Lista de Exercícios Aluno(a):_______________________________________Nº.____ Pré Universitário Uni-Anhanguera Professor: Fabrízio Gentil Série: 2o ano Disciplina: Física – Óptica geométrica TRABALHO DE RECUPERAÇÃO – 2o SEMESTRE 1- (PUC) Um pedaço de tecido vermelho, quando observado numa sala iluminada com luz azul, parece: a) preto b) branco c) vermelho d) azul e) amarelo 2- (FEI) Um dos métodos para medir o diâmetro do Sol consiste em determinar o diâmetro de sua imagem nítida, produzida sobre um anteparo, por um orifício pequeno feito em um cartão paralelo a este anteparo, conforme ilustra a figura. Em um experimento realizado por este método foram obtidos os seguintes dados: I. diâmetro da imagem = 9,0mm II. distância do orifício até a imagem = 1,0m III. distância do Sol à Terra = 1,5 . 1011m Qual é, aproximadamente, o diâmetro do Sol medido por este método? a) 1,5 . 108m b) 1,35 . 108m c) 2,7 . 108m d) 1,35 . 109m e) 1,5 . 109m 3- Com relação aos "eclipses" está correta a afirmativa: I. São fenômenos celestes de desaparecimento total ou parcial de uma estrela, temporariamente, por interposição do Sol. II. Quando a Lua está alinhada entre o Sol e a Terra, dá-se eclipse do Sol, pois a sombra da Lua se projeta na Terra, ocorrendo a ocultação parcial, ou total, do Sol. 1 III. O eclipse da Lua ocorre quando a Terra se interpõe entre o Sol e a Lua. Com esse alinhamento, a sombra da Terra se projeta na Lua, tornando-a invisível. Assinale o item cuja resposta esteja correta: a) Apenas a afirmativa I. b) Apenas a afirmativa II. c) Somente as afirmativas I e II. d) Somente as afirmativas II e III. e) Todas as afirmativas. 4- Uma pessoa de 1,9 m de altura está em pé ao lado de um prédio. A sombra do prédio projetada pela luz solar é de 90 m enquanto a da pessoa é de 9 m. Qual a altura do prédio? 5- Uma lâmpada é usada para iluminar uma sala de 3 m de altura entre o chão e o teto. A uma altura de 1 m do chão está uma mesa quadrada com cada lado medindo 40 cm. Supondo que a lâmpada seja uma fonte puntual localizada exatamente ao centro da mesa, qual a área da sombra da mesa? 6- Um objeto de 20 cm de tamanho é colocado a uma distância de 4 m de uma câmara com uma orifício cuja dimensão entre a entrada e o anteparo é de 50 cm. Qual o tamanho do objeto projetado no anteparo? Ele estará invertido? 7- Em um experimento, a luz atravessa uma placa de vidro com velocidade igual a velocidade da luz no vácuo é de . Sabendo que a , qual o índice de refração do vidro? 8- A figura mostra um raio de luz monocromática que se propaga no ar formando um ângulo de 30° com a superfície. Quando o raio passa a incidir no outro meio o ângulo de refração observado é de 60°. A partir destas informações calcule: (a) O índice de refração da luz no segundo meio. (b) A velocidada da luz neste meio. 9- Um pescador avista um peixe em um lago a uma distância aparente de 0,5 m da superfície. Considerando os índices de refração do ar (n = 1) e da água (n = 1,33), qual deve ser a distância real entre a superfície da água e o peixe? 10- (MACKENZIE) Diante de um espelho esférico côncavo coloca-se um objeto real no ponto médio do segmento definido pelo foco principal e pelo centro de curvatura. Se o raio de curvatura desse espelho é de 2,4m, a distância entre o objeto e sua imagem conjugada é de: a) 0,60m b) 1,2m 2 c) 1,8m d) 2,4m e) 3,6m 11- (UCS) Um espelho esférico conjuga a um objeto real, a 40cm de seu vértice, uma imagem direita e duas vezes menor. Pode-se afirmar que o espelho é: a) côncavo de 40 cm de distância focal; b) côncavo de 40cm de raio de curvatura; c) convexo de 40cm de módulo de distância focal; d) convexo de 40cm de raio de curvatura; e) convexo de 40cm como distância entre o objeto e a imagem. 12- (PUC - RJ) Um objeto é colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho esférico convexo. Notamos que, nesse caso, a altura de imagem é i 1. Em seguida, o mesmo objeto é aproximado do espelho, formando uma nova imagem, cuja altura é i2. Quando aproximamos o objeto, a imagem: a) se aproxima do espelho, sendo i1 < i2; b) se aproxima do espelho, sendo i1 > i2; c) se aproxima do espelho, sendo i1 = i2; d) se afasta do espelho, sendo i1 > i2; e) se afasta do espelho, sendo i1 < i2. 13- (ITA) Um jovem estudante para fazer a barba mais eficientemente, resolve comprar um espelho esférico que aumente duas vezes a imagem do seu rosto quando ele se coloca a 50cm dele. Que tipo de espelho ele deve usar e qual o raio de curvatura? a) Convexo com r = 50cm. b) Côncavo com r = 2,0m. c) Côncavo com r = 33cm. d) Convexo com r = 67cm. e) Um espelho diferente dos mencionados. 14- (PUC-MG) Um objeto colocado a 15 cm de um espelho côncavo forma uma imagem no infinito. Se for colocada uma lente de distância focal 15 cm, distante 30 cm do espelho, aquela imagem formada no infinito agora estará: a) ainda no infinito. 3 b) reduzida e a 15 cm do espelho. c) reduzida e a 30 cm do espelho. d) ampliada e a 45 cm do espelho. e) concentrada em um ponto distante 45 cm do espelho. 15- (MACKENZIE-SP) Em frente a um espelho esférico côncavo, de centro de curvatura C e foco principal F, são colocados dois objetos, A e B, conforme a ilustração a seguir. A distância entre as respectivas imagens conjugadas de A e B é: a) 10 cm b) 20 cm c) 30 cm d) 40 cm e) 50 cm 16- (MACKENZIE-SP) Um objeto real O encontra-se diante de um espelho esférico côncavo, que obedece as condições de Gauss, conforme o esquema adiante.A distância x entre o objeto e o vértice do espelho é: a) 6,0 cm b) 9,0 cm 4 c) 10,5 cm d) 11,0 cm e) 35,0 cm 17 – (PUCCAMP) Um objeto, de 2,0cm de altura, é colocado a 20cm de um espelho esférico. A imagem que se obtém é virtual e possui 4,0mm de altura. Qual o espelho utilizado e seu raio de curvatura? 18- (PUCCAMP) O espelho esférico convexo de um retrovisor de automóvel tem raio de curvatura de 80cm. Esse espelho conjuga, para certo objeto sobre o seu eixo principal, imagem 20 vezes menor. Nessas condições, a distância do objeto ao espelho, em metros, é de: a) 1,9 b) 3,8 c) 7,6 d) 9,5 e) 12 19- (UNB-DF) Uma aluna visitou o estande de ótica de uma feira de ciências e ficou maravilhada com alguns experimentos envolvendo espelhos esféricos. Em casa, na hora do jantar, ela observou que a imagem de seu rosto aparecia invertida à frente de uma concha que tinha forma de uma calota esférica, ilustrada na figura. Considerando que a imagem formou-se a 4 cm do fundo da concha e a 26 cm do rosto da aluna, calcule, em milímetros, o raio da esfera que delimita a concha, como indicado na figura. Desconsidere a parte fracionária de seu resultado, caso exista. 5 20– (FUVEST-SP) A figura adiante mostra, numa mesma escala, o desenho de um objeto retangular e sua imagem, formada a 50cm de uma lente convergente de distância focal f. O objeto e a imagem estão em planos perpendiculares ao eixo óptico da lente. Podemos afirmar que o objeto e a imagem: a) estão do mesmo lado da lente e que f=150cm. b) estão em lados opostos da lente e que f=150cm. c) estão do mesmo lado da lente e que f=37,5cm. d) estão em lados opostos da lente e que f=37,5cm e) podem estar tanto do mesmo lado como em lados opostos da lente e que f=37,5cm. 21– (PUC-MG) Um objeto situado a 20cm de um espelho côncavo forma uma imagem real de tamanho igual ao do objeto. Se o objeto for deslocado para 10cm do espelho, a nova imagem aparecerá a uma distância: a) 10 cm b) 15 cm 6 c) 20 cm d) 30 cm e) infinita 22- (FUVEST-SP) A figura adiante representa um objeto A colocado a uma distância de 2,0m de um espelho plano S, e uma lâmpada L colocada à distância de 6,0m do espelho. a) Desenhe o raio emitido por L e refletido em S que atinge A. Explique a construção. b) Calcule a distância percorrida por esse raio. 23– (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° 7 24- (FUVEST-SP) Admita que o sol subitamente "morresse", ou seja, sua luz deixasse de ser emitida. 24 horas após este evento, um eventual sobrevivente, olhando para o céu, sem nuvens, veria: a) a Lua e estrelas. b) somente a Lua. c) somente estrelas. d) uma completa escuridão. e) somente os planetas do sistema solar. 25- (FATEC-SP) Uma placa retangular de madeira tem dimensões 40cm x 25cm. Através de um fio que passa pelo baricentro, ela é presa ao teto de uma sala, permanecendo horizontalmente a 2,0m do assoalho e a 1,0m do teto. Bem junto ao fio, no teto, há uma lâmpada cujo filamento tem dimensões desprezíveis. A área da sombra projetada pela placa no assoalho vale, em m 2, a) 0,90 b) 0,40 c) 0,30 d) 0,20 e) 0,10 8 26- (MACKENZIE-SP) Um raio luminoso monocromático, ao passar do ar (índice de refração =1,0) para a água, reduz sua velocidade de 25%. O índice de refração absoluto da água para esse raio luminoso é de aproximadamente: a)1,2 b)1,3 c)1,4 d)1,5 e)1,6 27- Um tijolo encontra-se no fundo de uma piscina na qual a profundidade da água é 2,8m. O índice de refração absoluto da água é 4/3. Um observador fora da água, na vertical que passa pelo objeto, visa o mesmo. Determinar a elevação aparente do tijolo. a) 0,30m b) 0,60m c) 0,90m d) 0,70m e) 0.80m 28- (UFCE) Coloca-se água num aquário de modo a ocupar 60cm de sua altura. Quando visto verticalmente de cima para baixo, a água parece ocupar uma altura diferente h. Supondo que a velocidade de propagação da luz no ar seja de 3,00 . 105km/s e na água, de 2,25 . 105km/s, determine a altura aparente h. a) 30cm b) 65cm c) 90cm d) 70cm e) 45cm 29- (MACKENZIE) De acordo com o desenho a seguir, consideremos para um determinado instante a seguinte situação: 9 Admitindo-se que: 1) A seja uma andorinha que se encontra a 10m da superfície livre do líquido; 2) P seja um peixe que se encontra a uma profundidade h da superfície S; 3) n = 1,3 seja o índice de refração absoluto da água. Podemos afirmar que: a) o peixe verá a andorinha só se estiver a 10m de profundidade; b) o peixe verá a andorinha a uma altura aparente de 5,0m; c) o peixe verá a andorinha a uma altura aparente de 13m acima da superfície da água; d) o peixe não verá a andorinha, pois a luz não se propaga de um meio mais refringente para outro de menor refringência; e) o peixe verá a andorinha a uma altura aparente de 26m 30- (UFBA) Um helicóptero faz um vôo de inspeção sobre as águas transparentes de uma certa região marítima e detecta um submarino a uma profundidade aparente de 450m no momento em que seus centros estão unidos pela mesma vertical. O índice de refração absoluto da água do mar é 1,5 e o do ar é 1,0. Determinar a profundidade do submarino. a) 375m b) 625m c) 675m d) 700m e) 325m 31- (PUCC) Um peixe está parado a 1,2m de profundidade num lago de águas tranqüilas e cristalinas. Para um pescador, que o observa perpendicularmente à superfície da água, a profundidade aparente em que o peixe se encontra, em m, é de: Dado: Índice de refração da água em relação ao ar = 4 3 a) 0,30 b) 0,60 c) 0,90 d) 1,2 e) 1,5 10 32- (FESP - PE) No perfil do recipiente da figura, a largura e a altura estão na razão 3/4. A é um ponto luminoso; P1 e P2 são as posições onde se coloca o observador. Com base nas informações dadas pelos desenhos, o índice de refração absoluto do líquido vale: 11