lista de exercícios de física

LISTA DE EXERCÍCIOS DE FÍSICA
Nome: ______________________________________ Nº_____ Série: 1ºA
Professores: CHICÃO / NEWTON
1º Bimestre / 2010
Assunto: Introdução a Óptica Geométrica e Espelhos Planos
01. (Unirio) Num jogo de bilhar, um dos jogadores, encontra-se numa situação de sinuca, deseja marcar o
ponto C sobre a tabela da mesa de forma que a bola 1 descreva a trajetória mostrada na figura a seguir.
a) Determine a razão x/y. Justifique a sua resposta.
b) Determine a que distância do ponto A se encontra o ponto C.
02. (Fatec) Uma placa retangular de madeira tem dimensões 40 cm x 25 cm. Através de um fio que passa
pelo baricentro, ela é presa ao teto de uma sala, permanecendo horizontalmente a 2,0 m do assoalho e
a 1,0 m do teto. Bem junto ao fio, no teto, há uma lâmpada cujo filamento tem dimensões desprezíveis.
Determine a área da sombra projetada pela placa no assoalho, em m2.
03. (Fatec) Um objeto y de comprimento 4,0 cm projeta uma imagem y’ em uma câmara escura de orifício,
como indicado na figura. Calcule o comprimento de y', em centímetros.
04. (Fei) Uma câmara escura de orifício fornece a imagem de um prédio, o qual se apresenta com altura de
5 cm. Aumentando-se de 100 m a distância do prédio à câmara, a imagem se reduz para 4 cm de altura.
Qual é a distância entre o prédio e a câmara, na primeira posição?
05. (Uel) Considere as seguintes afirmativas:
I- A água pura é um meio translúcido.
II- O vidro fosco é um meio opaco.
III- O ar é um meio transparente.
Sobre as afirmativas acima, assinale a alternativa correta.
a) Apenas a afirmativa I é verdadeira.
b) Apenas a afirmativa II é verdadeira.
c) Apenas a afirmativa III é verdadeira.
d) Apenas as afirmativas I e a III são verdadeiras.
e) Apenas as afirmativas II e a III são verdadeiras.
06. (Uerj) Uma partida de futebol, jogada com uma bola de 30 cm de diâmetro, é observada por um
torcedor. A distância da íris à retina deste torcedor é aproximadamente igual a 2 cm. O tamanho da
imagem da bola, em microns, que se forma na retina do torcedor, quando a bola está a 150 m de
distância, vale, aproximadamente:
07. (Uff) Para determinar a que altura H uma fonte de luz pontual está do chão, plano e horizontal, foi
realizada a seguinte experiência. Colocou-se um lápis de 0,10 m, perpendicularmente sobre o chão, em
duas posições distintas: primeiro em P e depois em Q. A posição P está, exatamente, na vertical que
passa pela fonte e, nesta posição, não há formação de sombra do lápis, conforme ilustra
esquematicamente a figura. Na posição Q, a sombra do lápis tem comprimento 49 (quarenta e nove)
vezes menor que a distância entre P e Q. Determine a altura H.
08. (Ufmg) Marília e Dirceu estão em uma praça iluminada por uma única lâmpada. Assinale a alternativa
em que estão CORRETAMENTE representados os feixes de luz que permitem a Dirceu ver Marília.
09. (Ufrn) Ana Maria, modelo profissional, costuma fazer ensaios fotográficos e participar de desfiles de
moda. Em trabalho recente, ela usou um vestido que apresentava cor vermelha quando iluminado pela
luz do sol. Ana Maria irá desfilar novamente usando o mesmo vestido. Sabendo-se que a passarela
onde Ana Maria vai desfilar será iluminada agora com luz monocromática verde, podemos afirmar que
o público perceberá seu vestido como sendo
a) verde, pois é a cor que incidiu sobre o vestido.
b) preto, porque o vestido só reflete a cor vermelha.
c) de cor entre vermelha e verde devido à mistura das cores.
d) vermelho, pois a cor do vestido independe da radiação incidente.
e) roxo, pois a mistura de vermelho e verde é roxo
10. (Ufrrj) Na figura a seguir, F é uma fonte de luz extensa e A um anteparo opaco. Pode-se afirmar que I, II
e III são, respectivamente, regiões de:
a) sombra, sombra e penumbra.
b) sombra, sombra e sombra.
c) penumbra, sombra e penumbra.
d) sombra, penumbra e sombra.
e) penumbra, penumbra e sombra.
11. (Ufv) Em uma situação, ilustrada na figura 1, uma lâmpada e um observador têm, entre si, uma lâmina
de vidro colorida. Em outra situação, ilustrada na figura 2, ambos, a lâmpada e o observador,
encontram-se à frente de uma lâmina de plástico colorida, lisa e opaca. Mesmo sendo a lâmpada
emissora de luz branca, em ambas as situações o observador enxerga as lâminas como sendo de cor
verde.
Pode-se, então, afirmar que, predominantemente:
a) o vidro reflete a luz de cor verde, absorvendo as outras cores, e o plástico transmite a luz de cor
verde, absorvendo as outras cores.
b) o vidro absorve a luz de cor verde, transmitindo as outras cores, e o plástico absorve a luz de cor
verde, refletindo as outras cores.
c) o vidro transmite a luz de cor verde, absorvendo as outras cores, e o plástico absorve a luz de cor
verde, refletindo as outras cores.
d) o vidro transmite a luz de cor verde, absorvendo as outras cores, e o plástico reflete a luz de cor
verde, absorvendo as outras cores.
e) o vidro absorve a luz de cor verde, transmitindo as outras cores, e o plástico reflete a luz de cor
verde, absorvendo as outras cores.
12. (Unb) Eratóstenes, um antigo sábio que trabalhou no museu de Alexandria, há mais de dois mil anos,
criou um famoso método para medir a circunferência da Terra. Conta-se que ele estava lendo um
pergaminho que continha histórias de viajantes e deteve-se em uma passagem em que era narrado o
fato, aparentemente banal, de que "ao meio-dia do dia mais longo do ano", na cidade de Siena,
próxima a Alexandria, o Sol estava a pino sobre um poço de água, e obeliscos não projetavam nenhuma
sombra. O fato intrigou-o porque, no mesmo dia e no mesmo horário, na cidade de Alexandria, o Sol
não estava exatamente a pino, como em Siena. Considerando que, devido a grande distância entre o
Sol e a Terra, os raios luminosos provenientes do Sol que chegam à superfície terrestre são
praticamente paralelos, ele concluiu, então, que a Terra não poderia ser plana e elaborou um método
para medir o perímetro da sua circunferência. O método baseava-se em medir o ângulo , formado
entre uma torre vertical e a linha que une a extremidade da sombra projetada por essa torre no solo e
o topo da torre, além de medir a distância entre Siena e Alexandria, conforme ilustra a figura a seguir.
Com base nessas informações, julgue os itens que se seguem.
(1) Se a Terra fosse plana, a sombra de uma torre vertical teria, em um mesmo horário, o mesmo
tamanho em qualquer parte da Terra.
(2) Se a Terra fosse plana e o Sol estivesse suficientemente próximo dela, de modo que seus raios de luz
não pudessem ser considerados paralelos, então poderiam ser observadas diferentes configurações
das sombras de torres idênticas localizadas em Siena e em Alexandria.
(3) Um forte indício de que a Terra é arredondada poderia ser percebido durante um eclipse lunar,
observando-se a sombra da Terra na superfície da Lua.
(4) Considerando que a distância entre Siena e Alexandria seja de 450 km, que o ângulo  seja igual a 4°
e que a Terra seja uma esfera, o perímetro da circunferência de maior raio que passa pelas duas
cidades será superior a 40.000 km.
13. (Fuvest) 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 10-3 segundos. Adote: velocidade da luz = 3.10© m/s. 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
diminuirmos a altura da caixa L pela metade?
14. (Fuvest) A figura adiante mostra uma vista superior de dois espelhos planos montados verticalmente,
um perpendicular ao outro. Sobre o espelho OA incide um raio de luz horizontal, no plano do papel,
mostrado na figura. Após reflexão nos dois espelhos, o raio emerge formando um ângulo š com a
normal ao espelho OB. Calcule o valor do ângulo .
15. (Fuvest) Dois espelhos planos, sendo um deles mantido na horizontal, formam entre si um ângulo Â.
Uma pessoa observa-se através do espelho inclinado, mantendo seu olhar na direção horizontal. Para
que ela veja a imagem de seus olhos, e os raios retornem pela mesma trajetória que incidiram, após
reflexões nos dois espelhos (com apenas uma reflexão no espelho horizontal), é necessário que o
ângulo  seja de
16. (Cesgranrio) Na figura anterior tem-se o perfil de um espelho plano E, desenhado sobre um eixo OY.
Para que um raio luminoso emitido por uma fonte pontual em A atinja o ponto P, após refletir nesse
espelho, ele deve incidir em um ponto do espelho cuja ordenada Y vale:
17. (Fatec) A figura a seguir mostra um objeto A colocado a 5 m de um espelho plano, e um observador O
situado a 7 m deste mesmo espelho. Calcule a distância que um raio de luz que parte de A e atinge o
observador O por reflexão no espelho percorrerá, neste trajeto de A para O.
18. (Fuvest) Um espelho plano, em posição inclinada, forma um ângulo de 45 com o chão. Uma pessoa
observa-se no espelho, conforme a figura. A flecha que melhor representa a direção para a qual ela
deve dirigir seu olhar, a fim de ver os sapatos que está calçando, é:
a) A
b) B
c) C
d) D
e) E
19. (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 t³ 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 qual intervalo de tempo?
20. (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 afasta-se, 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.
21. (Puc) O estudo da luz e dos fenômenos luminosos sempre atraiu os pensadores desde a antiga Grécia.
Muitas são as aplicações dos espelhos e lentes, objetos construídos a partir dos estudos realizados em
Óptica. A figura representa um periscópio, instrumento que permite a observação de objetos mesmo
que existam obstáculos opacos entre o observador e uma região ou objeto que se deseja observar.
Considere que, nesse periscópio, E1 e E2 são espelhos planos.
A respeito do periscópio e dos fenômenos luminosos que a ele podem ser associados são feitas as
afirmativas:
I. A colocação de espelhos planos, como indicada na figura, permite que a luz proveniente da árvore
atinja o observador comprovando o princípio da propagação retilínea da luz.
II. O ângulo de incidência do raio de luz no espelho E1 é congruente ao ângulo de reflexão nesse mesmo
espelho.
III. Como os espelhos E1 e E2 foram colocados em posições paralelas, os ângulos de incidência do raio de
luz no espelho E1 e de reflexão no espelho E2 são congruentes entre si. Dessas afirmativas. está
correto apenas o que se lê em:
a) II
b) I e II
c) I e III
d) II e III
e) I, II e III
22. (Uel) A figura representa um espelho plano E vertical e dois segmentos de reta AB e CD perpendiculares
ao espelho. Supondo que um raio de luz parta de A e atinja C por reflexão no espelho, determine a
distância entre o ponto de incidência do raio de luz no espelho e o ponto D.
23. (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
15 cm da flor. Calcule a menor distância entre a flor e sua imagem, vista pela garota no espelho de
parede.
24. (Ufmg) Uma vela está sobre uma mesa, na frente de um espelho plano, inclinado, como representado
na figura a seguir. Assinale a alternativa cujo diagrama representa CORRETAMENTE a formação da
imagem do objeto, nessa situação.
25. (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
GABARITO
01.
a) x/y = 1. À trajetória da bola de sinuca pode-se aplicar a lei da reflexão onde o ângulo de incidência é
sempre igual ao ângulo de reflexão, logo seus ângulos complementares, x e y, também serão iguais
entre si.
b) 100 cm.
02. A = 0,90 m2
03. y’ = 1,6 cm
04. D = 400 m
05. C
06. I = 40 microns
07. H = 5,0 m
08. A
09. B
10. C
11. D
12. V V V V
13. a) 1,5 m
b) Passa de 5 para 11 e o tempo não se altera.
14.  = 20
15. Â = 45
16. Y = 2
17. D = 15 m
18. B
19. t = 2 s 22. D = 32 cm
20. C
21. E
22. C
23. D  110 cm
24. B
25. C