GEXFISB3 versao aluno.pmd

Gabarito
Física B – Extensivo – V. 3
Resolva
Aula 9
Aula 11
9.01) 27
01. Correta
Correta. Como o raio refratado se afasta da
normal, então ^
i <^
r.
02. Correta
Correta. nv > nar ⇒ ^
i <^
r.
04. Incorreta
Incorreta. A reflexão total só ocorre quando o
raio de luz vai do mais refringente para o menos refringente.
8
08. Correta
Correta. v = c ⇒ v = 3 . 10 = 2 . 108 m/s
1, 5
n
^
i = 1 ⇒
16. Correta
Correta. sen i = nar ⇒ sen^
nvidro
sen^
r
1
1, 5
sen ^
i = 2
3
^
i = arc sen
11.01) C
nobservador = p ’
p
nobjeto
nar = p ’
p
nágua
1 = p’
4
2
3
p' = 6
4
p' = 1,5 m
11.02) E
2
3
Aula 12
ar
9.02)
45º
i +^
i'– ^
A
12.01) D = ^
^
i = 45o
1.
raio incidente
nar
^
nprisma
sen 45º =
1
nprisma
2 = 1
nprisma
2
nprisma = 2
2
nprisma =
45º
i = nprisma . sen ^
nar . sen ^
r
^
L = 45º
sen L =
45º
45º
2
2 =
2
2 sen ^
r
sen ^
r = 1
2
^
r = 30o
^
A =^
r +^
r'
^
60o = 30o + r'
^
r' = 30o
^
r’= ^
r = 30 ⎫
se ^ ^
⎬ desvio mínimo
i ’ = i = 45 ⎭
^
i – ^
A
D = 2^
^
o
D = 45 . 45o – 60o
^
D = 30o
12.02) B
Física B
1
Gabarito
Testes
Aula 9
9.01) A
n1
sen 30o
=
nc
sen 45o
9.02) A
9.03) A
Condições para reflexão total:
A luz deve ir do meio mais refringente para o meio
menos refrigente.
^
^
i > L
^
^
Observando o gráfico A < B , significa que A é
mais refringente que B.
O núcleo da fibra deve ser mais refringente.
9.04) B
n1
=
nc
1
2
2
2
2
n1
=
nc
2
n1
sen
nc = sen 90o
2 = sen
1
2
2
2
sen θ =
θ = 45º
9.10) A
9.11) D
^
sen L = nar
nm
9.05) D
^
^
sen L = 1 ⇒ sen L = 0,41
2, 4
Como sen 30o = 1
2
^
Então sen L < sen 30o, ou seja, ^
L < 30o
9.06) A
sen 45º = 1
nm
2 = 1
nm
2
nm = 2
2
nm =
9.07) C
2
9.12) D
9.08) B
Condições para reflexão total:
A luz deve ir do meio mais refringente para o meio
menos refringente.
^
^
i > L
9.09) C
II
90º C
O
2
Física B
=L
^
sen
= sen L
sen
= nmenor
nmaior
sen
=
θ
1
1, 41
= 45o
θ = 90o –
θ = 90o – 45o
θ = 45o
Gabarito
9.13) A
R
bóia
n ar
θ
2,4 m
tg L = R
x
R = x . tg L
n água
R = 23 . sen L
cos L
θ
3 10
R = 23 . 10
10
10
^
θ = L
^
sen L =
R = 69 cm
nar
nágua
9.15)
^
sen L = 1
5
4
^
sen L = 4
5
^
L = ar sen 0,8
^
L ≅ 53o
θ = L ⇒ ângulo limite
tg θ = CO
CA
sen θ = 1
4
3
tg θ = R
2, 4
sen θ = 3
4
^
tg 53o = R
2, 4
1,33 = R
2, 4
R ≅ 3,2 m
9.14) sen L = nar
nágua
^
^
sen L =
^
sen L =
cos2 θ = 1 – 9
16
cos2 θ = 16 − 9
16
cos2 θ = 7
16
1
10
3
cos2 θ =
3
10
tg θ = R
x
^
sen L = 3 10
10
sen2 L + cos2 L = 1
cos2 L = 1 – sen2 L
cos L = 1 – 9 . 10
100
cos2 L = 1 – 99
2
cos L =
sen2 θ + cos2 θ = 1
cos2 θ = 1 – sen2 θ
1 = 10
10
10
7
4
R = x . tg θ
R = x . sen θ
cos θ
3
R=x. 4
7
5
R=x. 3 7
7
R = 3x 7 m
7
Física B
3
Gabarito
Aula 10
10.01) C
10.02) C
L = 72,0 m
h = 2,50 m
= 3,00 m
H=?
Usando a figura da resolução da questão 1.08,
obtém-se:
10.06) C
Se o homem se aproxima do espelho com velocidade de 1,2 m/s em relação a este, a imagem desse
homem também se aproxima do espelho com velocidade igual a 1,2 m/s, relativa ao espelho. Nesse
caso, o homem se aproxima de sua imagem com
uma velocidade igual a 2,4 m/s em relação a ela,
ou seja, o dobro da velocidade relativa ao espelho.
10.07) E
Quando um objeto é colocado no centro de curvatura (C) de um espelho esférico côncavo, a imagem conjugada será real invertida e de tamanho
igual ao do objeto, conforme a figura seguinte.
H = h
L
H=L. h
H = 72,0 . 2, 50
3, 00
H = 60,0 m
10.03) D
Imagens produzidas por espelhos planos possuem
sempre tamanhos iguais aos dos objetos, independentemente da distância entre os espelhos e os
objetos.
10.04) B
10.08) E
No espelho convexo, a imagem de um objeto real
é sempre virtual, menor e direita.
C
10.09) 03
R = –20 cm (espelho convexo)
A
60 cm
30 cm
E
B
x
(75 – x)
75 cm
A
60
30 =
(75 − x )
x
75 – x = 2x
75 = 3x
x = 25 cm
10.05) 40
Se o ângulo de giro do espelho foi igual a 20o,
então o ângulo de giro de raio refletido será 40o,
ou seja, o dobro.
4
Física B
f = –10 cm ⎛⎜ f = R ⎞⎟
2⎠
⎝
o = 5 cm
p = 15 cm
p’ = ?
I
I = p’
o
p
p =
o
15 =
5
p’
I
p’
I
p’ = 3
I
10.10) B
f = –2,0 m (espelho convexo)
p=6m
p' = ?
1 = 1 + 1
p’
p
f
Gabarito
−4 = 1
6
p’
10.13) D
Das cinco figuras mostradas na questão,
a única que não está de acordo com a lei
de Snell é a da alternativa d , porque, se
v1 > v2, isto significa que, quando a luz
passa do meio 2 para o meio 1, a sua
velocidade aumenta e, na incidência oblíqua, ela tem que se desviar no sentido de
se afastar da reta normal à superfície de
separação e não como mostra a citada
figura.
p' = 6
4
10.14) n2,1 = ?
−1 = 1 + 1
p’
6
2
−1 – 1 = 1
p’
2
6
−3 − 1 = 1
6
p’
p' = – 3
2
p' = –1,5 m (Atrás do espelho.)
sen θ = C . O
hip.
AO = OB
10.11) E
o = 5 cm
R = 20 cm
f = 10 cm
p = 30 cm
p' = ?
I=?
1= 1 + 1
p’
p
f
A
3
0
S
3
3 1= 1
30
p’
2 = 1
30
p’
p' = 15 cm (Na frente do espelho.)
1 = p’
o
p
1 = 15
5
30
1 = 1
5
2
5
2
I = –2,5 cm (Imagem invertida – real.)
I=
10.12) E
A velocidade da luz depende do índice de refração absoluto do meio no qual ela se propaga.
2
r
B
1 = 1 + 1
10
30
p’
1 – 1 = 1
10 30
p’
1
A
4
sen i . n1 = sen r . n2
sen i = n
2,1
sen r
sen i = 3 ; sen r = 4
AO
OB
AO = OB
3 = 4
sen r
sen i
3 = sen i
sen r
4
n2,1 = 3
4
10.15) B
Dos cinco gráficos, o único que está fisicamente correto é o da alternativa b porque, se o meio (1) é mais refringente que
o meio (2) então, ao mudar do (1) para o
(2) o raio de luz sofrerá aumento na sua
velocidade de propagação e, na incidência oblíqua, ele se desviará no sentido de
se afastar da reta normal à superfície que
separa os dois meios.
Física B
5
Gabarito
Aula 11
11.08)
11.01) 48
11.02) D
nobservador = p ’
nobjeto
p
1 = p’
1, 33
3
p' =
3
1, 33
i = n2 sen^
n1 sen^
r
p' ≅ 2,25 m
i = 4 sen 37o
1 sen^
3
11.03) a) nobservador = p ’
nobjeto
p
i = 4 . 0,6
sen^
3
1 = p’
4
1
3
i = 0,8
sen^
^
i = 53o
θ = 37o
p' = 3
4
p' = 0,75 m
1,75 m
11.09) D
nágua < nvidro
^
i >^
r
vágua > vvidro
b) nobservador = p ’
nobjeto
p
11.10) A
4 = p’
3
1
1
p' = 1,33 m
2,33 m
n0 < n1 < n2 Respeitando a lei de
Snell-Descartes.
0 > 1
2
11.04) B
11.05) A
11.06) nobservador = p ’
nobjeto
p
1 = 1, 5
p
4
3
11.11) C
A situação proposta pode ser esquematizada nesta figura:
p = 4 . 1,5
3
(1)
p= 6
3
p = 2 m (O sujeito irá se afogar.)
11.07) nobservador = p ’
nobjeto
p
1 = 6
4
p
3
p = 4 . 60
3
6
Física B
(2)
(2)
(1)
p = 240
3
p = 80 cm
Gabarito
Nela observamos que a luz proveniente da porção
emersa da nadadora é desviada ao atingir a superfície da água (raio 1), de maneira que a maior
parte não penetra na câmara. A porção da nadadora que se encontra submersa emite luz que atinge a câmera (raio 2).
sen^
r = 1
2
^
r = 30o
−
r^)
d = ^i . sen (^i −
^
cos r
11.12) E
o
30o )
d = 2 . sen (60
cos 30o
11.13) C
o
d = 2 . sen 30
o
cos 30
11.14) B
i = n2 sen^
11.15) n1 sen^
r
1 . sen 60o =
3 =
2
1
d=2. 2
3
2
3 . sen^
r
3 sen^
r
d = 2 . 3 cm
3
Aula 12
12.01) C
12.02) A
12.03) D
12.04) D
^
^
i = 0o
r = 0o
^
r' = 60o
sen ^
r' =
nar
nprisma
sen 60o =
nprisma =
^
i ' = 90o ⇒ ^
r'= L
^
1
nprisma
1
sen 60o
nprisma = 1
3
2
12.05) B
nprisma = 2 3
3
nprisma = 1,15
^
12.06) ^
r' = 30o = L
Física B
7
Gabarito
nar
nprisma
^
sen L =
A = 60o
^
r = 30o
^
r' = 30o
1
nprisma
sen 30o =
i =^
i' = 60o
^
i –A
D = 2^
D = 2 . 60 – 60
D = 60o
1 = 1
2
nprisma
nprisma = 2
12.09)
12.07)
V–F–F–F
12.10) A
12.11) E
^
i = 60
o
3
nprisma =
i = nprisma . sen^
nar . sen^
r
1 . sen 60o =
3 =
2
3 . sen^
r
3 . sen^
r
sen^
r = 1
2
12.12) A
^
r = 30º
^
A =^
r +^
r'
60o = 30o + ^
r'
^
r' = 30o
r^ ’
se ^
i’
r^
^
i
30o
60o
^
D = 2^
i' – A
D = 2 . 60 – 60
D = 60o
caso particular
12.13) E
3
12.08)
45º
q
8
Física B
Gabarito
f
n
n
1
f
1
1
>
3
>
f 1 < f3 < f 2
12.14) A
2
12.15) 18
01. Incorreta
Incorreta. A luz retrata quando sai do ar e entra na gota de água e também retrata quando
sai da gota e retorna para o ar. No interior da
gota não ocorre refração, pois a água que a
constitui é um meio homogêneo, ou seja, a
velocidade de propagação da luz não se altera dentro dela.
04. Incorreta
Incorreta. No espelho temos predominantemente reflexão.
08. Incorreta
Incorreta. É quando o Sol se encontra abaixo
da linha do horizonte.
Incorreta. A decomposição da luz é devido a
32. Incorreta
diferentes índices de refração para cada freqüência de luz.
Física B
9