L3_2012_profVN-Optica_Espelhos Planos

Lista de Exercícios 01_2012 – Óptica
prof. Venê
(08/04/2012)
1. (FUVEST) Adote: velocidade da luz = 3.108 m/s
Um feixe de luz entra no interior de uma caixa retangular de altura L, espelhada
internamente, através de uma abertura A. O feixe, após sofrer 5 reflexões, sai da caixa por
um orifício B depois de decorrido 10-8 segundos.
Os ângulos formados pela direção do feixe e o segmento AB estão indicados na figura
adiante.
a) Calcule o comprimento do segmento AB.
b) O que acontece com o número de reflexões e o tempo entre a entrada e a saída do
feixe, se diminuir a altura da caixa L pela metade?
2. (UNICAMP) Dois espelhos planos e quase paralelos estão separados por 5,0 m. Um homem
se coloca de frente a um dos espelhos, a uma distância de 2,0 m. Ele observa uma
sequência infinita de imagens, algumas de frente, outras de costas.
a) Faça um esquema mostrando o homem, os espelhos e as quatro primeiras imagens que
o homem vê.
b) Indique no esquema as imagens de frente e de costas com as iniciais F e C.
c) Quais as distâncias entre as imagens consecutivas?
3. (UFMG) Observe a figura.
Nessa figura, dois espelhos planos estão dispostos de modo a formar um ângulo de 30° entre
eles. Um raio luminoso incide sobre um dos espelhos, formando um ângulo de 70° com a sua
superfície.
Esse raio, depois de se refletir nos dois espelhos, cruza o raio incidente formando um ângulo α
de
a) 90°
b) 100°
c) 110°
d) 120°
e) 140°
4. (PUCSP) Você está em uma sala de forma quadrática de lado 3 m e altura 2,20 m, em frente
a um espelho de 1 m de comprimento e 2,20 m de altura, fixo em uma das paredes,
concêntrico à parede. Você pode deslocar-se sobre a mediatriz do comprimento do espelho e,
por reflexão, visualizará.
a) metade da parede, se estiver encostado na parede oposta.
b) toda a parede oposta, estando no centro da sala.
c) toda a parede oposta, independente da posição.
d) metade da parede, estando no centro da sala.
e) somente 1 m do comprimento da parede, independentemente de sua posição.
5. (UERJ) Uma garota, para observar seu penteado, coloca-se em frente a um espelho plano de
parede, situado a 40cm de uma flor presa na parte de trás dos seus cabelos.
Buscando uma visão melhor do arranjo da flor no cabelo, ela segura, com uma das mãos, um
pequeno espelho plano atrás da cabeça, a 15cm da flor.
A menor distância entre a flor e sua imagem, vista pela garota no espelho de parede, está
próxima de:
a) 55 cm
b) 70 cm
c) 95 cm
d) 110 cm
6. (UNESP) As coordenadas (X; Y) das extremidades A e B do objeto AB mostrado na figura são
(0;0) e (0;2), respectivamente.
O observador O, localizado em X0 = 7m sobre o eixo X, vê a imagem A'B' do objeto AB formada
pelo espelho plano E da figura.
a) Quais são as coordenadas das extremidades A' e B' da imagem A'B'?
b) Quais as extremidades, X e X2, do intervalo dentro do qual deve se posicionar o observador
O, sobre o eixo X, para ver a imagem A'B' em toda sua extensão?
7. (FUVEST) Uma câmera de segurança (C), instalada em uma sala, representada em planta na
figura, "visualiza" a região clara indicada. Desejando aumentar o campo de visão da câmera, foi
colocado um espelho plano, retangular, ocupando toda a região da parede entre os pontos A e
B.
Nessas condições, a figura que melhor representa a região clara, que passa a ser visualizada
pela câmera, é
8. (UFSCAR) Uma criança observa um passarinho com um periscópio composto de dois
espelhos planos E, paralelos e inclinados de 45°, como está representado na figura. O ponto O
representa o olho da criança e P o passarinho.
Pode-se afirmar que a imagem do passarinho vista pela criança, por meio desse periscópio,
está localizada no ponto
a) P.
b) Q.
c) R.
d) S.
e) T.
9. (ITA) Ao olhar-se num espelho plano, retangular, fixado no plano de uma parede vertical,
um homem observa a imagem de sua face tangenciando as quatro bordas do espelho, isto é, a
imagem de sua face encontra-se ajustada ao tamanho do espelho. A seguir, o homem afastase, perpendicularmente à parede, numa certa velocidade em relação ao espelho, continuando
a observar sua imagem. Nestas condições, pode-se afirmar que essa imagem:
a) torna-se menor que o tamanho do espelho tal como visto pelo homem.
b) torna-se maior que o tamanho do espelho tal como visto pelo homem.
c) continua ajustada ao tamanho do espelho tal como visto pelo homem.
d) desloca-se com o dobro da velocidade do homem.
e) desloca-se com metade da velocidade do homem.
10. (FUVEST)
Uma jovem está parada em A, diante de uma vitrine, cujo vidro, de 3 m de largura, age como
uma superfície refletora plana vertical. Ela observa a vitrine e não repara que um amigo, que
no instante t0 está em B, se aproxima, com velocidade constante de 1 m/s, como indicado na
figura, vista de cima. Se continuar observando a vitrine, a jovem poderá começar a ver a
imagem do amigo, refletida no vidro, após um intervalo de tempo, aproximadamente, de
a) 2 s
b) 3 s
c) 4 s
d) 5 s
e) 6 s
11. (UERJ) A filha consegue ver-se de pé, por inteiro, no espelho plano do quarto da mãe. O
espelho, mantido na vertical, mede 140 cm de altura e sua base dista 70 cm do chão. A mãe,
então, move o espelho 20 cm em direção à filha.
Calcule, em centímetros:
a) a menor distância entre os olhos da menina e o chão que lhe permite ver-se por inteiro;
b) o quanto a imagem se aproximou da menina após o deslocamento do espelho.
12. (UFPR) Mãe e filha visitam a "Casa dos Espelhos" de um parque de diversões. Ambas se
aproximam de um grande espelho esférico côncavo. O espelho está fixo no piso de tal forma
que o ponto focal F e o centro de curvatura C do espelho ficam rigorosamente no nível do
chão. A criança pára em pé entre o ponto focal do espelho e o vértice do mesmo. A mãe
pergunta à filha como ela está se vendo e ela responde:
a) "Estou me vendo maior e em pé."
b) "Não estou vendo imagem alguma."
c) "Estou me vendo menor e de cabeça para baixo."
d) "Estou me vendo do mesmo tamanho."
e) "Estou me vendo em pé e menor."
13. (FEI) O espelho retrovisor de uma motocicleta é convexo porque:
a) reduz o tamanho das imagens e aumenta o campo visual
b) aumenta o tamanho das imagens e aumenta o campo visual
c) reduz o tamanho das imagens e diminui o campo visual
d) aumenta o tamanho das imagens e diminui o campo visual
e) mantém o tamanho das imagens e aumenta o campo visual
14. (MACK) Um objeto real, colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho
esférico, tem imagem como mostra a figura a seguir. Pelas características da imagem,
podemos afirmar que o espelho é:
a) convexo e sua imagem é virtual.
b) convexo e sua imagem é real.
c) côncavo e a distância do objeto ao espelho é menor que o raio de curvatura do espelho, mas
maior que sua distância focal.
d) côncavo e a distância do objeto ao espelho é maior que seu raio de curvatura.
e) côncavo e a distância do objeto ao espelho é menor que a distância focal do espelho.
15. (UEPG) Sobre o espelho esférico com foco real, assinale o que for correto.
01) A imagem real de um objeto colocado sobre seu centro de curvatura é real, com ampliação
igual a 2, em módulo.
02) Não produz imagem virtual a partir de um objeto real colocado sobre seu eixo principal.
04) As bolas metalizadas que são usadas em ornamentações de Natal têm as mesmas
propriedades desse tipo de espelho.
08) Pode ser utilizado como espelho retrovisor em automóveis.
16) Quando apontado na direção do Sol, apresenta um ponto brilhante sobre a região do foco.
16. (UNESP) Uma pessoa observa a imagem de seu rosto refletida numa concha de cozinha
semi-esférica perfeitamente polida em ambas as faces. Enquanto na face côncava a imagem
do rosto dessa pessoa aparece
a) invertida e situada na superfície da concha, na face convexa ela aparecerá direita, também
situada na superfície.
b) invertida e à frente da superfície da concha, na face convexa ela aparecerá direita e atrás da
superfície.
c) direita e situada na superfície da concha, na face convexa ela aparecerá invertida e atrás da
superfície.
d) direita e atrás da superfície da concha, na face convexa ela aparecerá também direita, mas à
frente da superfície.
e) invertida e atrás na superfície da concha, na face convexa ela aparecerá direita e à frente da
superfície.
17. (UFRN) Mary Scondy, uma ilusionista amadora, fez a mágica conhecida como lâmpada
fantasma. Instalou uma lâmpada incandescente no interior de uma caixa, aberta em um dos
lados. A parte aberta da caixa estava voltada para a frente de um espelho côncavo, habilmente
colocado para que a imagem da lâmpada pudesse ser formada na parte superior da caixa,
conforme representado esquematicamente na figura abaixo.
A lâmpada tinha uma potência de 40W e inicialmente estava desligada. Quando Mary ligou o
interruptor escondido, a lâmpada acendeu, e Josué, um dos espectadores, tomou um susto,
pois viu uma lâmpada aparecer magicamente sobre a caixa.
Com base na figura e no que foi descrito, pode-se concluir que, ao ser ligada a lâmpada,
ocorreu a formação de
a) uma imagem real, e a potência irradiada era de 40W.
b) uma imagem real, e a potência irradiada era de 80W.
c) uma imagem virtual, e a potência irradiada era de 40W.
d) uma imagem virtual, e a potência irradiada era de 80W.
18. (PUCPR) Considere o esquema ótico a seguir, onde V é o vértice do espelho côncavo, C seu
centro de curvatura e F seu foco principal.
Associe as colunas a seguir:
POSIÇÃO DO OBJETO
(
) à esquerda de C
(
) sobre C
(
) entre C e F
(
) sobre F
(
) entre F e V
CARACTERÍSTICAS DA IMAGEM
1. real, maior e invertida
2. imagem imprópria
3. real, menor e invertida
4. real, igual e invertida
5. virtual, maior e direita
A seqüência correta, de cima para baixo, será:
a) 3, 4, 1, 5, 3.
b) 1, 3, 4, 5, 2.
c) 5, 4, 2, 1, 3.
d) 1, 5, 4, 3, 2.
e) 3, 4, 1, 2, 5.
19. (FGV)
Nesse poema, Paulo Leminski brinca com a reflexão das palavras, dando forma e significado a
sua poesia ao imaginar a reflexão em um espelho d'água. Para obter o mesmo efeito de
inversão das letras, se os dizeres da primeira linha estiverem sobre o eixo principal de um
espelho esférico côncavo, com sua escrita voltada diretamente à face refletora do espelho, o
texto corretamente grafado e o anteparo onde será projetada a imagem devem estar
localizados sobre o eixo principal, nessa ordem,
a) no mesmo lugar e sobre o foco.
b) no mesmo lugar e sobre o vértice.
c) no centro de curvatura e sobre o foco.
d) no foco e sobre o centro de curvatura.
e) no mesmo lugar e sobre o centro de curvatura.
20. (UNIFESP) Considere as situações seguintes.
I. Você vê a imagem ampliada do seu rosto, conjugada por um espelho esférico.
II. Um motorista vê a imagem reduzida de um carro atrás do seu, conjugada pelo espelho
retrovisor direito.
III. Uma aluna projeta, por meio de uma lente, a imagem do lustre do teto da sala de aula
sobre o tampo da sua carteira.
A respeito dessas imagens, em relação aos dispositivos ópticos referidos, pode-se afirmar que
a) as três são virtuais.
b) I e II são virtuais; III é real.
c) I é virtual; II e III são reais.
d) I é real; II e III são virtuais.
e) as três são reais.
GABARITO
1. a) 1,5 m
b) Passa de 5 para 11 e o tempo não se altera.
2. O enunciado permite construir o esquema da fig. 1.
a e b) De frente para o espelho E, o homem verá as imagens à esquerda como mostra
a fig. 2.
c) As distâncias são alternadamente dadas por comprimentos equivalentes a 6 metros
e 4 metros
3. D
4. B
5. D
6. a) B' (0, 6) e A' (0, 8)
b) X = 6 cm e X2 = 10 cm
7. B
8. C
9. C
10. A
11. a) 140 cm
b) 40 cm
12. A
15. 16
16. B
17. A
18. E
13. A
19. E
14. D
20. B