal (f), medida em metros. Uma pessoa com hipermetropia, para ver com nitidez um objeto colocado a 25cm de seus olhos, precisa usar óculos de leitura de "grau" 2 di positivas. A distância mínima, em centímetros, para que essa pessoa, quando sem óculos, veja um objeto com nitidez é de: a) 20 b) 30 c) 40 d) 50 e) (UERJ-2004) Considere uma pessoa míope que só consiga focalizar objetos situados a, no máximo, 1,0m de distância de seus olhos. Determine: a) o tipo e a dioptria da lente necessária para corrigir esta miopia; b) a velocidade de propagação da luz no interior do olho, na região que contém a substância denominada humor vítreo. Dados: velocidade da luz no vácuo = km/s e índice de refração do humor vítreo = 1, Soma = D 3. B 4. A GABARITO

8 6. B 7. a) 80cm b) 15cm 8. E 9. A 10. D 11. A 12. C 13. a) 0,5m b) 1 cm/s 14. D 15. E 16. B 17. D 18. C 19. D 20. A 21. D 22. B 23. a) 30cm b) Hipermetropia ou presbiopia 24. D 25. D 26. D 27. a) 1 di b) km/s