Óptica - Lista 01 – Introdução à Óptica Geométrica – Pingüim 2006 pag.1

Óptica - Lista 01 – Introdução à Óptica Geométrica

1. (Ufpe 2006) Uma "câmera tipo caixote" possui uma única lente delgada convergente, de distância focal f = 20 cm. Qual deve ser a distância da lente ao filme, em cm, para que a imagem de uma pessoa que está de pé a 400 cm da câmera seja focalizada sobre o filme?

2. (Ufrj 95) No dia 3 de novembro de 1994 ocorreu o último eclipse total do Sol deste milênio. No Brasil, o fenômeno foi mais bem observado na Região Sul. A figura mostra a Terra, a Lua e o Sol alinhados num dado instante durante o eclipse; neste instante, para um observador no ponto P, o disco da Lua encobre exatamente o disco do Sol. Sabendo que a razão entre o raio do Sol (Rs) e o raio da Lua (RL) vale Rs/RL = 4,00 x 102 e que a distância do ponto P e ao centro da Lua vale 3,75 x 105 km, calcule a distância entre P e o centro do Sol. Considere propagação retilínea para o luz.

3. (Unesp 94) Em 3 de novembro de 1994, no período da manhã, foi observado, numa faixa ao sul do Brasil, o último eclipse solar total do milênio. Supondo retilínea a trajetória da luz, um eclipse pode ser explicado pela participação de três corpos alinhados: um anteparo, uma fonte e um obstáculo. a) Quais são os três corpos do Sistema Solar envolvidos nesse eclipse? b) Desses três corpos, qual deles faz o papel: De anteparo? De fonte? De obstáculo? TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO (Puccamp 2004) A luz visível é a fonte de energia da qual dependem as plantas e, por conseguinte, todos os seres vivos. As radiações ultravioleta e infravermelha, que estão fora da faixa visível, podem também ter importância biológica.

4. A velocidade da luz, no vácuo, vale aproximadamente 3,0.108 m/s. Para percorrer a distância entre a Lua e a Terra, que é de 3,9.105 km, a luz leva: a) 11,7 s b) 8,2 s c) 4,5 s d) 1,3 s e) 0,77 s 5. (Cesgranrio 94) O menor tempo possível entre um eclipse do Sol e um eclipse da Lua é de aproximadamente: a) 12 horas. b) 24 horas. c) 1 semana.

d) 2 semanas. e) 1 mês. 6. (Fatec 2005) Um objeto y de comprimento 4,0 cm projeta uma imagem y' em uma câmara escura de orifício, como indicado na figura.

O comprimento de y' é, em centímetros, igual a a) 2,5 b) 2,0 c) 1,8 d) 1,6 e) 0,4 7. (Fei) Uma câmara escura de orifício fornece a imagem de um prédio, o qual se apresenta com altura de 5cm. Aumentando-se de 100m a distância do prédio à câmara, a imagem se reduz para 4cm de altura. Qual é a distância entre o prédio e a câmara, na primeira posição? a) 100 m b) 200 m c) 300 m d) 400 m e) 500 m 8. (Fgv 2006) O professor pede aos grupos de estudo que apresentem à classe suas principais conclusões sobre os fundamentos para o desenvolvimento do estudo da Óptica Geométrica. GRUPO I - Os feixes de luz podem apresentar-se em raios paralelos, convergentes ou divergentes. GRUPO II - Os fenômenos de reflexão, refração e absorção ocorrem isoladamente e nunca simultaneamente. GRUPO III - Enquanto num corpo pintado de preto fosco predomina a absorção, em um corpo pintado de branco predomina a difusão. GRUPO IV - Os raios luminosos se propagam em linha reta nos meios homogêneos e transparentes. São corretas as conclusões dos grupos a) I e III, apenas. b) II e IV, apenas. c) I, III e IV, apenas. d) II, III e IV, apenas. e) I, II, III e IV. 9. (Fuvest) A luz solar penetra numa sala através de uma janela de vidro transparente. Abrindo-se a janela, a intensidade da radiação solar no interior da sala: a) permanece constante. b) diminui, graças à convecção que a radiação solar provoca. c) diminui, porque os raios solares são concentrados na sala pela janela de vidro. d) aumenta, porque a luz solar não sofre mais difração. e) aumenta, porque parte da luz solar não mais se reflete na janela. 10. (Fuvest) 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.

Exercícios de Física – Pingüim 2006

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d) uma completa escuridão. e) somente os planetas do sistema solar. 11. (Fuvest 2000) Em agosto de 1999, ocorreu o último eclipse solar total do século. Um estudante imaginou, então, uma forma de simular eclipses. Pensou em usar um balão esférico e opaco, de 40m de diâmetro, que ocultaria o Sol quando seguro por uma corda a uma altura de 200m. Faria as observações, protegendo devidamente sua vista, quando o centro do Sol e o centro do balão estivessem verticalmente colocados sobre ele, num dia de céu claro. Considere as afirmações abaixo, em relação aos possíveis resultados dessa proposta, caso as observações fossem realmente feitas, sabendo-se que a distância da Terra ao Sol é de 150×106km e que o Sol tem um diâmetro de 0,75×106 km, aproximadamente.I. O balão ocultaria todo o Sol: o estudante não veria diretamente nenhuma parte do Sol.II. O balão é pequeno demais: o estudante continuaria a ver diretamente partes do Sol.lII. O céu ficaria escuro para o estudante, como se fosse noite.Está correto apenas o que se afirma em a) I b) II c) III d) I e III e) II e III 12. (Fuvest 2004)

Um jovem, em uma praia do Nordeste, vê a Lua a Leste, próxima ao mar. Ele observa que a Lua apresenta sua metade superior iluminada, enquanto a metade inferior permanece escura. Essa mesma situação, vista do espaço, a partir de um satélite artificial da Terra, que se encontra no prolongamento do eixo que passa pelos pólos, está esquematizada (parcialmente) na figura, onde J é a posição do jovem. Pode-se concluir que, nesse momento, a direção dos raios solares que se dirigem para a Terra é melhor representada por a) A b) B c) C d) D e) E 13. (Uel 2001) Considere as seguintes afirmativas: I- A água pura é um meio translúcido. II- O vidro fosco é um meio opaco. III- O ar é um meio transparente. Sobre as afirmativas acima, assinale a alternativa correta. a) Apenas a afirmativa I é verdadeira. b) Apenas a afirmativa II é verdadeira. c) Apenas a afirmativa III é verdadeira. d) Apenas as afirmativas I e a III são verdadeiras. e) Apenas as afirmativas II e a III são verdadeiras.

14. (Ufmg 2005) Marília e Dirceu estão em uma praça iluminada por uma única lâmpada. Assinale a alternativa em que estão CORRETAMENTE representados os feixes de luz que permitem a Dirceu ver Marília.

15. (Ufrn 2002) Ana Maria, modelo profissional, costuma fazer ensaios fotográficos e participar de desfiles de moda. Em trabalho recente, ela usou um vestido que apresentava cor vermelha quando iluminado pela luz do sol.Ana Maria irá desfilar novamente usando o mesmo vestido. Sabendo-se que a passarela onde Ana Maria vai desfilar será iluminada agora com luz monocromática verde, podemos afirmar que o público perceberá seu vestido como sendoa) verde, pois é a cor que incidiu sobre o vestido.b) preto, porque o vestido só reflete a cor vermelha.c) de cor entre vermelha e verde devido à mistura das cores.d) vermelho, pois a cor do vestido independe da radiação incidente. 16. (Ufv 2001) Em uma situação, ilustrada na figura 1, uma lâmpada e um observador têm, entre si, uma lâmina de vidro colorida. Em outra situação, ilustrada na figura 2, ambos, a lâmpada e o observador, encontram-se à frente de uma lâmina de plástico colorida, lisa e opaca. Mesmo sendo a lâmpada emissora de luz branca, em ambas as situações o observador enxerga as lâminas como sendo de cor verde.

Pode-se, então, afirmar que, predominantemente: a) o vidro reflete a luz de cor verde, absorvendo as outras cores, e o plástico transmite a luz de cor verde, absorvendo as outras cores. b) o vidro absorve a luz de cor verde, transmitindo as outras cores, e o plástico absorve a luz de cor verde, refletindo as outras cores. c) o vidro transmite a luz de cor verde, absorvendo as outras cores, e o plástico absorve a luz de cor verde, refletindo as outras cores. d) o vidro transmite a luz de cor verde, absorvendo as outras cores, e o plástico reflete a luz de cor verde, absorvendo as outras cores. e) o vidro absorve a luz de cor verde, transmitindo as outras cores, e o plástico reflete a luz de cor verde, absorvendo as outras cores.

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17. (Unb) Eratóstenes, um antigo sábio que trabalhou no museu de Alexandria, há mais de dois mil anos, criou um famoso método para medir a circunferência da Terra. Conta-se que ele estava lendo um pergaminho que continha histórias de viajantes e deteve-se em uma passagem em que era narrado o fato, aparentemente banal, de que "ao meio-dia do dia mais longo do ano", na cidade de Siena, próxima a Alexandria, o Sol estava a pino sobre um poço de água, e obeliscos não projetavam nenhuma sombra. O fato intrigou-o porque, no mesmo dia e no mesmo horário, na cidade de Alexandria, o Sol não estava exatamente a pino, como em Siena. Considerando que, devido a grande distância entre o Sol e a Terra, os raios luminosos provenientes do Sol que chegam à superfície terrestre são praticamente paralelos, ele concluiu, então, que a Terra não poderia ser plana e elaborou um método para medir o perímetro da sua circunferência. O método baseava-se em medir o ângulo ‘, formado entre uma torre vertical e a linha que une a extremidade da sombra projetada por essa torre no solo e o topo da torre, além de medir a distância entre Siena e Alexandria, conforme ilustra a figura a seguir.

Com base nessas informações, julgue os itens que se seguem. (1) Se a Terra fosse plana, a sombra de uma torre vertical teria, em um mesmo horário, o mesmo tamanho em qualquer parte da Terra. (2) Se a Terra fosse plana e o Sol estivesse suficientemente próximo dela, de modo que seus raios de luz não pudessem ser considerados paralelos, então poderiam ser observadas diferentes configurações das sombras de torres idênticas localizadas em Siena e em Alexandria. (3) Um forte indício de que a Terra é arredondada poderia ser percebido durante um eclipse lunar, observando-se a sombra da Terra na superfície da Lua. (4) Considerando que a distância entre Siena e Alexandria seja de 450km, que o ângulo ‘ seja igual a 4° e que a Terra seja uma esfera, o perímetro da circunferência de maior raio que passa pelas duas cidades será superior a 40.000km. 18. (Unesp) Quando o Sol está a pino, uma menina coloca um lápis de 7,0x10-3 m de diâmetro, paralelamente ao solo, e observa a sombra por ele formada pela luz do Sol. Ela nota que a sombra do lápis é bem nítida quando

ele está próximo ao solo mas, à medida que vai levantando o lápis, a sombra perde a nitidez até desaparecer, restando apenas a penumbra. Sabendo-se que o diâmetro do Sol é de 14x108 m e a distância do Sol à Terra é de 15x1010 m, pode-se afirmar que a sombra desaparece quando a altura do lápis em relação ao solo é de: a) 1,5 m. b) 1,4 m. c) 0,75 m. d) 0,30 m. e) 0,15 m.

1. 21 cm 2. 1,5 . 108 km 3. a) Sol, Lua e Terra. b) Terra: anteparo; Sol: fonte; Lua: obstáculo. 4. [D] 5. [D] 6. [D] 7. [D] 8. [C] 9. [E] 10. [C] 11. [A] 12. [A] 13. [C] 14. [A] 15. [B] 16. [D] 17. V V V V 18. [C]

GABARITO