refração - 01 - Colégio Prevest

COLÉGIO PREVEST
ÓPTICA GEOMÉTRICA – REFRAÇÃO 01
DISCIPLINA – FÍSICA
PROFESSOR – PAULO SÉRGIO
REFRAÇÃO - 01
01 - (ENEM/2015)
Será que uma miragem ajudou a afundar o Titanic? O fenômeno
ótico conhecido como Fata Morgana pode fazer com que uma falsa
parede de água apareça sobre o horizonte molhado. Quando as
condições são favoráveis, a luz refletida pela água fria pode ser
desviada por uma camada incomum de ar quente acima, chegando
até o observador, vinda de muitos ângulos diferentes. De acordo com
estudos de pesquisadores da Universidade de San Diego, uma Fata
Morgana pode ter obscurecido os icebergs da visão da tripulação que
estava a bordo do Titanic. Dessa forma, a certa distância, o horizonte
verdadeiro fica encoberto por uma névoa escurecida, que se parece
muito com águas calmas no escuro.
Disponível em: http://apod.nasa.gov. Acesso em: 6 set. 2012
(adaptado).
O fenômeno ótico que, segundo os pesquisadores, provoca a Fata
Morgana é a
03 - (ENEM/2014)
Uma proposta de dispositivo capaz de indicar a qualidade da
gasolina vendida em postos e, consequentemente, evitar fraudes,
poderia utilizar o conceito de refração luminosa. Nesse sentido, a
gasolina não adulterada, na temperatura ambiente, apresenta razão
entre os senos dos raios incidente e refratado igual a 1,4. Desse
modo, fazendo incidir o feixe de luz proveniente do ar com um ângulo
fixo e maior que zero, qualquer modificação no ângulo do feixe
refratado indicará adulteração no combustível.
Em uma fiscalização rotineira, o teste apresentou o valor de 1,9. Qual
foi o comportamento do raio refratado?
a)
b)
c)
d)
e)
Mudou de sentido.
Sofreu reflexão total.
Atingiu o valor do ângulo limite.
Direcionou-se para a superfície de separação.
Aproximou-se da normal à superfície de separação.
04 - (ENEM/2014)
As miragens existem e podem induzir à percepção de que há água
onde não existe. Elas são a manifestação de um fenômeno óptico
que ocorre na atmosfera.
Disponível em: www.invivo.fiocruz.br. Acesso em: 29 fev. 2012.
Esse fenômeno óptico é consequência da
a)
c)
e)
ressonância. b)
difração.
d)
difusão.
refração.
reflexão.
02 - (ENEM/2015)
A fotografia feita sob luz polarizada é usada por dermatologistas para
diagnósticos. Isso permite ver detalhes da superfície da pele que não
são visíveis com o reflexo da luz branca comum. Para se obter luz
polarizada, pode-se utilizar a luz transmitida por um polaroide ou a
luz refletida por uma superfície na condição de Brewster, como
mostra a figura. Nessa situação, o feixe da luz refratada forma um
ângulo de 90° com o feixe da luz refletida, fenômeno conhecido como
Lei de Brewster. Nesse caso, o ângulo de incidência p , também
chamado de ângulo de polarização, e o ângulo de refração  r estão
em conformidade com a Lei de Snell.
a)
quente.
b)
c)
d)
quente.
e)
quente.
refração da luz nas camadas de ar próximas do chão
reflexão da luz ao incidir no solo quente.
reflexão difusão da luz na superfície rugosa.
dispersão da luz nas camadas de ar próximas do chão
difração da luz nas camadas de ar próximas do chão
05 - (UNESP/2015)
A figura representa ondas chegando a uma praia. Observa- se que, à
medida que se aproximam da areia, as cristas vão mudando de
direção, tendendo a ficar paralelas à orla. Isso ocorre devido ao fato
de que a parte da onda que atinge a região mais rasa do mar tem
sua velocidade de propagação diminuída, enquanto a parte que se
propaga na região mais profunda permanece com a mesma
velocidade até alcançar a região mais rasa, alinhando-se com a
primeira parte.
(www.if.ufrgs.br. Adaptado.)
Considere um feixe de luz não polarizada proveniente de um meio
com índice de refração igual a 1, que incide sobre uma lâmina e faz
um ângulo de refração  r de 30º.
Nessa situação, qual deve ser o índice de refração da o seja
polarizado?
a) 3 b)
1
3
3
c) 2 d)
e)
2
3
2
O que foi descrito no texto e na figura caracteriza um fenômeno
ondulatório chamado
a)
c)
e)
reflexão.
b)
refração.
d)
polarização.
difração.
interferência.
06 - (UFU MG/2015)
Quando um raio de luz, vindo do Sol, atinge a Terra, muda sua
trajetória inicial. Por isso, vemos o Sol antes mesmo de ele ter, de
fato, se elevado acima do horizonte, ou seja, podemos considerar
que vemos o Sol “aparente” e não o real, conforme indica a figura a
seguir.
c)
e)
ncr > nar > npo.
npo > ncr > nar.
d) nar > ncr > npo.
09 - (Mackenzie SP/2014)
Certa piscina contém água, de índice de refração absoluto igual a
4/3, e sua base se encontra 3,00 m abaixo da superfície livre.
Quando uma pessoa, na beira da piscina, olha perpendicularmente
para seu fundo (base), terá a impressão de vê-lo
Dado: Índice de refração absoluto do ar n = 1
Esse efeito ocorre devido ao fenômeno óptico chamado
a)
c)
reflexão.
refração.
b)
d)
dispersão.
difração.
07 - (UDESC/2015)
A luz ao atravessar um material altera sua trajetória e sua velocidade.
Estas mudanças estão associadas ao fenômeno da refração.
Com base na refração da luz, analise as proposições.
I.
O índice de refração de um material é obtido pela razão
entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz no material,
e o seu valor é sempre maior do que 1.
II.
A velocidade da luz na água corresponde a um valor
aproximado a 75% da velocidade da luz no vácuo.
III.
Um raio de luz proveniente do interior de uma piscina se
aproxima de uma reta perpendicular à interface ar-água, ao passar
da água da piscina para o ar. Isto faz com que um observador
externo tenha impressão de que a piscina é mais funda que na
realidade.
Assinale a alternativa correta.
a)
b)
c)
d)
e)
Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.
Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.
Somente a afirmativa I é verdadeira.
Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
Todas as afirmativas são verdadeiras.
08 - (FGV/2015)
Em um laboratório de ótica, é realizada uma experiência de
determinação dos índices de refração absolutos de diversos
materiais. Dois blocos de mesmas dimensões e em forma de finos
paralelepípedos são feitos de cristal e de certo polímero, ambos
transparentes. Suas faces de maior área são, então, sobrepostas e
um estreito feixe de luz monocromática incide vindo do ar e no ar
emergindo após atravessar os dois blocos, como ilustra a figura.
a)
b)
c)
d)
e)
2,25 m mais próximo, em relação à profundidade real.
1,33 m mais próximo, em relação à profundidade real.
0,75 m mais próximo, em relação à profundidade real.
1,33 m mais distante, em relação à profundidade real.
0,75 m mais distante, em relação à profundidade real.
10 - (UEM PR/2014)
Segundo o princípio de Fermat, a trajetória de um raio de luz de um
ponto a outro é aquela em que esse raio de luz a percorre no menor
tempo possível. Na figura abaixo, está ilustrada a trajetória percorrida
pela luz de um ponto A, em um meio, até o ponto B, em outro meio.
Com base nesse princípio, assinale o que for correto.
01.
Se a velocidade da luz nos dois meios for a mesma, então
a trajetória percorrida pela luz do ponto A até o ponto B é um
segmento de reta.
02.
Se a velocidade da luz no meio A for o dobro da velocidade
da luz no meio B, então o ângulo de incidência 
ângulo de refração .
04.
Se os pontos A e B estiverem à mesma distância do plano
que divide os dois meios, então a luz percorrerá a maior trajetória no
meio em que a sua velocidade de propagação for menor.
08.
Se a velocidade nos meios for distinta, então a distância
real entre os dois pontos é maior do que a distância percorrida pela
luz.
16.
Segundo a Lei de Snell-Descartes, a razão
velocidades da luz nos meios A e B é igual à razão
vA
entre as
vB
sen
entre os
sen
senos dos ângulos de incidência e de refração.
11 - (ACAFE SC/2014)
Um evento que chamou atenção recentemente (15/04/2014) foi o
eclipse lunar total chamado Lua de Sangue. No fenômeno do eclipse
lunar ocorre um alinhamento entre a Terra, a Lua e o Sol e,
especificamente no Lua de Sangue, a Lua fica com uma coloração
avermelhada.
Chamando de nar, npo e ncr aos índices de refração absolutos do ar,
do polímero e do cristal, respectivamente, a correta relação de ordem
entre esses índices, de acordo com a figura, é:
a)
nar > npo > ncr.
b) ncr > npo > nar.
Sobre o fenômeno acima é correto afirmar:
a)
A Lua fica vermelha porque é iluminada com a luz do Sol
que sofre refração e dispersão na atmosfera da Terra.
b)
A Lua fica com cor vermelha porque a luz branca do Sol
sofre difração e dispersão ao passar pela atmosfera da Lua.
c)
No fenômeno do eclipse lunar a Terra fica na sombra da
Lua.
d)
Para que a Lua sofra um eclipse total deve estar na fase
nova.
12 - (UNIMONTES MG/2014)
Os índios brasileiros têm, na pesca, uma rica fonte de alimentação.
Ainda na sua infância, eles aprendem que se deve mirar num ponto
um pouco abaixo do lugar em que se vê o peixe, para acertá-lo com
a flecha.
Em relação ao fenômeno físico associado a essa situação, é
CORRETO afirmar que
a)
a refração da luz faz com que o peixe aparente estar um
pouco acima de sua posição real.
b)
a difração da luz causa uma aparente mudança de posição
do peixe.
c)
a reflexão da luz faz com que o peixe perceba a flecha e
nade em direção ao fundo do rio.
d)
o peixe aparenta estar um pouco acima de sua posição
real, devido à dispersão da luz.
a)
b)
c)
d)
e)
70%.
60%.
50%.
20%.
40%.
15 - (UFT TO/2013)
Um arco-íris se forma quando o Sol, as gotas de chuva e o
observador estão dispostos em um determinado ângulo. Os raios de
sol penetram na gota de chuva e, devido à forma da gota, emergem
com a luz separada nos seus vários comprimentos de onda,
atingindo então o olho do observador. O fenômeno que ocorre com a
luz na formação do arco-íris é chamado de:
a)
b)
c)
d)
e)
Difração, interferência, dispersão.
Interferência, reflexão, polarização.
Polarização, interferência, difração.
Reflexão, polarização, dispersão.
Refração, reflexão, dispersão.
16 - (FUVEST SP/2016)
Uma moeda está no centro do fundo de uma caixa d’água cilíndrica
de 0,87 m de altura e base circular com 1,0 m de diâmetro,
totalmente preenchida com água, como esquematizado na figura.
13 - (IME RJ/2014)
Um banhista faz o lançamento horizontal de um objeto na velocidade
igual a 5 3m / s em direção a uma piscina. Após tocar a superfície
da água, o objeto submerge até o fundo da piscina em velocidade
horizontal desprezível. Em seguida, o banhista observa esse objeto
em um ângulo de 30o em relação ao horizonte. Admitindo-se que a
altura de observação do banhista e do lançamento do objeto são
iguais a 1,80 m em relação ao nível da água da piscina, a
profundidade da piscina, em metros, é
Dados:
 índice de refração do ar: nar = 1;
 índice de refração da água: n água 
a)2 b)1,6 c)1,6 3
5 3
6
d)2 3 e) 3
14 - (UNESP/2013)
Uma haste luminosa de 2,5 m de comprimento está presa
verticalmente a uma boia opaca circular de 2,26 m 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.
Se um feixe de luz laser incidir em uma direção que passa pela borda
da caixa, fazendo um ângulo  com a vertical, ele só poderá iluminar
a moeda se
a)  = 20º b)  = 30º c)  = 45º d)  = 60º e)  = 70º
Note e adote:
Índice de refração da água: 1,4
n1sen(  1) = n2 sen(  2)
sen(20º) = cos(70º) = 0,35 sen(30º) = cos(60º) = 0,50
sen(45º) = cos(45º) = 0,70 sen(60º) = cos(30º) = 0,87
sen(70º) = cos(20º) = 0,94
17 - (UFT TO/2015)
Um raio de luz monocromática se propaga de um meio A para um
meio B, formando com a normal à superfície de separação ângulos
de 30º e 45º, respectivamente. O meio B é o ar que possui índice de
refração igual a 1, onde a luz se propaga com velocidade de 3,0  108
m/s. Portanto, a velocidade de propagação da luz no meio A será de:
(dados: sen 30º = 1/2; sen 45º =
a)
c)
e)
1,8  108 m/s
2  108 m/s
3,0
2 /2.
b)
2,0  108 m/s
d)
1,5
2  108 m/s
2  108 m/s
18 - (UNESP/2015)
Dois raios luminosos monocromáticos, um azul e um vermelho,
propagam-se no ar, paralelos entre si, e incidem sobre uma esfera
maciça de vidro transparente de centro C e de índice de refração
Considere que o índice de refração do ar seja 1,0, o da água da
piscina
4
, sen 48,6º = 0,75 e tg 48,6º = 1,13. Um observador que
3
esteja fora da água poderá ver, no máximo, uma porcentagem do
comprimento da haste igual a
3
, nos pontos A e V. Após atravessarem a esfera, os raios emergem
pelo ponto P, de modo que o ângulo entre eles é igual a 60º.
Considerando que o índice de refração absoluto do ar seja igual a 1,
que sen60º 
1
3
e que sen 30 º  , o ângulo  indicado na figura
2
2
é igual a
a)90º. b) 165º. c)120º. d)
135º. e) 150º.
19 - (FAMERP SP/2015)
A tabela mostra os índices de refração absolutos de diversos líquidos
e tipos de vidro para a luz amarela do sódio.
(Hugh D. Young e Roger A. Freedman. Física IV:
ótica e física moderna, 2008. Adaptado.)
Considere que um raio de luz amarela propaga-se inicialmente em
um dos líquidos indicados na tabela e passa a se propagar em um
dos vidros também indicados na tabela.
Diante disso, só lhe restava recolher o ovo, as trevas, e despedir-se
altivamente. Estava de bom humor, com a sensação de um duro
dever cumprido, e sua ressaca havia passado. Mas começou a ouvir
algo assim como um murmúrio ritmado e grave, a princípio de forma
tímida e que depois foi crescendo, permitindo-lhe que o identificasse
como sendo a palavra ovo invocada cadenciadamente por trinta
bocas. Viu também quando o chefe do departamento que julgava
incluir-se entre as suas obrigações a de bedel, passou pelo corredor
e olhou estupefacto para dentro da sala. Mas não tinha importância,
pois aquela resposta da classe era como que uma verificação prática
do seu método experimental. E o resultado do teste lhe parecia
satisfatório, eis que, neste momento preciso em que a sua mente
também se impregnava daquele mantra, foi tomado pela Grande
Revelação, que, como no caso da travessia das trevas pela luz, se
não era uma certeza palpável, ao menos se constituía numa hipótese
de tal grandiosidade que poderia fazer de uma reles aula uma obra
de arte.
A princípio foi assaltado pela tentação de escondê-la,
egoisticamente, daqueles espíritos ainda verdes, que talvez a
degradassem com gracejos. E poderia guardá-la para algum ensaio
mantido rigorosamente em segredo até sua publicação. Masalgo
assim como probidade intelectual, misturada à ansiedade diante de
sua descoberta, levou-o a expô-la aos alunos, lembrando-se ainda de
que o mais eminente de todos os linguistas, Ferdinand de Saussure,
jamais escrevera um livro. E que seus ensinamentos se perenizaram
através das anotações dos discípulos.
[...]
(SANT’ANNA, Sérgio. Breve história do espírito. 2. reimpr.
São Paulo: Companhia das Letras, 1991, p. 78-79. Adaptado.)
20 - (PUC GO/2015)
O fragmento do texto “[...] como no caso da travessia das trevas pela
luz”, faz menção à propagação de raios luminosos. Suponha que um
feixe de luz monocromática incida em um recipiente de forma
cilíndrica, de altura H = 16,04 centímetros e raio R = 10,00
centímetros. Com o recipiente vazio, o feixe passa rente à borda
superior e atinge a borda inferior em um ponto diametralmente
oposto (figura abaixo). O recipiente é então totalmente preenchido
com glicerina líquida e o feixe sofre um desvio, passando a incidir no
centro, no fundo do recipiente. Com base nessas informações e
considerando-se o índice de refração do ar igual a 1, pode-se afirmar
que o índice de refração n da glicerina é (assinale a resposta
correta):
O maior ângulo de refração que o raio de luz forma com a normal ao
penetrar no vidro, após nele incidir com um dado ângulo , tal que 0o
<  < 90o, ocorre quando os meios são
a)glicerina e vidro flint leve.
b)
c)
água e vidro flint denso. d)
e)
benzeno e vidro crown.
água e vidro crown.
etanol e vidro flint médio.
a)1,33. b)1,47. c) 1,58. d) 2,42.
TEXTO: 1 - Comum à questão: 20
Pronto. Assim devia terminar uma aula: com um golpe seco, incisivo,
para que não se diluísse e sim germinasse, posteriormente, nos
espíritos. Uma aula cujo tema ele anotaria no diário de classe como
“Do ovo a Deus”, para desgosto do chefe do departamento. Olhou
para o relógio e viu que ainda faltavam trinta minutos para o término
regulamentar da aula de uma hora e meia. Lembrou-se, porém, das
palavras de Ezra Pound. “O professor ou conferencista é um perigo.
O conferencista é um homem que tem de falar durante uma hora. É
possível que a França tenha adquirido a liderança intelectual da
Europa a partir do momento em que a duração de uma aula foi
reduzida para quarenta minutos.”
GABARITO:
1) Gab: B 2) Gab: A 3) Gab: E 4) Gab: A 5) Gab: C 6) Gab: C
7) Gab: D 8) Gab: B 9) Gab: C 10) Gab: 17 11) Gab: A
12) Gab: A 13) Gab: C 14) Gab: D 15) Gab: E 16) Gab: C
17) Gab: D 18) Gab: C 19) Gab: E 20) Gab: B
Pessoal o Enem está muito próximo.Vamos estudar com
bastante equilíbrio e serenidade para conseguir uma excelente
revisão e aprendizado para os proximos dias. Lembrem-se,
participando bem da Maratona, podemos aprender muito.
Sucesso pra vocês.
Grande abraço.
Professor Paulo Sérgio – Física.