ptica geomtricaQUESTES DE VESTIBULARES 2011.1 (1o semestre) 2011.2 (2o semestre)

fsica

princpios e fenmenos pticos reexo da luz (leis) espelho plano

sumrio

VESTIBULARES 2011.1 ...............................................................................................................2 VESTIBULARES 2011.2 ...............................................................................................................4 VESTIBULARES 2011.1 ...............................................................................................................6 VESTIBULARES 2011.2 ...............................................................................................................6 VESTIBULARES 2011.1 ...............................................................................................................7 VESTIBULARES 2011.2 ...............................................................................................................9 VESTIBULARES 2011.1 ..............................................................................................................10 VESTIBULARES 2011.2 ..............................................................................................................12 VESTIBULARES 2011.1 ..............................................................................................................13 VESTIBULARES 2011.2 ..............................................................................................................14 VESTIBULARES 2011.1 ..............................................................................................................15 VESTIBULARES 2011.2 ..............................................................................................................19 VESTIBULARES 2011.1 ..............................................................................................................20 VESTIBULARES 2011.2 ..............................................................................................................22 VESTIBULARES 2011.1 ..............................................................................................................23 VESTIBULARES 2011.2 ..............................................................................................................25 VESTIBULARES 2011.1 ..............................................................................................................26 VESTIBULARES 2011.2 ..............................................................................................................28 VESTIBULARES 2011.1 ..............................................................................................................29 VESTIBULARES 2011.2 ..............................................................................................................32 VESTIBULARES 2011.1 ..............................................................................................................33 VESTIBULARES 2011.2 ..............................................................................................................36

espelhos esfricos (estudo grco)

espelhos esfricos (estudo analtico)

refrao da luz (ndices de refrao e leis) reexo total ou interna (ngulo limite) dioptro plano, lmina e prismas

lentes esfricas (estudo grco)

lentes esfricas (estudo analtico) ptica da viso

PTICA GEOMTRICAprincpios e fenmenos pticosVESTIBULARES 2011.1 (UFRJ-2011.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTO A figura a seguir (evidentemente fora de escala) mostra o ponto O em que est o olho de um observador da Terra olhando um eclipse solar total, isto , aquele no qual a Lua impede toda luz do Sol de chegar ao observador.

(UNESP-2011.1) - ALTERNATIVA: C Para que algum, com o olho normal, possa distinguir um ponto separado de outro, necessrio que as imagens desses pontos, que so projetadas em sua retina, estejam separadas uma da outra a uma distncia de 0,005 mm.

1 mm 0,005 mm

x

15 mm

fora de escala

d

O

Lua

Sol

a) Para que o eclipse seja anelar, isto , para que a Lua impea a viso dos raios emitidos por uma parte central do Sol, mas permita a viso da luz emitida pelo restante do Sol, a Lua deve estar mais prxima ou mais afastada do observador do que na situao da figura? Justifique sua resposta com palavras ou com um desenho. b) Sabendo que o raio do Sol 0,70 106 km, o da Lua, 1,75 103 km, e que a distncia entre o centro do Sol e o observador na Terra de 150 106 km, calcule a distncia d entre o observador e o centro da Lua para a qual ocorre o eclipse total indicado na figura. RESPOSTA UFRJ-2011.1: a) Mais afastada do observador (figura abaixo). A A O

Adotando-se um modelo muito simplificado do olho humano no qual ele possa ser considerado uma esfera cujo dimetro mdio igual a 15 mm, a maior distncia x, em metros, que dois pontos luminosos, distantes 1 mm um do outro, podem estar do observador, para que este os perceba separados, a) 1. b) 2. *c) 3. d) 4. e) 5.(IFSC-2011.1) - ALTERNATIVA: D Numa certa hora do dia, os raios do Sol incidem sobre um local plano com uma inclinao de 60 em relao ao plano horizontal.Seno 603 2

Cosseno 601 2

Tangente 603

B B

b) d = 3,75 105 km (FGV/RJ-2011.1) - ALTERNATIVA: E Sob a luz solar, Tiago visto, por pessoas de viso normal para cores, usando uma camisa amarela, e Diana, um vestido branco. Se iluminadas exclusivamente por uma luz azul, as mesmas roupas de Tiago e Diana parecero, para essas pessoas, respectivamente, a) verde e branca. b) verde e azul. c) amarela e branca. d) preta e branca. *e) preta e azul. (IMT-MAU/SP-2011.1) - RESPOSTA: = arc tg (t2/4) Determine uma funo que fornea o ngulo de elevao da cmera, ilustrada na figura ao lado, aps decorridos t segundos do lanamento da espaonave que, por sua vez, sobe verticalmente com altura em relao ao solo expressa por x(t) = 50t2, 2000 m em metros. japizzirani@gmail.com

A partir dos dados informados na tabela acima e considerando a altura da rvore de 42 metros, CORRETO afirmar que a sombra projetada pela rvore de: a) 42 m b) 21 m d) 213 m *d) 143 m e) 213/3 m

60

x

(UNIMONTES/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: D A figura abaixo ilustra um prdio e sua sombra projetada no solo em um determinado momento de um dia ensolarado. Um outro prdio, em processo de construo, observado no mesmo ins tante, possui sombra projetada no solo de 4 m. Sabendo-se que a altura final do prdio de 30 m e que para construir 1 m do prdio gasta-se, em mdia, 10 dias, o tempo aproxiH mado para que o prdio termine de ser construdo de a) 2,5 anos. b) 25 dias. 0,8H c) 250 meses. *d) 250 dias.

2

(UDESC-2011.1) - ALTERNATIVA: B Considere as proposies sobre a luz e assinale a alternativa incorreta. a) A luz se propaga em linha reta nos meios homogneos e, ao incidir sobre a superfcie de um espelho cncavo, refletida. *b) Quando um raio de luz segue uma trajetria num sentido qualquer e refletido por um espelho plano, o raio refletido seguir a mesma trajetria do raio incidente. c) Em um meio homogneo, a luz que incide sobre uma lente pode seguir direes diferentes aps atravessar essa lente, mas ainda em linha reta. d) Os raios luminosos so independentes entre si, por isso, podem cruzar-se sem que suas trajetrias sejam alteradas. e) No vcuo, a luz propaga-se em linha reta. (UFLA/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: D Em um Laboratrio de ptica, um estudante observa um pedao de papel em um aparelho, e o v como vermelho. O estudante, ento, conclui: I O papel pode ser branco e pode estar sendo iluminado com uma luz vermelha. II O papel pode ser verde e estar sendo iluminado com luz vermelha. III O papel pode ser vermelho e estar sendo iluminado com luz branca. CORRETO afirmar que: a) somente a concluso II correta. b) somente a concluso III correta. c) somente a concluso I correta. *d) somente as concluses I e III so corretas. (UEL/PR-2011.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: D Posicione-se de frente para a Lua. Em seguida, coloque um lpis em frente a seu olho, a uma distncia suficiente para que o dimetro do lpis bloqueie totalmente a imagem da Lua. Considere que o dimetro do lpis igual a 7 mm, que a distncia do olho at o lpis de 75 cm e que a distncia da Terra Lua de 3 105 km. Utilizando somente estes dados, pode-se estimar que: a) O brilho da Lua corresponde ao brilho de uma estrela de 1a magnitude. b) O permetro da Lua mede aproximadamente 21 000 km. c) A rbita da Lua circular. *d) O dimetro da Lua de aproximadamente 3 500 km. e) A Terra no possui a forma esfrica, mas apresenta achatamento nos polos. (UCS/RS-2011.1) - ALTERNATIVA: A Na mitologia grega, a Medusa era um monstro com rosto de mulher e cabelos de cobra. Se algum olhasse diretamente para ela, seria transformado em pedra. O heri Perseu conseguiu mat-la, cortando sua cabea, porque guiou-se pela imagem da Medusa refletida em seu escudo. Ignorando os demais aspectos mgicos que envolvem a mitologia de ambos os personagens, por que, pelas leis da fsica, Perseu no virou pedra ao usar o escudo para observar as ondas de luz que compunham a imagem da Medusa? *a) As ondas de luz foram parcialmente transmitidas e refletidas no escudo, chegando a Perseu com energia insuficiente para transform-lo em pedra. b) O escudo absorveu toda a amplitude das ondas, que acabaram por chegar aos olhos de Perseu sem energia nenhuma. c) A reflexo do escudo foi total, mas as ondas perderam sua frequncia, chegando ao olho de Perseu apenas com comprimento de onda, o que no foi suficiente para petrific-lo. d) As ondas foram completamente absorvidas pelo escudo, fazendo com que Perseu pudesse enxergar a imagem sem que nenhuma radiao eletromagntica chegasse aos seus olhos. e) O escudo converteu as ondas eletromagnticas em ondas mecnicas, permitindo aos olhos de Perseu receber a imagem sem o perigo dos campos eltrico e magntico. japizzirani@gmail.com

(VUNESP/UNICISAL-2011.1) - ALTERNATIVA: D Uma lmpada pende do teto e ilumina a mesa de jogo onde Andr e Antonio se divertem. Tal lmpada, considerada uma fonte puntiforme de luz, encontra-se a 1,20 m da superfcie da mesa na mesma vertical do ponto de cruzamento das diagonais da mesa que retangular medindo 2,4 m por 1,2 m. Essa superfcie, paralela ao cho plano e horizontal, est a 0,80 m do cho. A sombra da mesa projetada sobre o cho cobre uma rea de a) 2 m2. b) 4 m2. c) 6 m2. *d) 8 m2. e) 10 m2. (VUNESP/UFSCar-2011.1) - ALTERNATIVA: A Dos muitos fenmenos astronmicos, certamente os eclipses nos deixam bastante maravilhados. Sobre esses fenmenos, pode-se dizer que *a) no eclipse solar, a Lua se posiciona entre o Sol e o planeta Terra. b) no eclipse lunar, a Lua passa por trs do Sol, tornando-se impossvel de v-la. c) no eclipse lunar, a Lua se posiciona entre o Sol e o planeta Terra. d) um eclipse solar pode ser visto ao mesmo tempo em qualquer local da Terra. e) um eclipse lunar pode ser visto ao mesmo tempo em qualquer local da Terra. (UFAL-2011.1) - ALTERNATIVA: D De um ponto A, situado no mesmo nvel da base de uma torre, o ngulo de elevao do topo da torre de 20. De um ponto B, situado na mesma vertical de A e 5 m acima, o ngulo de elevao do topo da torre de 18. Qual a altura da torre? Dados: use as aproximaes tg 20 0,36 e tg 18 0,32.

B A

18 20 5m

a) 42m b) 43m c) 44m *d) 45m e) 46m

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VESTIBULARES 2011.2 (UNESP-2011.2) - ALTERNATIVA: A A figura 1 mostra um quadro de Georges Seurat, grande expresso do pontilhismo.

(SENAI/SP-2011.2) - ALTERNATIVA: B Um edifcio iluminado por raios solares projeta uma sombra de comprimento 7,2 m. No mesmo instante, um poste de 7,5 m de altura, colocado ao lado do edifcio, projeta uma sombra de comprimento 0,9 m. A altura do edifcio a) 45 m. *b) 60 m. c) 72 m. d) 90 m. e) 96 m. (VUNESP/FTT-2011.2) - ALTERNATIVA: C O Realismo foi um movimento em que o artista procurava retratar, com rigor fotogrfico, objetos da vida real, obedecendo rigorosamente a efeitos de textura, cor e luz em suas pinturas. Suponha que um desses pintores, em seu ateli, disponha sobre uma mesa um clice de estanho e uma vela acesa.

figura 1 (Tarde de Domingo na Ilha de Grande Jatte, 1884.) De forma grosseira podemos dizer que a pintura consiste de uma enorme quantidade de pontos de cores puras, bem prximos uns dos outros, tal que a composio adequada dos pontos causa a sensao de vibrao e efeitos de luz e sombra impressionantes. Alguns pontos individuais podem ser notados se chegarmos prximo ao quadro. Isso ocorre porque a resoluo angular do olho humano mn 3,3 104 rad. A figura 2 indica a configurao geomtrica para que uma pessoa perceba a separao d entre dois pontos vizinhos distncia L 30 cm do quadro.

figura 2 Considerando que para ngulos < 0,17 rad vlida a aproximao tg , a distncia d aproximada entre esses dois pontos, representados na figura 2, , em milmetros, igual a *a) 0,1. b) 0,2. c) 0,5. d) 0,7. e) 0,9. (SENAI/SP-2011.2) - ALTERNATIVA: D Seguindo viagem, Jaime avistou uma cachoeira na estrada Monte Castelo. Resolveu parar e fotografar.

Ao tornar o ambiente desprovido de qualquer outra fonte luminosa, o comprimento da sombra do clice, em cm, dever ser igual a Dados: distncia do centro do clice ao centro da vela: 20 cm; altura da vela, contando com a chama: 32 cm; altura do clice de estanho: 12 cm. a) 6. b) 9. *c) 12. d) 15. e) 18. (SENAI/SP-2011.2) - ALTERNATIVA: A Os eclipses ocorrem quando o Sol, a Terra e a Lua ficam alinhados no espao.

Se a distncia da cachoeira at o orifcio da cmara de 200 m, a distncia do orifcio at a imagem de 5 cm e a imagem formada na cmara de 3 cm, ento, a cachoeira tem altura (h), de a) 30 metros. *d) 120 metros b) 60 metros. e) 150 metros c) 75 metros. japizzirani@gmail.com

O eclipse do Sol e da Lua ocorrem quando o alinhamento for, respectivamente, *a) Sol, Lua nova e Terra; Sol, Terra e Lua cheia. b) Sol, Terra e Lua crescente; Terra, Lua minguante e Sol. c) Terra, Sol e Lua nova; Sol, Terra e Lua minguante. d) Terra, Lua crescente e Sol; Lua minguante, Sol e Terra. e) Lua nova, Sol e Terra; Terra, Lua cheia e Sol. 4

(UEPG/PR-2011.2) - RESPOSTA: SOMA = 11 (01+02+08) A tica geomtrica estuda o comportamento da propagao luminosa em sua trajetria. Sobre tica geomtrica, assinale o que for correto. 01) Quando dois ou mais raios de luz oriundos de fontes luminosas diferentes se cruzam, eles seguem suas trajetrias de forma independente. 02) A cor apresentada por um corpo, ao ser iluminado, depende do tipo de luz que ele reflete difusamente. 04) Quando a luz incide sobre uma superfcie e absorvida completamente, a luz no se reflete e nem se refrata, e o que se v um corpo de cor branca. 08) Um observador no pode ver um objeto com nitidez quando a luz se propaga difusamente atravs de um meio. (SENAI/SP-2011.2) - ALTERNATIVA: D A luz branca composta por vrias luzes monocromticas. Quando a luz branca incide em um objeto vermelho, ele ____ vrias das ondas de luz e ____ para nossos olhos a luz ____. A alternativa que contm as palavras que completam respectivamente a frase a) reflete reflete vermelha b) absorve absorve vermelha c) absorve refrata amarela *d) absorve reflete vermelha e) reflete refrata verde (UNEMAT/MT-2011.2) - ALTERNATIVA: D Astrnomos de um observatrio australiano anunciaram, recentemente, a descoberta do centsimo planeta extrassolar. A estrela-me desse planeta est situada a 293 anos luz da terra. Qual a ordem de grandeza dessa distncia em Km (quilmetros)? a) 109 Km b) 1011 Km c) 1013 Km *d) 1015 Km e) 1017 Km (SENAI/SP-2011.2) - ALTERNATIVA: E Esta a trajetria aproximada da Terra em relao ao Sol durante seu movimento de translao. A distncia entre a Terra e o Sol 150.000.000 km.

(SENAI/SP-2011.2) - ALTERNATIVA: C Para a propagao da luz no h necessidade de matria, de forma que ela se propaga no espao interestelar e tambm no vcuo. Utilizada em Astronomia, a luz tem uma unidade de comprimento denominada ano-luz, que representa a distncia que a luz percorre a) na atmosfera, no perodo de um ano. b) no vcuo, no perodo de 10 anos. *c) no vcuo, no perodo de um ano. d) na atmosfera, no perodo de 10 anos. e) no vcuo, no perodo de 100 anos.

s Considere a frmula t = v , em que t = tempo, v = velocidade e s = espao. Se a velocidade da luz de 300.000 km/s, o tempo necessrio para que a luz do Sol chegue superfcie da Terra a) 100 segundos. b) 200 segundos. c) 350 segundos. d) 450 segundos. *e) 500 segundos. japizzirani@gmail.com 5

PTICA GEOMTRICAreexo da luz (leis)VESTIBULARES 2011.1

(UNIOESTE/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: D Um raio luminoso emitido por uma fonte localizada no ponto A, incide sobre o espelho plano S e reflete passando pelo ponto B, como indica a figura.A B hB

hA S x D y

(CEFET/MG-2011.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: D Sobre a propagao da luz, assinale V para as afirmativas verdadeiras e, F para as falsas. ( ) Na reflexo da luz, em uma superfcie espelhada, o ngulo de incidncia igual ao de reflexo. ( ) A luz se propaga em linha reta, com velocidade constante, em um determinado meio. ( ) Em uma superfcie completamente irregular, o raio de luz incidente e o refletido esto em planos diferentes. A seqncia correta encontrada a) V, F, V. b) F, F, V. c) F, V, F. *d) V, V, F.

VESTIBULARES 2011.2 (UECE-2011.2) - ALTERNATIVA: A De um cone reto de altura h e dimetro da base d com a parede interna revestida por material refletor de ondas eletromagnticas, retirou-se a base. Sobre a superfcie refletora incide um raio de luz paralelo ao eixo do cone. Aps todas as reflexes, o raio refletido tem direo paralela ao raio incidente. Para que isso ocorra, as dimenses do cone devem satisfazer relao *a) d = 2 . h b) d = 1 . 2 h c) d = 1 . h d) d = 2 2 . h

Sendo D = 60 cm, hA = 16 cm, hB = 9 cm e considerando os princpios da ptica geomtrica, assinale a alternativa correta. a) A distncia x igual a 40 cm. b) A distncia y igual a 20 cm. c) Para satisfazer as leis da reflexo, as distncias x e y devem ser iguais. *d) O caminho percorrido pelo raio luminoso igual a 65 cm. e) Este um tpico exemplo que contraria a propagao retilnea da luz. (FATEC/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: A Considere a figura a seguir que representa uma caixa cbica que tem, em uma de suas faces, um espelho plano com a face espelhada (refletora) voltada para dentro do cubo. Se um raio luminoso incidir pelo vrtice C e atingir o centro O do espelho, podemos afirmar que o raio refletido atingir o vrtice *a) A. b) B. c) D. d) F. e) H. (UFPB-2011.1) - ALTERNATIVA: D Uma usina solar uma forma de se obter energia limpa. A configurao mais comum constituda de espelhos mveis espalhados por uma rea plana, os quais projetam a luz solar refletida para um mesmo ponto situado no alto de uma torre. Nesse sentido, considere a representao simplificada dessa usina por um nico espelho plano E e uma torre, conforme mostrado na figura abaixo.

Com relao a essa figura, considere: A altura da torre de 100 m; A distncia percorrida pela luz do espelho at o topo da torre de 200 m; A luz do sol incide verticalmente sobre a rea plana; As dimenses do espelho E devem ser desprezadas. Nessa situao, conclui-se que o ngulo de incidncia de um feixe de luz solar sobre o espelho E de: *d) 30 a) 90 e) 0 b) 60 c) 45

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PTICA GEOMTRICAespelho planoVESTIBULARES 2011.1

(UESPI-2011.1) - ALTERNATIVA: D Uma bola vai do ponto A ao ponto B sobre uma mesa horizontal, segundo a trajetria mostrada na figura a seguir. Perpendicularmente superfcie da mesa, existe um espelho plano.B4 cm espelho plano

(UFAL-2011.1) - ALTERNATIVA: D Duas moedas, de 10 e 50 centavos, encontram-se sobre o tampo de uma mesa horizontal, em cuja extremidade existe um espelho vertical (ver figura).tampo da mesa (vista de cima)

vista de cima

12 cm

28 cm

centavos 24 cm

50

espelho plano

A12 cm

centavos

10

4 cm

Para efeito de clculo, considere as moedas como objetos pontuais localizados nos centros das circunferncias mostradas. De acordo com os comprimentos dos segmentos indicados na figura, pode-se afirmar que a distncia da moeda de 50 centavos imagem da moeda de 10 centavos igual a: a) 4 cm *d) 40 cm b) 24 cm e) 48 cm c) 28 cm

Pode-se afirmar que a distncia do ponto A imagem da bola quando ela se encontra no ponto B igual a: a) 8 cm b) 12 cm c) 16 cm *d) 20 cm e) 32 cm (UNICENTRO/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: B Uma pessoa, inicialmente parada na frente de um espelho plano, aproxima-se 2,0 m deste. Em consequncia, a distncia entre a pessoa e sua imagem formada pelo espelho a) diminuir 2,0 m. *b) diminuir 4,0 m. c) aumentar 2,0 m. d) aumentar 4,0 m. e) permanecer inalterada. (PASUSP-2010) - ALTERNATIVA: A Uma vela, de altura H, colocada diante de um espelho plano E. A vela encontra-se a uma distncia L do espelho e produz uma imagem I1, de mesma altura H e distncia L do espelho, como mostrado na figura.E

(UFSC-2011.1) - RESPOSTA: D = 2,40 m A figura abaixo mostra a bisav Ethel olhando no espelho plano a imagem da Comadre Herna, em p atrs dela.

L

L

I1H H

Determine, apresentando os clculos, a que distncia horizontal (em metros) dos olhos da bisav Ethel fica a imagem da Comadre Herna. (IFCE-2011.1) - ALTERNATIVA: C Quando estamos em frente a um espelho plano e olhamos diretamente para a sua superfcie refletora, vemos a nossa imagem. Se nos afastarmos deste espelho frontalmente a uma distncia duas vezes da inicial, a imagem ser: a) reduzida para a metade da inicial. b) reduzida para a quarta parte da inicial. *c) nada ocorrer imagem inicial. d) ampliada quatro vezes da inicial. e) ampliada para o dobro da inicial.japizzirani@gmail.com

Desloca-se o espelho para a direita de uma distncia d. Nessas condies, a nova imagem I2 tem uma altura h e sua nova distncia, em relao ao espelho E, x. Pode-se afirmar que os valores de h e x so, respectivamente, *a) H e L+ d. b) H e d. c) H(d/L) e 2d. d) H e L- d. e) H(L/d) e L+ d.

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(IFCE-2011.1) - ALTERNATIVA: A Um garoto parado na rua v sua imagem refletida por um espelho plano preso verticalmente na traseira de um nibus que se afasta com velocidade escalar constante de 36 km/h. Em relao ao garoto e ao nibus, as velocidades da imagem so, respectivamente, *a) 20 m/s e 10 m/s. d) 10 m/s e 20 m/s b) Zero e 10 m/s. e) 20 m/s e 20 m/s. c) 20 m/s e zero.(VUNESP/UNICID-2011.1) - ALTERNATIVA: 47 A; 48 D Use o contexto para responder s questes de nmeros 47 e 48. A fachada de uma agncia bancria toda em vidro. Originalmente, os vidros eram transparentes, contudo, com o tempo, viuse a necessidade de aplicar um filme plstico sobre os vidros, capaz de refletir toda a radiao que neles incidia. Assim, onde se tinham originalmente placas de vidro, hoje, tm-se espelhos.

(UNESP-2011.1) - RESOLUO NO FINAL DA QUESTO Considere um objeto luminoso pontual, fixo no ponto P, inicialmente alinhado com o centro de um espelho plano E. O espelho gira, da posio E1 para a posio E2, em torno da aresta cujo eixo passa pelo ponto O, perpendicularmente ao plano da figura, com um deslocamento angular de 30, como indicadoE1 E2

P

30 espelho O

Copie no espao especfico para Resoluo e Resposta, o ponto P, o espelho em E1 e em E2 e desenhe a imagem do ponto P ) quando o espelho est em E1 (P1 e quando o espelho est em ). E2 (P2 Considerando um raio de luz perpendicular a E1, emitido pelo objeto luminoso em P, determine os ngulos de reflexo ) desse raio quando o espelho est em E1 (1 e quando o espelho ). est em E2 (2 RESOLUO UNESP-2011.1:

E1 P1 = 0 30

E2P1

P

2 = 30 30

47. Um grande vidro faz o papel da porta de entrada e, de acordo com o ngulo que se obtm relativamente s placas de vidro da fachada, percebe-se a reproduo de vrias imagens de um mesmo vaso colocado frente da agncia. Em certo momento, observam-se 4 imagens desse vaso. A partir dessa situao, para se observarem 5 imagens, preciso aumentar o ngulo de abertura da porta em *a) 12. b) 24. c) 36. d) 48. e) 60. 48. Para os clientes da agncia estacionarem seus carros, foram criadas vagas perpendiculares fachada. Suponha que, no mesmo momento em que um carro est estacionando, movendose de encontro fachada do banco com velocidade v, outro carro est saindo de sua vaga, com velocidade 3v. Relativamente imagem do carro que est estacionando, a velocidade da imagem daquele que est saindo da agncia tem valor, em mdulo, a) 1.v. *d) 4.v. b) (1/2).v. e) 6.v. c) 2.v. (VUNESP/FMJ-2011.1) - ALTERNATIVA: D Um cabeleireiro posiciona dois espelhos planos atrs de sua cliente de tal forma que ambos formem entre si um ngulo de 60. Seu objetivo que ela veja a parte traseira de seu penteado no espelho colocado na parede sua frente. O nmero de imagens formadas nos dois espelhos, que ela ver no espelho sua frente, ser igual a a) 2. *d) 5. b) 3. e) 6. c) 4. japizzirani@gmail.com

P2

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VESTIBULARES 2011.2 (FEI/SP-2011.2) - ALTERNATIVA: B Um observador parado em uma estrada observa por um espelho plano uma moto que dele se aproxima com velocidade V. A velocidade com que ele v a imagem se aproximando : a) nula *b) V c) 2V d) V/2 e) depende da distncia entre o observador e o espelho. (IFCE-2011.2) - ALTERNATIVA: A Uma menina veste uma blusa na qual o seu nome est escrito. Em seguida, ela se coloca diante de um espelho plano vertical. A imagem que a menina ver do seu nome no espelho ser: *a)

ALEBASI

d) ALEBASI e)

b) ISABELA c) ISABELA

(UFG/GO-2011.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTO A tcnica de Microscopia de Fora Atmica fornece imagens nanomtricas de superfcies por meio da reflexo de um raio laser que incide sobre uma haste flexvel. A haste se encontra apoiada em uma sonda que varre a amostra em estudo. Em decorrncia das alteraes no relevo da amostra, a haste modifica sua inclinao, refletindo o raio laser que atingir o detector em diferentes posies, como representado na figura a seguir. Detector

Haste flexvel Sonda Superfcie da amostra

D L

Haste flexvel

Considerando que a fora que age sobre a haste flexvel proporcional sua deflexo y, sendo k sua constante elstica, determine: a) geometricamente a expresso que relaciona o ngulo formado pela deflexo da haste h com a variao do ngulo de reflexo R . b) a expresso para a fora que age sobre a haste em funo do deslocamento z medido pelo detector, da distncia L da extremidade da haste ao ponto de incidncia do raio laser, da distncia D do ponto de reflexo do raio laser ao detector e da constante elstica k . RESPOSTA UFG/GO-2011.2:japizzirani@gmail.com

La se

h y

r

z

R

La

se

r

a) R = 2 h

ALEBASIb) F = k L z 2D9

espelhos esfricos (estudo grco)VESTIBULARES 2011.1 (UFG/GO-2011.1) - ALTERNATIVA: D Em abril de 2010, o telescpio espacial Hubble completou 20 anos em rbita. O avano na obteno de imagens permitiu descobertas de novas galxias e informaes sobre a matria escura presente no Universo. Inicialmente, ele apresentou diversos problemas, obrigando a Nasa a enviar astronautas para fazerem reparos. Dentre esses problemas, a aberrao esfrica, em que os raios de luz que incidem sobre as bordas do espelho so desviados para um ponto diferente dos raios que incidem na regio central do espelho. Esse problema pode ser corrigido dando-se um formato parablico curvatura do espelho. Qual das figuras abaixo representa o problema descrito? a) f *d) f

PTICA GEOMTRICA

(VUNESP/UNICID-2011.1) - ALTERNATIVA: D Em uma mostra de arte moderna, um artista colou, sobre a superfcie de uma parede, espelhos esfricos cncavos, de raio de curvatura 8 m. Ao visitar a mostra, os visitantes so obrigados a passar paralelamente parede, a uma distncia de 2 m desta, o que lhes permite contemplar a imagem com seus prprios olhos, conjugada de modo a) real, maior e direita. b) real, de igual tamanho e imprpria. c) real, menor e invertida. *d) virtual, maior e direita. e) virtual, menor e invertida. (UESPI-2011.1) - ALTERNATIVA: A Um palito fixado perpendicularmente ao eixo central de um espelho esfrico cncavo. Ambos, o palito e a sua imagem real, encontram-se distncia de 30 cm do espelho. Pode-se concluir que tal espelho possui distncia focal de: *a) 15 cm b) 30 cm c) 45 cm d) 60 cm e) 75 cm (UEL/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: D Considere a figura ao lado. Com base no esquema da figura, assinale a alternativa que representa corretamente o grfico da imagem do objeto AB, colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho esfrico convexo.

b) f

e) f

a) c) f

*d)

b) (UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 08 (08) Quando a luz se propaga, sempre ocorrem alguns fenmenos. Nesse contexto, assinale o que for correto. 01) Se nos colocarmos prximos a um espelho cncavo, veremos uma imagem diminuda e direita, mas se nos afastarmos gradativamente veremos que a imagem se torna confusa para depois reaparecer maior e invertida. 02) Os fenmenos da reflexo, refrao e absoro ocorrem isoladamente e nunca simultaneamente. 04) A observao de objetos s possvel porque imitem luz prpria ou refletem a luz que neles incide. 08) Um objeto posicionado na frente de uma superfcie refletora ondulada tem sua imagem deformada. (PUC/RJ-2011.1) - QUESTO ANULADA (As alternativas A e D esto corretas) Em um espelho cncavo esfrico de raio R, a imagem formada ser: a) real e invertida. b) real e direta. c) virtual e invertidal. d) virtual e direta. e) nenhuma das respostas anteriores. japizzirani@gmail.com

e)

c)

(UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 09 ( 01+08) No caso mais geral, quando um feixe luminoso incide na superfcie de separao de dois meios, parte se reflete e parte se refrata. Sobre o fenmeno da reflexo da luz, assinale o que for correto. 01) Reflexo especular ocorre em superfcies polidas, enquanto que a reflexo difusa ocorre em superfcie no polida. 02) O espelho plano fornece somente imagem virtual. 04) O foco de um espelho cncavo virtual; o de um espelho convexo real. 08) Um espelho esfrico pode ampliar a imagem de um objeto. 10

(UFRN-2011.1) - ALTERNATIVA: A Os carros modernos usam diferentes tipos de espelhos retrovisores, de modo que o motorista possa melhor observar os veculos que se aproximam por trs dele. As Fotos 1 e 2 abaixo mostram as imagens de um veculo estacionado, quando observadas de dentro de um carro, num mesmo instante, atravs de dois espelhos: o espelho plano do retrovisor interno e o espelho externo do retrovisor direito, respectivamente.

(VUNESP/UNICASTELO-2011.1) - ALTERNATIVA: A Muitas adolescentes que possuem distrbios alimentares, como a anorexia, por exemplo, enxergam sua imagem maior do que realmente .

Foto 1

Foto 2

A partir da observao dessas imagens, correto concluir que o espelho externo do retrovisor direito do carro *a) convexo e a imagem formada virtual. b) cncavo e a imagem formada virtual. c) convexo e a imagem formada real. d) cncavo e a imagem formada real. (IFG/GO-2011.1) - ALTERNATIVA: B Um garoto posiciona um objeto a 1 cm de um espelho esfrico cncavo, de raio de curvatura igual a 1,0 cm. A imagem que ele observa : a) real e localizada a 0,5 cm do espelho. *b) real e localizada a 1 cm do espelho. c) virtual e localizada a 0,5 cm do espelho. d) virtual e localizada a 1 cm do espelho. e) real e localizada a 2 cm do espelho. (VUNESP/UFSCar-2011.1) - ALTERNATIVA: A Uma lanterna dotada de um dispositivo que permite ajustar o feixe de luz refletido por seu espelho esfrico cncavo.

Se isso no fosse uma iluso de tica, o espelho diante do qual a adolescente estaria, para que a imagem vista por ela fosse realmente ampliada e direita, poderia ser esfrico *a) cncavo, desde que ela estivesse posicionada entre o foco e o vrtice desse espelho. b) cncavo, desde que ela estivesse posicionada sobre o foco desse espelho. c) cncavo, desde que ela estivesse posicionada entre o centro de curvatura e o foco desse espelho. d) convexo, desde que ela estivesse posicionada sobre o centro de curvatura desse espelho. e) convexo, desde que ela estivesse posicionada entre o foco e o vrtice desse espelho.

(google images)

O espelho montado sobre uma rosca circular que permite o avano ou recuo do espelho, relativamente posio em que se encontra a lmpada. Analise: I. Quando o espelho se desloca de forma que a lmpada fique sobre seu foco, os raios luminosos que saem da lmpada refletem no espelho e emergem paralelos. II. Posicionando-se o espelho de tal forma que a lmpada fique a uma distncia menor que a focal, a lanterna no mais lana raios de luz adiante, visto que, nesse local, o espelho conjuga imagens virtuais. III. Se o espelho cncavo fosse substitudo por um espelho convexo, em qualquer posio que estivesse a lmpada sobre o eixo principal, os feixes de luz projetados, aps a reflexo, seriam sempre convergentes. correto o contido em: *a) I, apenas. d) II e III, apenas. b) II, apenas. e) I, II e III. c) I e III, apenas. japizzirani@gmail.com 11

VESTIBULARES 2011.2

(VUNESP/UNICID-2011.2) - ALTERNATIVA OFICIAL A (Obs.: Na alternativa A est errado o aumento linear do espelho cncavo) Aps estudar bastante, o aluno decidiu criar o que ele denominou de tabela de consultas para o momento da prova, resumindo as caractersticas principais das imagens em espelhos esfricos, utilizando na sua elaborao os cdigos V = vrtice, F = foco, C = centro de curvatura e |A| = mdulo do aumento transversal linear. Das tabelas de consultas para o momento da prova, aquela que est correta : a)Distncia focal Imagem real |A| < 1 Inverso da imagem b)Distncia focal Imagem real |A| < 1 Inverso da imagem c)Distncia focal Imagem real |A| < 1 Inverso da imagem d)Distncia focal Imagem real |A| < 1 Inverso da imagem e)Distncia focal Imagem real |A| < 1 Inverso da imagem

(UNEMAT/MT-2011.2) - ALTERNATIVA: D Uma mulher, em p, enquanto retoca a maquiagem, observa os detalhes ampliados do seu rosto diante de um espelho esfrico. Quanto ao tipo de espelho usado e a distncia entre a pessoa e o espelho, correto afirmar. a) Convexo; menor que a distncia focal do espelho. b) Convexo; maior que a distncia focal do espelho. c) Cncavo; igual distncia focal do espelho. *d) Cncavo; menor que a distncia focal do espelho. e) Cncavo; maior que a distncia focal do espelho. (UFU/MG-2011.2) - ALTERNATIVA: D Atualmente, h diversos tipos de telescpios no mercado. Apesar de suas especificidades, todos funcionam com base em princpios fundamentais da ptica. No esquema abaixo, h representao da trajetria que os raios de luz fazem em um telescpio conhecido como newtoniano, desde o instante em que incidem no espelho na posio A, passam pelo espelho na posio B e chegam ocular.

CNCAVO positiva objeto alm de F objeto entre F e C objeto alm de FCNCAVO positiva objeto entre F e C objeto alm de C objeto alm de C

CONVEXO negativa nunca sempre nuncaCONVEXO negativa nunca sempre sempre

A

B

ocularCNCAVO positiva objeto entre V e F objeto alm de F objeto entre F e CCNCAVO negativa objeto entre F e C objeto entre V e F objeto entre V e F

CONVEXO negativa sempre nunca nuncaCONVEXO positiva nunca nunca sempre

CNCAVO negativa objeto entre V e F objeto entre F e C objeto alm de F

CONVEXO positiva sempre sempre nunca

correto afirmar que os espelhos das posies A e B empregados nesse telescpio, assim como as propriedades fsicas que possuem e que foram empregadas nesse instrumento so, respectivamente: a) o espelho da posio A cncavo, e os raios que nele incidem refletem segundo o mesmo ngulo de incidncia; o espelho da posio B convexo, e os raios de luz que nele incidem refletem convergindo para seu foco. b) o espelho da posio A convexo, e os raios de luz que nele incidem refletem convergindo para seu foco; o espelho da posio B cncavo, e os raios de luz que nele incidem refletem convergindo para seu foco. c) o espelho da posio A convexo, e os raios de luz que incidem em seu vrtice refletem passando pelo seu centro de curvatura; o espelho da posio B plano, e os raios que nele incidem refletem segundo o mesmo ngulo de incidncia. *d) o espelho da posio A cncavo, e os raios de luz que nele incidem refletem convergindo para seu foco; o espelho da posio B plano, e os raios que nele incidem refletem segundo o mesmo ngulo de incidncia. (UEM/PR-2011.2) - RESPOSTA: SOMA = 22 (02+04+16) Sobre a formao de imagens de objetos pontuais e extensos em espelhos planos e espelhos esfricos estigmticos, analise as alternativas e assinale o que for correto. 01) Em um espelho plano, um ponto imagem virtual pode ser definido pela interseo efetiva dos raios de luz emergentes do espelho. 02) Nos espelhos cncavos, o foco principal real, enquanto nos espelhos convexos o foco principal virtual. 04) A imagem de um objeto extenso colocado entre o foco e o vrtice de um espelho esfrico cncavo virtual, direita e maior. 08) Todo raio de luz que incide sobre o vrtice de um espelho esfrico refletido numa direo paralela ao eixo principal do espelho. 16) Um espelho plano um sistema ptico estigmtico que conjuga sempre um ponto objeto com um ponto imagem.

(UEPG/PR-2011.2) - RESPOSTA: SOMA = 20 (04+16) Sobre o fenmeno da reflexo da luz em espelhos planos e esfricos, assinale o que for correto. 01) Com relao ao tamanho do objeto e da imagem, o maior deles o que se encontra mais prximo do vrtice do espelho. 02) A imagem de um objeto real, conjugada por um espelho plano, real. 04) Quando um espelho plano sofre translao, permanecendo fixo o objeto, o deslocamento sofrido pela imagem o dobro do sofrido pelo espelho. 08) Quando o objeto se desloca sobre o eixo principal num determinado sentido, a imagem se desloca no mesmo sentido. 16) Campo de um espelho a regio do espao que pode ser observada pela reflexo no espelho.japizzirani@gmail.com

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espelhos esfricos (estudo analtico)VESTIBULARES 2011.1 (PUC/RJ-2011.1) - ALTERNATIVA: C Para o espelho cncavo esfrico da figura, onde R = 10 cm, s = 30 cm, determine a distncia s, em cm, da imagem ao vrtice do espelho.

PTICA GEOMTRICA

(UNIOESTE/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: C Um rapaz em frente a um espelho esfrico, observa uma imagem direita de seu rosto e reduzida metade do tamanho real. Se o rosto do rapaz se encontra a 30 cm do espelho e considerando satisfeitas as condies de nitidez de Gauss, assinale a alternativa correta. a) O espelho cncavo. b) A imagem est localizada a 60 cm do espelho. *c) O valor absoluto do raio de curvatura do espelho igual a 60 cm. d) A imagem real. e) O rosto do rapaz est localizado sobre o foco do espelho. (UEM/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 19 (01+02+16) Um objeto real, direito, de 5 cm de altura, est localizado entre dois espelhos esfricos, um cncavo (R = 10 cm) e um convexo (R = 30 cm), sobre o eixo principal desses espelhos. O objeto est a uma distncia de 30 cm do espelho convexo e de 10 cm do espelho cncavo. Com relao s caractersticas das imagens formadas nos dois espelhos e ao aumento linear transversal, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto. 01) A imagem formada no espelho convexo virtual, direita e menor que o objeto. 02) As distncias focais dos espelhos cncavo e convexo so, respectivamente, 5 cm e 15 cm. 04) O aumento linear transversal da imagem formada no espelho convexo 0,5x. 08) O aumento linear transversal da imagem formada no espelho cncavo 4x. 16) A imagem formada no espelho cncavo real, invertida e igual ao objeto. (UFJF/MG-2011.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTO A luz de um feixe paralelo de um objeto distante atinge um grande espelho, de raio de curvatura R = 5,0 m, de um poderoso telescpio, como mostra a figura abaixo. Aps atingir o grande espelho, a luz refletida por um pequeno espelho, tambm esfrico e no plano como parece, que est a 2 m do grande. Sabendo que a luz focalizada no vrtice do grande espelho esfrico, faa o que se pede nos itens seguintes. Grande Espelho

I O C

V

s R s a) 3. b) 5. *c) 6. d) 10. e) 12.

(UNIOESTE/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: B A figura abaixo representa um objeto real e sua imagem formada por um espelho esfrico. As alturas do objeto e da imagem so, respectivamente, 1 cm e 4 cm. Imagem Objeto

x = 10 cm

x = 70 cm

x

Considerando satisfeitas as condies de nitidez de Gauss, assinale a alternativa correta. a) O espelho convexo. *b) O vrtice do espelho est localizado na posio x = 22 cm. c) A distncia focal do espelho 32 cm. d) O centro de curvatura do espelho est localizado na posio x = 16 cm. e) O foco do espelho est localizado na posio x = 8 cm. (FGV/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: E Ao estacionar seu carro, o motorista percebeu a projeo da imagem da pequena lmpada acesa de um dos faroletes, ampliada em 5 vezes, sobre a parede vertical adiante do carro. Em princpio, o farolete deveria projetar raios de luz paralelos, j que se tratava de um farol de longo alcance. Percebeu, ento, que o conjunto lmpada-soquete tinha se deslocado da posio original, que mantinha a lmpada a 10,0 cm da superfcie espelhada do espelho esfrico cncavo existente no farol. Considerando que o foco ocupa uma posio adiante do vrtice do espelho, sobre o eixo principal, possvel concluir que, agora, a lmpada se encontra a a) 2,0 cm atrs do foco. b) 1,0 cm atrs do foco. c) 0,5 cm atrs do foco. d) 0,5 cm adiante do foco. *e) 2,0 cm adiante do foco. japizzirani@gmail.com

Pequeno Espelho

C

F

2m a) O objeto no ponto F , para o pequeno espelho, real ou virtual? Justifique sua resposta. b) Calcule o raio de curvatura r do pequeno espelho. c) O pequeno espelho cncavo ou convexo? Justifique sua resposta. RESPOSTA UFJF/MG-2011.1: a) O objeto em F , para o pequeno espelho, virtual, pois o pincel de luz incidente cnico convergente. b) Distncia focal do pequeno espelho: f 0,67 m R 1,3 m c) O pequeno espelho convexo (f < 0). 13

(VUNESP/UFTM-2011.1) - RESPOSTA: a) R = 3 b) A = +3 Narciso tem em sua casa um espelho constitudo de duas superfcies refletoras: uma delas plana, e a outra, na face oposta, esfrica cncava, de distncia focal 30 cm. Para ver a imagem de seu rosto, primeiro ele se posiciona a 20 cm de distncia da face plana do espelho. Depois, para se ver com mais detalhes, ele se coloca em frente face oposta, tambm a 20 cm de distncia.

VESTIBULARES 2011.2 (UDESC-2011.2) - ALTERNATIVA: B Maria deseja comprar um espelho para se maquiar. Ela quer que sua imagem seja ampliada 1,50 vezes quando estiver a 20,0 cm do espelho. As caractersticas que devem ter este espelho so: a) cncavo com raio de curvatura igual a 24,0 cm *b) cncavo com raio de curvatura igual a 120 cm c) convexo com raio de curvatura igual a 120 cm d) convexo com foco igual a 12,0 cm e) cncavo com foco igual a 12,0 cm (UCB/DF-2011.2) - RESPOSTA OFICIAL: 0.V; 1.F; 2.F; 3.V; 4.F O que vemos quando nos miramos em um espelho cncavo?

eixo horizontal

Sendo d1 o mdulo da distncia da imagem de seu rosto ao espelho plano na primeira situao e d2, o mdulo da distncia da imagem de seu rosto ao espelho cncavo na segunda situao, calcule: a) A razo R = d2 / d1. b) O aumento linear transversal da imagem do rosto de Narciso quando ele est se vendo no espelho cncavo. (CESGRANRIO/RJ-2011.1) - ALTERNATIVA: A Um espelho esfrico cncavo tem distncia focal (f) igual a 20 cm. Um objeto de 5 cm de altura colocado de frente para a superfcie refletora desse espelho, sobre o eixo principal, formando uma imagem real invertida e com 4 cm de altura. A distncia, em centmetros, entre o objeto e a imagem de *a) 9 b) 12 c) 25 d) 45 e) 75

Uma das utilidades de um espelho cncavo a de aumentar a imagem do nosso rosto em relao imagem que poderamos observar em um espelho plano. Quando nos miramos em um espelho cncavo, usualmente estamos posicionados entre o espelho e o seu foco. Sabemos que, estando o objeto entre o foco e o vrtice, a imagem conjugada por um espelho cncavo virtual, direita e maior que o objeto. Esse conhecimento no conflita com o que observamos ao nos mirarmos em um espelho cncavo de banheiro ou toucador, pois, nesse espelho, nos vemos aumentados (em relao ao que veramos em um espelho plano) e na posio direita.O que vemos quando nos miramos em um espelho cncavo? In: Revista Brasileira de Ensino de Fsica, v. 26, n. 1, 2004, p. 19-25 (com adaptaes).

Imagem Objeto

x = 10 cm

x = 70 cm

x

Com base em seus conhecimentos de espelhos cncavos e no texto acima, julgue os itens a seguir, assinalando (V) para os verdadeiros e (F) para os falsos. 0.( ) Se um objeto est a 12 cm de um espelho cncavo e a 3 cm acima do eixo do espelho, ento, nesse caso, o comprimento focal do espelho de 3 cm. 1.( ) A imagem virtual formada por um espelho cncavo sempre menor que o objeto. 2.( ) Um espelho cncavo nunca forma uma imagem real aumentada de um objeto. 3.( ) Considere que um dentista pretenda comprar um pequeno espelho cncavo que produza uma imagem para cima com uma ampliao de 5,0 vezes quando o espelho estiver localizado a 2,0 cm do dente. Nesse caso, com essas especificaes, o espelho dever ter raio de curvatura igual a 5,0 cm. 4.( ) Espelhos cncavos so utilizados em retrovisores de caminhes e nibus, pois possibilitam um grande ngulo de viso de observao.

japizzirani@gmail.com

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refrao da luz (ndices de refrao e leis)VESTIBULARES 2011.1

PTICA GEOMTRICA

(UESPI-2011.1) - ALTERNATIVA: A O arco-ris um fenmeno tico em que a luz do Sol decomposta em seu espectro de cores (disperso) pela interao com as gotas de chuva aproximadamente esfricas em suspenso na atmosfera. A figura a seguir mostra esquematicamente como isso ocorre no caso do arco-ris primrio. Nela encontram-se ilustradas:

(UTFPR-2011.1) - ALTERNATIVA: D Antes de serem usados em joias, os diamantes passam pelo processo de lapidao, no qual se cortam as laterais da pedra que passam a ter muitas faces. A luz branca incidente no diamante pode sofrer decomposio e mostrar as cores do arco-ris. Quando ocorre essa decomposio, o diamante tem comportamento similar a um(a): a) lente. b) espelho plano. c) espelho cncavo. d) espelho convexo. *e) prisma ptico. (IFSC-2011.1) - ALTERNATIVA: C Suponha uma lmpada incandescente dentro de uma caixa, com uma fenda estreita para a sada da luz. Considerando que h um prisma de vidro na frente da fenda, sero percebidas vrias linhas de vrias cores.

Luz

*a) duas refraes e uma reflexo. b) duas reflexes e uma refrao. c) duas reflexes e duas refraes. d) trs refraes. e) trs reflexes (IME/RJ-2011.1) - ALTERNATIVA: E Considere um meio estratificado em N camadas com ndices de refrao n1, n2, n3, ..., nN, como mostrado na figura, onde esto destacados os raios traados por uma onda luminosa que os atravessa, assim como seus respectivos ngulos com as normais a cada interface.

folha de papelImagem disponvel em: http://www.if.usp.br/gref/mec/optica2.pdf - p. 42. Acesso em: 15 set. 2010..

O fenmeno descrito acima ocorre porque... a) o prisma reflete a luz. b) a luz branca composta apenas da cor branca. *c) a luz branca composta de vrias cores, que tm ndices de refrao diferente ao atravessar o vidro do prisma. d) sai da fenda da caixa luz decomposta. e) o prisma e a caixa esto alinhados.

(UECE-2011.1) - ALTERNATIVA: B Sobre a velocidade de propagao da luz em meios com ndice de refrao constante, pode-se afirmar corretamente que a) a velocidade da luz mxima quando o ndice de refrao mximo. *b) a velocidade da luz mxima quando o ndice de refrao mnimo. c) a velocidade da luz constante e no depende do ndice de refrao. d) a velocidade da luz mnima quando o ndice de refrao mnimo. (IFCE-2011.1) - ALTERNATIVA: A Sabe-se que a luz branca irradiada pelo Sol e que chega Terra composta por todas cores de diferentes freqncias. Uma demonstrao disso a formao do arco-ris. O fenmeno ptico relacionado separao das cores em freqncias para formao do arco-ris : *a) refrao b) absoro c) interferncia d) difrao e) reflexo japizzirani@gmail.com

Se ni+1 = ni / 2 para i = 1,2,3,...N-1 e senN = 1024sen1 , ento N igual a: Observao: A escala da figura no est associada aos dados. a) 5 b) 6 c) 9 d) 10 *e) 11 15

(UDESC-2011.1) - ALTERNATIVA: B Considere uma lmina de vidro de faces paralelas imersa no ar. Um raio luminoso propaga-se no ar e incide em uma das faces da lmina, segundo um ngulo em relao direo normal ao plano da lmina. O raio refratado nesta face e refletido na outra face, que espelhada. O raio refletido novamente refratado na face no espelhada, voltando a propagar-se no ar. Sendo nAr e nVidro, respectivamente, os ndices de refrao da luz no ar e no vidro, o ngulo de refrao que o raio refletido forma no vidro, com a direo normal ao plano da lmina, ao refratar-se pela segunda vez, obedece equao: a) nVidro sen = nAr sen/2 *b) = c) sen = cos d) nVidro sen = nAr sen e) nAr sen = nVidro sen (UERJ-2011.1) - RESPOSTA: d = 30 cm Um raio de luz vindo do ar, denominado meio A, incide no ponto O da superfcie de separao entre esse meio e o meio B, com um ngulo de incidncia igual a 7. No interior do meio B, o raio incide em um espelho cncavo E, passando pelo foco principal F. O centro de curvatura C do espelho, cuja distncia focal igual a 1,0 m, encontra-se a 1,0 m da superfcie de separao dos meios A e B. Observe o esquema:

(ENEM-2010) - ALTERNATIVA: D Um grupo de cientistas liderado por pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Califrnia (Caltech), nos Estados Unidos, construiu o primeiro metamaterial que apresenta valor negativo do ndice de refrao relativo para a luz visvel. Denomina-se metamaterial um material ptico artificial, tridimensional, formado por pequenas estruturas menores do que o comprimento de onda da luz, o que lhe d propriedades e comportamentos que no so encontrados em materiais naturais. Esse material tem sido chamado de canhoto.

Disponvel em: http://inovacaotecnologica.com.br. Acesso em: 28 abr. 2010 (adaptado).

Considerando o comportamento atpico desse metamaterial, qual a figura que representa a refrao da luz ao passar do ar para esse meio? a)metamaterial

*d)

metamaterial

luz incidente

luz incidente

b)

metamaterial

e)

metamaterial

luz incidente

luz incidente

c)

metamaterial

luz incidente

Dado: sen7 = 0,12 Considere os seguintes ndices de refrao: - nA = 1,0 (meio A) - nB = 1,2 (meio B) Determine a que distncia do ponto O o raio emerge, aps a reflexo no espelho. (MACKENZIE/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: B A luz vermelha se propaga no vidro com velocidade de 2,0.108 m/s e no ar com velocidade de 3,0.108 m/s. Um raio de luz vermelha, se propagando no ar, atinge uma das faces de um cubo de vidro com ngulo de incidncia igual a 30. O ngulo de refrao correspondente ter seno igual a: a) 0,20 *b) 0,33 c) 0,48 d) 0,50 e) 0,87 japizzirani@gmail.com

(UFLA/MG-2011.1) - ALTERNAITVA: B Com relao ao fenmeno de refrao da luz, CORRETO afirmar que: a) dependendo da intensidade da luz incidente ao passar de um meio menos refringente para outro mais refringente, no haver desvio do raio refratado, ou seja, o ngulo de incidncia ser igual ao ngulo de refrao. *b) quando a luz se propaga de um meio menos refringente para outro mais refringente, para cada raio de luz incidente haver sempre um raio de luz correspondente refratado. c) o ndice de refrao absoluto de um meio pode ser menor que 1, dependendo da intensidade da luz. d) o ndice de refrao absoluto de um meio independe da cor da luz que nele se propaga. (UEL/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: D Um raio de luz parcialmente refletido e parcialmente refratado na superfcie de um lago. Sabendo-se que o raio de luz incidente faz um ngulo de 55 em relao superfcie da gua, quais so os ngulos de reflexo e de refrao, respectivamente? Dado: ndice de refrao da gua: 1,33. a) 180 e 360. b) 55 e 65. c) 1 e 1,33. *d) 35 e 25,5. e) 35 e 35. 16

(UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 25 (01+08+16) O fenmeno da refrao se caracteriza pelo fato da luz passar de um meio para outro. Sobre esse fenmeno, assinale o que for correto. 01) O desvio que um raio luminoso sofre ao passar de um meio para outro depende da frequncia da luz. 02) Um raio luminoso refratado aproxima-se do normal para qualquer par de meios que se propague. 04) A luz se refrata integralmente quando atinge uma superfcie de separao de dois meios transparentes. 08) Para qualquer ngulo de incidncia um raio de luz monocromtica tem propagao retilnea ao incidir sobre uma superfcie de separao de dois meios transparentes. 16) A luz no sofre refrao ao passar de um meio para outro, se os meios tiverem as mesmas propriedades fsicas. (UFPE-2011.1) - RESPOSTA: FFFVF As figuras ilustram trajetrias de raios de luz que penetram ou saem de blocos de materiais transparentes. Quais figuras mostram situaes fisicamente possveis quando consideramos os ndices de refrao que esto indicados? (A) (B)

(UFPR-2011.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTO O fenmeno da refrao da luz est associado com situaes corriqueiras de nossa vida. Uma dessas situaes envolve a colocao de uma colher em um copo com gua, de modo que a colher parece estar quebrada na regio da superfcie da gua. Para demonstrar experimentalmente a refrao, um estudante props uma montagem, conforme figura abaixo. Uma fonte de luz monocromtica F situada no ar emite feixe de luz com raios paralelos que incide na superfcie de um lquido de ndice de refrao n2. Considere o ndice de refrao do ar igual a n1. O ngulo de incidncia 1, e o de refrao 2. Por causa da refrao, a luz atinge o fundo do recipiente no ponto P e no no ponto Q, que seria atingido se a luz se propagasse sem que houvesse refrao.

(C)

(D)

a) Mostre que as distncias a e b na figura valem, respectivamente n1 a= n 2 L sen 1 n1 1 n sen 1 22

e b = L tan 1.

(E)

b) Obtenha a distncia D de separao entre os pontos P e Q se n1 = 1, n2 = 3 , 1 = 60, L = 2 3 cm, sabendo que sen 60 = 1 3 e cos 60 = . Sugere-se trabalhar com fraes e razes, e 2 2 no com nmeros decimais. RESOLUO UFPR-2011.1: sen 2 a sen = a = L cos 2 (A) a) tan 2 = L cos 2 2 sen2 = (n1/ n2).sen1 (B)

0-0) Somente a situao A 1-1) As situaes A e E 2-2) As situaes B e C 3-3) Somente a situao D 4-4) As situaes A e D

2 cos 2 = 1 sen 2 (C)

2 cos 2 = 1 sen 2 (C)

Ar gua (20C) Safira Vidro de altssima disperso Diamante

1,0 1,3 1,7 1,9 2,4

tringulo OMQ tan 1 =

b b = L tan 1 L

b = 2 3tan60 b = 6 cm

japizzirani@gmail.com

O raio de luz que se propaga inicialmente no diamante incide com um ngulo i = 30 em um meio desconhecido, sendo o ngulo de refrao r = 45. O meio desconhecido : a) Vidro de altssima disperso c) gua (20C) b) Ar *d) Safira

b) Substituindo os valores dados nas equaes encontradas no item anterior tem-se: 2 3 sen60 1 a = 2 cm a= 3 2 1 sen60 1 3 D = b a = 4 cm 17

Material

ndice de refrao

1

n1 sen 1 n2

(UFU/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: D A tabela abaixo mostra o valor aproximado dos ndices de refrao de alguns meios, medidos em condies normais de temperatura e presso, para um feixe de luz incidente com comprimento de onda de 600 nm.

Fazendo-se as substituices necessrias n1 a= n 2 L sen 12

(MACKENZIE-2011.1) - ALTERNATIVA: B Um estudante observa que um raio luminoso, propagando-se no ar (ndice de refrao = 1), ao atingir a superfcie de separao de um meio transparente, sob o ngulo de incidncia i, tem o seu raio refletido perpendicular ao seu respectivo raio refratado. Aps algumas consideraes, esse estudante concluiu, corretamente, que o ndice de refrao desse meio igual a a) i *b) tg i c) sen i d) cos i e) sec i (ITA/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: B Um hemisfrio de vidro macio de raio de 10 cm e ndice de refrao n = 3/2 tem sua face plana apoiada sobre uma parede, como ilustra a figura. Um feixe colimado de luz de 1 cm de dimetro incide sobre a face esfrica, centrado na direo do eixo de simetria do hemisfrio. Valendo-se das aproximaes de ngulos pequenos, sen e tg , o dimetro do crculo de luz que se forma sobre a superfcie da parede de a) 1 cm. *b) 2/3 cm. c) 1/2 cm. d) 1/3 cm. e) 1/10 cm. (FUVEST/SP-2011.1) - RESPOSTA: a) = 42 b) = 30 c) y = 0,52 m Um jovem pesca em uma lagoa de gua transparente, utilizando, para isto, uma lana. Ao enxergar um peixe, ele atira sua lana na direo em que o observa. O jovem est fora da gua e o peixe est 1 m abaixo da superfcie. A lana atinge a gua a uma distncia x = 90 cm da direo vertical em que o peixe se encontra, como ilustra a figura abaixo.

(UECE/URCA-2011.1) - ALTERNATIVA: C Um raio luminoso que se propaga no ar (nar = 1) incide obliquamente sobre um meio transparente de ndice de refrao n, fazendo um ngulo de 60 com a normal. Nessa situao, verificase que o raio refletido perpendicular ao raio refratado, como mostra a figura a seguir. O ndice de refrao n do meio, igual a: a) 1 / 2 normal b) 3 / 2 *c) 3 d) 3 / 2 e) 2/ 2

60

ar meio transparente

Para essas condies, determine: a) O ngulo , de incidncia na superfcie da gua, da luz refletida pelo peixe. b) O ngulo que a lana faz com a superfcie da gua. c) A distncia y, da superfcie da gua, em que o jovem enxerga o peixe. NOTE E ADOTE ndice de refrao do ar = 1 ndice de refrao da gua = 1,3 Lei de Snell: v1 / v2 = sen 1 / sen 2 ngulo 30 40 42 53 60 japizzirani@gmail.com sen 0,50 0,64 0,67 0,80 0,87 tg 0,58 0,84 0,90 1,33 1,73 18

VESTIBULARES 2011.2 (UNIMONTES/MG-2011.2) - ALTERNATIVA: C Um estudante idealizou um experimento em que um laser disparado em meio a uma camada gasosa, com ndice de refrao n = 1,02 (em relao ao vcuo), at atingir a superfcie de um lquido dentro de um recipiente livre de choques mecnicos. Um raio refletido e atinge a parte superior de um anteparo de tamanho d (veja a figura).Anteparo n = 1,02 d d

(VUNESP/UFTM-2011.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTO A figura 1 ilustra um dos mais belos fenmenos da natureza: a decomposio, nas gotculas de gua da atmosfera, da luz solar nas cores que a compem, formando o arco-ris. Esse fenmeno foi descrito por Descartes e por Newton no sculo XVII, e continua encantando quem presencia o fenmeno. O mesmo fenmeno pode ser observado na figura 2, quando a luz branca atravessa um prisma de vidro. figura 1

Dados: sen 30 = 1 / 2 cos 30 = 3 / 2

sen 45 = cos 45 = 2 / 2 sen 60 = 3 / 2 cos 60 = 1 / 2 2 1,41 e 3 1,73

Sendo = 30, o ndice de refrao do lquido, para que a situao idealizada seja possvel, , aproximadamente, a) 1,42. b) 1,39. *c) 1,44. d) 1,37. (PUC/RS-2011.2) - ALTERNATIVA: B Um raio de luz monocromtica atravessa trs materiais distintos sobrepostos, como mostrado no esquema abaixo. (imagensdeposito.com) figura 2

A partir desta representao, considerando os ndices de refrao absolutos (em relao ao vcuo, n = 1) desses materiais, correto afirmar que: a) n1 > n2 > n3 *b) n2 > n1 > n3 c) n3 > n2 > n1 d) n3 > n1 > n2 e) n1 > n3 > n2 (IF/SC-2011.2) - ALTERNATIVA: B As lentes, objetos transparentes com faces esfricas e/ou planas, so usadas em culos, binculos, microscpios, etc.. A luz ao passar por elas sofre o fenmeno de refrao, que dependendo do tipo de lente pode ampliar ou diminuir o tamanho da imagem dos objetos que observamos. Assinale a alternativa CORRETA. A refrao consiste... a) na mudana da direo de propagao da luz. *b) na variao da velocidade de propagao da luz ao mudar de meio com ndices de refrao diferentes. Podendo ocorrer o desvio na direo de propagao da luz. c) na variao da velocidade de propagao da luz ao mudar de meio com ndices de refrao diferentes. Ocorrendo sempre com o desvio na direo de propagao da luz. d) na variao da frequncia da luz ao mudar de meio com ndices de refrao diferentes. Podendo ocorrer o desvio na direo de propagao da luz. e) na variao da velocidade de propagao da luz ao mudar de meio com ndices de refrao iguais. Podendo ocorrer o desvio na direo de propagao da luz. japizzirani@gmail.com

(colegioweb.com.br) a) Explique, baseando-se nos conceitos de refrao da luz e de ndice de refrao, por que a luz branca se decompe nas sete cores do arco-ris quando atravessa um prisma de vidro. b) Um raio monocromtico vermelho incide sobre uma das faces de um prisma de vidro, refratando-se, como mostra a figura 3. Considerando sen 60 = 3 / 2 e sen 35,3 = 3 / 3, o ndice de refrao absoluto do ar igual a 1,0 e a velocidade da luz no ar, aproximadamente, c = 300 000 km/s, determine a velocidade da luz vermelha dentro desse prisma de vidro. figura 3ar 60 vidro 35,3

RESPOSTA VUNESP/UFTM-2011.2: a) Cada cor tem um ndice de refrao diferente no vidro. b) v = 200 000 km/s19

reexo total ou interna (ngulo limite)VESTIBULARES 2011.1 (VUNESP/UFSCar-2011.1) - ALTERNATIVA: E Garrafas PET transparentes e incolores cheias com um lquido desconhecido so mantidas atravessadas em telhas onduladas, reduzindo a necessidade de iluminao artificial de ambientes durante o dia. Em determinado momento do dia, verifica-se que raios de luz que penetram a garrafa por sua face cnica, prxima parte cilndrica, atravessando seu eixo de simetria, segundo um ngulo de 0 com a normal no ponto de incidncia, saem da garrafa conforme indica a figura. raio incidente 90 150

PTICA GEOMTRICA

(UFF/RJ-2011.1) - ALTERNATIVA: C O fenmeno da miragem, comum em desertos, ocorre em locais onde a temperatura do solo alta. Raios luminosos chegam aos olhos de um observador por dois caminhos distintos, um dos quais parece proveniente de uma imagem especular do objeto observado, como se esse estivesse ao lado de um espelho dgua (semelhante ao da superfcie de um lago). Um modelo simplificado para a explicao desse fenmeno mostrado na figura abaixo.

telha

telha

90

raio desviado

Considerando sen30 = cos60 = 1/2 e sen60 = cos30 = 3/2 e o ndice de refrao do ar = 1, os acontecimentos descritos permitem que se determine o ndice de refrao do lquido no interior da garrafa, tendo este o valor igual a a) 0,5 . b) 3/2 . c) 1,5 . d) 3 . *e) 2,0 . OBS.: No foi considerado que entre o lquido e o ar tem o plstico da garrafa. (ITA/SP-2011.1) - RESPOSTA: R/d > 2 (R/d)mn 2 Um tarugo de vidro de ndice de refrao n = 3/2 e seo transversal retangular moldado na forma de uma ferradura, como ilustra a figura. Um feixe de luz incide perpendicularmente sobre a superfcie plana P. Determine o valor mnimo da razo R/d para o qual toda a luz que penetra pela superfcie P emerja do vidro pela superfcie Q. (UEPG/PR-2011.1) -RESPOSTA OFICIAL : SOMA = 15 (01+02+ 04+08) O fenmeno da refrao ocorre quando a luz atinge uma superfcie de separao de dois meios. Nesse contexto, assinale o que for correto. 01) O fenmeno da refrao consiste na mudana de direo da propagao de um raio luminoso, devido variao de sua velocidade quando esse passa de um meio para outro. 02) Um raio luminoso atingindo uma superfcie de separao de dois meios com um ngulo acima do ngulo limite, ele no se refrata, mas ocorre reflexo total. 04) Ao se refratar um raio de luz policromtica, ele pode se decompor dando origem ao espectro luminoso. 08) Se um raio luminoso atingir uma superfcie de separao de dois meios transparentes, ele no se desvia, mas sua velocidade se altera. japizzirani@gmail.com

O raio que parece provir da imagem especular sofre refraes sucessivas em diferentes camadas de ar prximas ao solo. Esse modelo reflete um raciocnio que envolve a temperatura, densidade e ndice de refrao de cada uma das camadas. O texto abaixo, preenchidas suas lacunas, expe esse raciocnio. A temperatura do ar ___________________ com a altura da camada, provocando _________________ da densidade e __ _______________ do ndice de refrao; por isso, as refraes sucessivas do raio descendente fazem o ngulo de refrao ___ ___________ at que o raio sofra reflexo total, acontecendo o inverso em sua trajetria ascendente at o olho do observador. Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas. a) aumenta diminuio aumento diminuir b) aumenta diminuio diminuio diminuir *c) diminui aumento aumento aumentar d) diminui aumento diminuio aumentar e) no varia diminuio diminuio aumentar (UFF/RJ-2011.1) - RESPOSTA: a) ng = 1/senc b) vg = 2,25 105 km/s O fenmeno de reflexo interna pode ser usado para medir o ndice de refrao da gua de uma forma simples. A figura representa, esquematicamente, um relgio imerso em gua. Com a luz de um laser incidindo perperdicularmente sobre a superfcie da gua e variando-se o ngulo que o mostrador do relgio faz com a mesma, observa-se que existe um ngulo crtico c , a partir do qual ocorre reflexo total do raio na interface entre o vidro e o ar.

a) Obtenha o ndice de refrao da gua em funo de c , considerando que o ndice de refrao do ar aproximadamente igual a 1. b) Calcule a velocidade da luz na gua, sabendo que a velocidade da luz no vcuo c 3 x 105 km/s e que o ngulo crtico c = 48,6. Dados: sen 48,6 = 0,75, cos 48,6 = 0,66. 20

(VUNESP/UNICID-2011.1) - ALTERNATIVA: C Sobre o fenmeno fsico da refrao, analise: I. se a luz atravessa a superfcie de separao de dois meios pticos de mesmo ndice de refrao, o fenmeno da refrao no ocorre; II. quando um feixe de luz monocromtica passa de um meio ptico mais refringente para outro menos refringente, a frequncia dos raios de luz diminui, mudando a cor do feixe; III. o fenmeno da refrao deixa de ocorrer quando o raio de luz proveniente de um meio mais refringente incide na superfcie de separao com outro meio menos refringente, sob um ngulo maior que o ngulo limite. correto o contido em a) I, apenas. b) II, apenas. *c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. (UNIOESTE/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: D Sob o ponto de vista da ptica geomtrica e considerando a velocidade da luz no vcuo como 300.000 km/s, analisar as afirmativas seguintes, referentes aos fenmenos da refrao e da reflexo da luz, assinalando a alternativa correta. I. Se o ndice de refrao absoluto da gua for igual a 4/3, ento a velocidade da luz neste meio ser igual a 400.000 km/s. II. O fenmeno da reflexo total ocorre quando o sentido de propagao de um meio mais refringente para um menos refringente e o ngulo de incidncia maior que o ngulo limite. III. Ao passar de um meio para outro menos refringente, a frequncia de uma onda luminosa aumenta. IV. Em qualquer meio material transparente a velocidade da luz vermelha maior do que a velocidade da luz violeta. a) I (Verdadeira); II (Verdadeira); III (Verdadeira); IV (Verdadeira). b) I (Falsa); II (Falsa); III (Falsa); IV (Verdadeira). c) I (Falsa); II (Verdadeira); III (Falsa); IV (Falsa). *d) I (Falsa); II (Verdadeira); III (Falsa); IV (Verdadeira). e) I (Verdadeira); II (Falsa); III (Falsa); IV (Verdadeira). (UFES-2011.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTO Um raio de luz monocromtico com = 500 nm se propaga no ar com velocidade de 300.000 km/s. Esse raio atinge com incidncia normal a superfcie (1) de um prisma de cristal, que flutua na superfcie de um lquido, penetrando em seu interior, conforme mostra a figura. Os ndices de refrao do cristal e do ar so ncristal = 2 e nar = 1, respectivamente. nar

(UECE-2011.1) - ALTERNATIVA: B O fenmeno de reflexo total pode ocorrer quando um feixe de luz incide sobre a interface de dois meios I e II, onde a velocidade de propagao da luz diferente em cada meio. Considerando que o feixe se propaga do meio I para o meio II, correto afirmar que a) a reflexo total pode acontecer se a velocidade de propagao no meio I for maior do que no meio II. *b) a reflexo total pode acontecer se a velocidade de propagao no meio I for menor do que no meio II. c) a reflexo total pode acontecer se o ndice de refrao no meio I for menor do que no meio II. d) a reflexo total pode acontecer se o ndice de refrao no meio I for igual ao do meio II.

(VUNESP/UNICASTELO-2011.1) - ALTERNATIVA: E A refrao um fenmeno caracterstico da luz quando esta passa de um meio ptico para outro. Sobre a refrao e suas caractersticas, verdade que a) o vcuo possui o maior ndice de refrao, relativamente aos demais meios pticos. b) em determinado meio ptico, quanto maior o ndice de refrao, maior ser a velocidade de propagao da luz. c) a refrao um fenmeno exclusivamente das ondas eletromagnticas, no se aplicando s ondas mecnicas. d) a velocidade de propagao da luz refratada, ao atravessar um meio ptico, a mesma para todas as frequncias de ondas eletromagnticas. *e) a reflexo total da luz somente possvel quando esta provm de um meio ptico de ndice de refrao maior que aquele para o qual ela emerge. (CEFET/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: B Sobre a refrao, afirma-se: I- A imagem que se observa das estrelas encontra-se acima de sua real posio, tomando-se como referncia o horizonte. II- A reflexo interna total ocorre quando a luz proveniente de um meio de menor ndice de refrao propaga-se em outro meio de maior ndice. III - Um raio de luz, no ar, ao atingir com ngulo de incidncia igual a 30 a superfcie de separao de um meio mais refringente, refrata e forma com a normal um ngulo menor que 30. IV- As miragens nos desertos e a imagem de um carro refletida no asfalto, em um dia quente e ensolarado, so virtuais e invertidas. So corretos apenas os itens a) I e II. d) I, II e III. *b) I e III. e) II, III e IV. c) III e IV. (CEFET/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: C A durao do dia terrestre ligeiramente ____________ devido ___________ da luz solar na atmosfera. Os termos que completam, corretamente, as lacunas so a) menor, reflexo. b) maior, difrao. *c) maior, refrao. d) menor, absoro. e) maior, interferncia. (UNIMONTES/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: A A fibra tica um dispositivo que consiste basicamente em um fio flexvel e fino, feito de material transparente (fios de vidro ou plstico). Ela possibilita a transmisso de sinais eletromagnticos, praticamente sem perda de energia e informao. Seu uso tem revolucionado as telecomunicaes. O princpio fsico no qual se baseia o funcionamento da fibra tica denominado *a) reflexo interna total. b) refrao. c) difrao. d) interferncia.21

(1) (2)nlquido ncristal

nlquido

Calcule a) a frequncia da onda de luz no ar; b) o comprimento de onda da luz dentro do prisma; c) o menor valor do ngulo para que a luz no se propague do cristal para o lquido atravs da superfcie (2), sabendo que o ndice de refrao do lquido nlquido = 1 ; d) o menor ndice de refrao do lquido para que a luz se propague do cristal para o lquido atravs da superfcie (2), sabendo que o ngulo = 45. RESPOSTA OFICIAL UFES-2011.1: a) f = 6 1014 Hz b) c = 250 nm c) min = 30 d) nmin = 2japizzirani@gmail.com

(UNEMAT/MT-2011.1) - ALTERNATIVA: E As fibras ticas representaram uma revoluo na forma de transmitir informaes. Com o sistema de fibra tica, mais dados so enviados atravs de distncias mais longas, com menor nmero de fios, ausncia de interferncias eletromagnticas, alm de se tornar mais vantajosa economicamente.O uso da fibra tica tem se popularizado cada dia mais, desde iluminao de piscinas at exames para examinar o interior de uma artria de um paciente com a introduo de feixes de fibra tica. A comunicao por fibra se realiza atravs da propagao do sinal, obedecendo a um importante fenmeno da tica geomtrica: a) disperso interna total. b) disperso. c) absoro. d) absoro interna total. *e) reflexo interna total.

VESTIBULARES 2011.2 (UFG/GO-2011.2) - ALTERNATIVA: C Observe a figura a seguir.

O fenmeno fsico que permite aos dois peixes, representados na figura, se enxergarem denominado de: a) difrao b) refrao *c) reflexo d) disperso e) transmisso (UFPR-2011.2) - ALTERNATIVA: B Um aqurio foi construdo no litoral do Paran para abrigar espcies acidentadas e/ou beira da extino. Para um mergulhador dentro desse aqurio, possvel visualizar toda a parte imersa na gua, bem como da gua para o meio externo (ar), segundo certas direes da luz incidente. Considerando-se que a luz do Sol seja monocromtica e que os ndices de refrao no lquido e no ar sejam 2 e 1, respectivamente, correto afirmar que o ngulo limite da luz ao se propagar do lquido para o ar ser de: a) 60. *b) 45. c) 15. d) 30. e) 90. UECE-2011.2) - ALTERNATIVA: A Em um experimento realizado no vcuo, um raio de luz monocromtica incide normal a uma das faces laterais de um prisma reto que tem como bases dois tringulos equilteros. Suponha que o raio incida em um ponto tal que ao ser refratado no atinja nenhuma aresta do prisma e considere o ndice de refrao do prisma maior do que 1. O ndice de refrao do prisma para que o raio sofra reflexo total na segunda face a ser atingida pela luz dever ser *a) 2 . 3 2

b)

3 .

c) 1 . 2 d) 2 . 3

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PTICA GEOMTRICAdioptro plano, lmina e prismasVESTIBULARES 2011.1

(UEM/PR-2011.1)- RESPOSTA OFICIAL:SOMA =14 (02+04+08) Um feixe luminoso atravessa a superfcie de separao entre dois meios de propagao. Considerando a figura abaixo e a lei de Snell: n1sen 1 = n2sen 2 , assinale o que for correto.1meio 1 meio 2

(UEL/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: C A guia-de-cabea-branca (Haliaeetus leucocephalus) uma guia nativa da Amrica do Norte que se alimenta principalmente de peixes. Sua estratgia de pesca a seguinte: a guia faz um voo horizontal ligeiramente acima da superfcie da gua. Quando est prxima, ela se inclina apontando suas garras para a sua presa e, com uma preciso quase infalvel, afunda suas garras na gua arrebatando sua refeio.

2

01) A velocidade de propagao do feixe luminoso no meio 2 maior do que no meio 1. 02) O seno do ngulo 1 inversamente proporcional densida de do meio 1. 04) Considere que o meio 1 seja o ar, e o meio 2, a gua em uma piscina. Um objeto no fundo dessa piscina observado por uma pessoa parada na borda que tem a impresso de que a profundidade do objeto menor do que sua profundidade real. Isto acontece devido refrao da luz. 08) Se o feixe luminoso for de luz branca, 2 maior para a luz vermelha e menor para a luz violeta. 16) Se o ngulo 1 for aumentado at um valor limite, o feixe luminoso deixar de atravessar a superfcie de separao, ou seja, o feixe ser refletido. OBS.: Nem sempre o ndice de refrao diretamente proporcional a densidade de um meio. (VUNESP/FAMECA-2011.1) - QUESTO ANULADA Um pssaro sobrevoa horizontalmente, e em linha reta, uma piscina totalmente cheia de gua, no sentido indicado na figura. Devido ao fenmeno da refrao da luz, ele consegue enxergar uma pedra no fundo dessa piscina j a partir do ponto P da figura, bem antes de passar por cima da gua. O pssaro e a pedra esto contidos num mesmo plano paralelo a esta folha de papel. Dados: sen42 = 0,67 2/3 cos42 = 0,74 tg42 = 0,90 nAR = 1 nGUA = 4/3P

(Disponvel em: . Acesso em: 15 set. 2010.)

Com base nos conhecimentos sobre reflexo e refrao da luz e de formao de imagens reais e virtuais, considere as afirmativas a seguir. I. A grande distncia, o fenmeno de reflexo interna total impede que o peixe veja a guia. II. medida que se aproxima, a guia v a profundidade aparente do peixe aumentar. III. medida que a guia se aproxima, o peixe v a altura aparente da guia diminuir. IV. Durante a aproximao, as imagens vistas pela guia e pelo peixe so reais. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e III so corretas. b) Somente as afirmativas I e IV so corretas. *c) Somente as afirmativas II e III so corretas. d) Somente as afirmativas I, II e IV so corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV so corretas.(IF/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: D A figura a seguir representa um muro de altura de 4 metros que iluminado, num determinado instante, pelos raios paralelos do sol. O tamanho da sombra projetada por este muro de x = 3 metros. Durante uma reforma, o proprietrio da casa decide colocar na lateral do muro, no ponto A, uma lmina de faces paralelas de 2 cm de espessura, como cobertura horizontal e transparente, a fim de que a sombra diminua no mnimo em 5 mm.

h

ar gua5,4 m

23 m

pedra2m

Considerando as informaes da figura e os dados fornecidos, a altura h em que o pssaro est voando acima do nvel da gua vale, em m, aproximadamente, a) 2. Obs.: Resolvendo a questo usando a lei da refrao b) 3. a resposta h 6 m e resolvendo usando a equao c) 4. do dioptro plano a resposta ser h 7 m d) 5. e) 6.

A partir desses dados, pode-se concluir que o proprietrio dever comprar uma cobertura feita de um material de ndice de refrao superior a a) 1,25.

b) 5 / 5.

c) 35.

*d) 35 / 5.

e) 25.

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(UDESC-2011.1) - ALTERNATIVA: B Considere uma lmina de vidro de faces paralelas imersa no ar. Um raio luminoso propaga-se no ar e incide em uma das faces da lmina, segundo um ngulo em relao direo normal ao plano da lmina. O raio refratado nesta face e refletido na outra face, que espelhada. O raio refletido novamente refratado na face no espelhada, voltando a propagar-se no ar. Sendo nAr e nVidro, respectivamente, os ndices de refrao da luz no ar e no vidro, o ngulo de refrao que o raio refletido forma no vidro, com a direo normal ao plano da lmina, ao refratar-se pela segunda vez, obedece equao: a) nVidro sen = nAr sen/2 *b) = c) sen = cos d) nVidro sen = nAr sen e) nAr sen = nVidro sen(VUNESP/UNICISAL-2011.1) - ALTERNATIVA: E Outra questo do vestibular solicita que se aponte o provvel trajeto que um raio de luz monocromtica faria ao atravessar um prisma de acrlico que se encontra no ar. A incidncia do raio sobre a face do prisma se d com um ngulo de pequena abertura, cerca de 10 em relao a normal face no ponto de incidncia. O ngulo de refringncia (abertura) do prisma = 45 e o ndice de refrao do acrlico maior do que o do ar.

(UEM/PR-2011.1)-RESPOSTA OFICIAL: SOMA=28 (04+08+16) Com relao ao fenmeno fsico da refrao, assinale o que for correto. 01) Em um meio material, uniforme, homogneo e que possui ndice de refrao maior que o do ar, o ndice de refrao mnimo para a luz violeta e mximo para a luz vermelha. 02) Ao passar de um meio menos refringente, A, para um meio mais refringente, B, a luz que se propagar com maior velocidade, no meio B, sofrer menor desvio com relao normal. 04) Prismas de refringncia que exploram o fenmeno da refrao podem ser usados em espectroscopia para a anlise de luzes monocromticas. 08) A lei de Snell-Descartes afirma que, para cada par de meios e para cada luz monocromtica que se refrata, o produto do seno do ngulo que o raio forma com a normal e o ndice de refrao do meio constante. 16) Um raio de luz policromtica, ao atravessar obliquamente o vidro plano e semitransparente de uma janela, sofrer um desvio lateral que ser tanto maior quanto maior for o ndice de refrao do vidro da janela.

(UNESP-2011.1) - ALTERNATIVA: A Considere um raio de luz monocromtico de comprimento de onda , que incide com ngulo i em uma das faces de um prisma de vidro que est imerso no ar, atravessando-o como indica a figura.

reta normal

reta normal

iraio de luz prisma raio de luz

Esse provvel trajeto melhor representado em: a)

d)

Sabendo que o ndice de refrao do vidro em relao ao ar diminui com o aumento do comprimento de onda do raio de luz que atravessa o prisma, assinale a alternativa que melhor representa a trajetria de outro raio de luz de comprimento 1,5 , que incide sobre esse mesmo prisma de vidro. *a)d)

i

i

b)

*e)b)e)

i

i

c)

c)

i

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UNICENTRO/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: A O olho humano um rgo extraordinrio, mas seu raio de ao pode ser estendido de muitas maneiras atravs de instrumentos pticos, como culos, projetores, cmaras, microscpios e telescpios. Com base nos conhecimentos da ptica, correto afirmar: *a) Toda imagem real de um objeto real invertida. b) O trajeto de um raio luminoso se modifica quando se permutam as posies da fonte e do observador. c) O desvio de um raio luminoso, ao atravessar um prisma, depende apenas do ndice de refrao do material que constitui o prisma. d) Todo raio incidente passando pelo centro de curvatura de um espelho esfrico reflete paralelo ao eixo principal desse espelho. e) A imagem obtida de um objeto colocado a 10,0 cm de um espelho cncavo de raio de curvatura 8,0 cm real e localizada a 5,0 cm do espelho.

VESTIBULARES 2011.2 (VUNESP/UNICID-2011.2) - ALTERNATIVA: C O lanamento malsucedido do foguete experimental levou-o queda, em meio a uma regio de arrecifes. De um helicptero, em altitude constante de 100 m da superfcie da gua, tcnicos, sobrevoando a regio, avistaram o foguete submerso a uma profundidade aparente que, sem levar em conta o fenmeno da refrao, foi tida como de 30 metros, no momento em que o helicptero pairava sobre os destroos. Considerando-se a refrao da gua, a verdadeira profundidade do foguete em relao ao nvel das guas do mar , em metros, Dados: ndices de refrao do ar e da gua, respectivamente, de 1 e 4/3. .a) 15. b) 30. *c) 40. d) 60. e) 90. (IF/SP-2011.2) - ALTERNATIVA: B Carlos observa uma piscina e percebe que os azulejos que ficam dentro dgua parecem menores do que os que esto fora. O fenmeno que explica tal observao a a) reflexo. *b) refrao. c) irradiao. d) conveco. e) polarizao. (UNIFOR/CE-2011.2) - ALTERNATIVA: E A trajetria da luz em determinado espao representada por um raio que indica sua fonte, ou seja, de onde sai a luz e para onde ela se dirige. Assim, considerando a trajetria de um raio de luz monocromtica que incide rasante em uma das faces de uma lmina de vidro de faces paralelas, imersa no ar, com ndice de refrao igual a 2 , pode-se afirmar que esta trajetria melhor representada como: a)Lmina

b)

Lmina

c)

Lmina

d)

Lmina

*e)

Lmina

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PTICA GEOMTRICAlentes esfricas (estudo grco)VESTIBULARES 2011.1 (UFV/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: A Um feixe de luz de raios paralelos incide em uma lente delgada convergente feita de um vidro com ndice de refrao nV = 2. Com a lente imersa no ar (cujo ndice de refrao nA = 1), os raios de luz, que so paralelos ao eixo da lente, convergem em um ponto a uma distncia dA do centro dessa. Se essa lente for imersa em um lquido com ndice de refrao nL = 2, os mesmos raios incidentes convergiro a uma distncia dL do centro da lente e a razo dA/dL valer: *a) 0 b) 1 c) 2 d) 0,5 (ACAFE/SC-2011.1) - ALTERNATIVA: C Um professor deseja ilustrar sua aula de tica com exemplos do cotidiano. Nessa situao, assinale a alternativa correta que completa as lacunas da frase a seguir. O Professor pode usar uma colher de ao inox polido como ___ ______, e uma colher plstica transparente cheia dgua como ________. a) somente um espelho cncavo - lente convergente. b) espelho cncavo ou convexo - lente divergente. *c) espelho cncavo ou convexo - lente convergente. d) somente espelho convexo - lente divergente. (UFSC-2011.1) - RESPOSTA OFICIAL: SOMA = 21 (01+04+16) Pedrinho, em uma aula de Fsica, apresenta um trabalho sobre tica para o seu professor e colegas de classe. Para tal, ele montou um aparato, conforme a figura abaixo.

(FUVEST/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: B Um objeto decorativo consiste de um bloco de vidro transparente, de ndice de refrao igual a 1,4, vidro com a forma de um paraleleppedo, que 1,4 tem, em seu interior, uma bolha, aproximadamente esfrica, preenchida com um lquido lquido, tambm transparente, de ndice n de refrao n. A figura ao lado mostra um perfil do objeto. Nessas condies, quando a luz visvel incide perpendicularmente em uma das faces do bloco e atravessa a bolha, o objeto se comporta, aproximadamente, como a) uma lente divergente, somente se n > 1,4. *b) uma lente convergente, somente se n > 1,4. c) uma lente convergente, para qualquer valor de n. d) uma lente divergente, para qualquer valor de n. e) se a bolha no existisse, para qualquer valor de n. (IF/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: E Os fenmenos luminosos so estudados h muito tempo. A luz, como qualquer onda eletromagntica, tem grandes aplicaes na engenharia e na medicina, entre outras reas. Quando a luz atinge uma superfcie, um ou mais fenmenos podem ocorrer, como a reflexo, refrao, difuso e absoro. A seguir so feitas as seguintes afirmativas: I. Quando olhamos uma moeda dentro de um recipiente com gua, sabemos que ela no se encontra na posio vista aparentemente, por causa do fenmeno da reflexo, que desvia os raios luminosos. II. Para acendermos um palito de fsforo por meio de raios solares, podemos usar lentes do tipo convergentes. III. Toda onda eletromagntica, como a luz, pode se propagar no vcuo. IV. Colocando-se um objeto entre dois espelhos planos e paralelos, obtm-se um nmero infinito de imagens. So corretas apenas a) I e II. b) II e IV. c) I, II e III. d) I, II e IV. *e) II, III e IV. (FEI/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: C Voc deve construir um aparato para aumentar a imagem de pequenos insetos. Qual lente voc usaria neste caso? a) cncava b) bicncava *c) convexa d) divergente e) plana (VUNESP/UEA-2011.1) - ALTERNATIVA: E Um professor de fsica dividiu a sala em grupos e organizou uma gincana de perguntas e respostas. Um dos grupos elaborou uma pergunta sobre ptica geomtrica, fornecendo as seguintes pistas: I. posso formar imagens reais ou virtuais de objetos reais, II. minhas imagens virtuais so maiores do que o objeto. Acertaria a resposta quem afirmasse se tratar de a) um espelho plano. b) um espelho esfrico convexo. c) um prisma triangular de vidro. d) uma lente esfrica divergente. *e) uma lente esfrica convergente. Obs.: Outra resposta correta seria um espelho esfrico cncavo. 26

Baseado nos princpios da tica e no aparato da figura, assinale a(s) proposio(es) CORRETA(S). 01. I uma fonte de luz primria do tipo incandescente; II uma lente cncavo-convexa que, quando colocada em um meio adequado, pode se tornar divergente; III um prisma de reflexo total; IV um espelho plano e V um espelho cncavo. 02. I est no foco da lente II; III um prisma cujo ndice de refrao maior que 1,0; em IV ocorre a reflexo especular e em V os raios incidentes so paralelos ao eixo principal do espelho cncavo. 04. Para que ocorra a reflexo total em III, o ndice de refrao do prisma deve ser maior que o do meio em que est imerso e a luz deve ir do meio mais refringente para o menos refringente. 08. As leis da reflexo so aplicadas somente em III e IV. 16. As leis da refrao so aplicadas somente em II e III. 32. No aparato em questo, podemos afirmar que tanto a frequncia como a velocidade da luz variam de acordo com o ndice de refrao do meio no qual o raio est se propagando. 64. Ao afastar o espelho V da fonte de luz, na direo horizontal, a imagem conjugada por ele ser real, invertida e menor. japizzirani@gmail.com

(UEPB-2011.1) - ALTERNATIVA: E Leia o texto III, a seguir, para responder questo 27. Texto III: O desenvolvimento da ptica geomtrica teve como motivao, assim como algumas outras reas da fsica, a necessidade de ampliar a potencialidade do ser humano e suprir algumas de suas limitaes. Os binculos, lunetas e lupas so exemplos do primeiro caso e os culos do segundo. Uns ampliaram a capacidade do olho humano, outros corrigiram algumas de suas debilidades. [...] O olho humano um sensor poderosssimo. Em parceria com o crebro, capta as imagens que desvendam o mundo exterior com todas as suas formas, relevos, cores e movimentos. capaz de focalizar objetos situados a vrios quilmetros de distncia ou a um palmo da nossa face. [...] (Adaptado de Fsica na Escola, v. 2, n. 2, 2001) 27 QUESTO Acerca do assunto tratado no texto III, analise as proposies abaixo: I - Uma lupa uma lente convergente usada como lente de aumento. A respeito do objeto e sua imagem correto afirmar que o objeto deve ser colocado entre o foco e a lente, e a imagem obtida virtual. II - Espelhos usados em maquiagem so convexos e formam imagens virtuais diminudas para objetos colocados entre o foco e o centro de curvatura. III - O espelho retrovisor da motocicleta convexo porque aumenta o tamanho das imagens e aumenta o campo visual. Aps a anlise, conclui-se que (so) correta(s) apenas a(s) proposio(es): a) III b) II e III c) I e II d) I e III *e) I (IFG/GO-2011.1) - ALTERNATIVA: D A figura abaixo representa uma lente delgada convergente. O ponto O o centro ptico, F o foco principal objeto, f a distncia focal e A o ponto antiprincipal, que dista em relao ao centro ptico 2f.

(UEM/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 22 (02+04+16) Para a construo de uma mquina fotogrfica simples, foram utilizadas uma cmara escura e uma lente. No interior da cmara, em uma de suas faces verticais, colocado um filme sensvel luz visvel. Na face oposta ao filme, colocada uma lente com ndice de refrao maior que o ndice de refrao do ar. A lente pode ainda se afastar ou se aproximar do filme. De posse dessas informaes, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto. 01) Se a cmara for usada no ar, a lente pode ser divergente. 02) Para obter imagens ntidas de um objeto infinitamente afastado e imerso no ar, a distncia entre o filme e a lente deve ser igual distncia focal da lente, se essa for uma lente convergente. 04) Quando um objeto imerso no ar se aproxima de uma distncia infinita direo da cmara, a lente, que nesse caso deve ser convergente, deve ser afastada do filme para a obteno de uma imagem ntida sobre o filme. 08) Quanto maior for a distncia entre o objeto imerso no ar e a lente, menor deve ser a distncia focal de uma lente convergente, para que o objeto possa ser focalizado nitidamente no filme. 16) Se essa mquina fotogrfica for usada em um meio no qual o ndice de refrao seja maior que o da lente, a lente utilizada pode ser divergente.

A

F