PROFESSOR: Felipe CantuáriaBANCO DE QUESTÕES - FÍSICA - 1ª SÉRIE - ENSINO MÉDIO

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01- Um raio luminoso passa do ar para a água formando um ângulo i = 30o com a normal. Sabendo que o índice de refração da água em relação ao ar vale 4/3, calcule o valor do ângulo de refração.

02- A velocidade da luz em determinado meio é 4 vezes menor que sua velocidade no vácuo. Logo, o índice de refração desse meio é igual a:

(A) 8 (B) 4(C) 2 (D) 1(E) 16

03- Quando um raio de luz proveniente do meio A incide sobre a superfície de separação com um meio B, passa a se propagar nesse meio, conforme mostra a figura.

Podemos afirmar que:

(A) no meio A, a velocidade de propagação da luz é menor que no meio B.(B) no meio A, a velocidade de propagação da luz é igual à velocidade no meio B.(C) no meio A, a velocidade de propagação da luz é maior que no meio B.(D) no meio A, a velocidade de propagação da luz é maior que no meio B, somente se o meio

B for água.(E) no meio A, a velocidade de propagação da luz é maior que no meio B, somente se o meio

A for água.

04- Quando se propaga de um meio A para um meio B, incidindo sob ângulo de 45o com a normal, um raio luminoso se refrata formando com a normal um ângulo de 60o. Sendo 1,4 o índice de refração do meio B, determine o índice de refração do meio A. Dados: sen 45o = 0,7 e sem 60o = 0,9.

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Meio BMeio A

30°

N

60°

05- Um feixe de luz está se propagando nos meios I e II separados por uma superfície plana S, conforme o esquema a seguir.

De acordo com o esquema e a tabela de dados, o índice de refração do meio II em relação ao meio I é igual a:

(A) 0,701 (B) 0,812 (C) 1,00 (D) 1,16 (E) 1,23

06- Um raio de luz monocromática passa de um meio A para um meio B conforme a figura:

a) Qual é o meio mais refringente? Justifique.

R.: ___________________________________________________________

______________________________________________________________

______________________________________________________________

b) Em que meio a luz possui maior velocidade? Justifique.

R.: ___________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

07- Um raio de luz passa no vácuo, onde sua velocidade é 3.108 m/s, para um líquido, onde a velocidade passa a ser 2,4.108 m/s. O índice de refração do líquido é:

(A) 0,6 (B) 1,25 (C) 1,5 (D) 1,8 (E) 7,2

08- A figura a seguir mostra um raio de luz monocromática propagando-se no ar e atingindo o ponto A da superfície de um paralelepípedo retângulo feito de vidro transparente. A linha pontilhada, normal à superfície no ponto de incidência do raio luminoso, e os três raios representados estão situados num mesmo plano paralelo a uma das faces do bloco.

a) De acordo com a figura, que fenômenos estão ocorrendo no ponto A?

R.: _________________________________________________________

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b) O ângulo limite para um raio da luz considerada, quando se propaga desse vidro para o ar, é 42°. Mostre o que acontecerá com o raio no interior do vidro ao atingir o ponto B.

09- O apresentador anuncia o número do ilusionista que, totalmente amarrado e imerso em um tanque transparente, cheio de água, escapará de modo surpreendente. Durante esse número, o ilusionista vê, em um certo instante, um dos holofotes do circo, que lhe parece estar a 53° acima da horizontal.

Sabendo que o índice de refração da água é 4/3, determine o ângulo real que o holofote faz com a horizontal.

R.: ___________________________________________________________________________

10- Está representada a seguir a trajetória percorrida por um raio de luz que passa do ar (1) para um meio mais refringente. Como a distância OP é igual a 10 cm e RS, 8 cm, o índice de refração do meio (2) em relação ao ar (1) vale:

(A) 1,25 (B )0,75(C) 0,80 (D)1,33(E) 0,67

11- Suponha que exista um outro universo no qual há um planeta parecido com o nosso, com a diferença de que a luz visível que o ilumina é monocromática. Um fenômeno ótico causado por esta luz, que não seria observado neste planeta, seria:

(A) a refração. (B) a reflexão. (C) a difração. (D) o arco-íris. (E) a sombra.

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Dados: sem 37º = cos 53º = 0,6 cos 37º = sen 53º = 0,8

12- A figura mostra o olho de um mergulhador que, quando olha para cima, vê o pássaro na posição II e, quando olha para baixo, vê o peixe na posição V. As posições reais do pássaro e do peixe são:

(A) I e IV. (B) I e V.(A) II e V. (D) II e VI.(E) III e V.

13- Em dias chuvosos, podemos ver no céu o fenômeno da dispersão da luz solar, formando o arco-íris. A figura abaixo mostra o que ocorre com um raio de luz solar, ao atingir uma gota de água. Representamos, para simplificar a figura, apenas os raios de luz vermelha e violeta, que limitam o espectro da luz branca.

Considerando as informações acima, responda às seguintes perguntas:

a) Quais os fenômenos, mostrados acima, que ocorrem com o raio de luz vermelha nas posições I, II e III?

R.: ___________________________________________________________________________

b) O índice de refração da água é maior para a luz violeta do que para a luz vermelha. Qual delas propaga-se, dentro da gota, com maior velocidade? Justifique sua resposta.

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14- Um raio luminoso incide sob um ângulo de 45° numa lâmina de faces planas e paralelas, imersa no ar, de 4 cm de espessura e índice de refração igual a 1,5. Ao sair da lâmina, o raio luminoso faz com a normal um ângulo de:

(A) 30° (B) 45° (C) 60° (D) 75° (E) n.d.a.

15- Um raio luminoso monocromático propaga-se num líquido transparente de índice de refração absoluto n. O ângulo limite nesse meio vale 30°. Pode-se então dizer que o valor do índice de refração n vale:

(A) ½ (B) 1(C) √2 (D) 2(E) √3

16- Um raio luminoso sofre as refrações mostradas na figura, ao atravessar os meios com índices de refração n1, n2 e n3.

Pode-se, então, afirmar que:

(A) n1 < n2 > n3 (B) n1 = n2 = n3 (C) n1 < n2 < n3 (D) n1 > n2 > n3 (E) n1 > n2 < n3

17- Um prisma imerso no ar deve ser usado para mudar a direção do feixe de luz incidente por 90°, de modo que a luz não é transmitida através da superfície BC. Qual o menor valor admissível para o índice de refração do prisma?

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18- Os raios de luz provenientes de uma estrela (E), ao atravessar a atmosfera, sofrem desvios, dando-nos a impressão de que a estrela está mais alta (E) do que realmente está (Figura 1). Também, por isso, pode-se observar a imagem do Sol (S) mesmo depois que ele (S) se pôs no horizonte ou antes de nascer (Figura 2).

Esses fatos ocorrem, principalmente, devido à:

(A) variação de índice de refração do ar com a altitude (B) variação de índice de refração do ar com a longitude (C) variação de índice de refração do ar com a latitude (D) dispersão da luz ao atravessar a atmosfera (E) forma esférica da Terra e à atração gravitacional sofrida pela Lua

19- Um raio de luz que se propaga num meio A atinge a superfície que separa esse meio de outro, B, e sofre reflexão total. Podemos afirmar que:

(A) A é mais refringente que B, e o ângulo de incidência é menor que o ângulo limite. (B) A é mais refringente que B, e o ângulo de incidência é maior que o ângulo limite. (C) A é menos refringente que B, e o ângulo de incidência é maior que o ângulo limite. (D) A é menos refringente que B, e o ângulo de incidência é menor que o ângulo limite. (E) A é menos refringente que B, e o ângulo de incidência é igual ao ângulo limite.

20- A figura a seguir indica a trajetória de um raio de luz que passa de uma região semicircular que contém ar para outra de vidro, ambas de mesmo tamanho e perfeitamente justapostas.

Determine, numericamente, o índice de refração do vidro em relação ao ar.

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Gabarito

01- Um raio luminoso passa do ar para a água formando um ângulo i = 30o com a normal. Sabendo que o índice de refração da água em relação ao ar vale 4/3, calcule o valor do ângulo de refração.

R.: sen X = 3/8 = 0,375. Logo: x = 22 graus

02- A velocidade da luz em determinado meio é 4 vezes menor que sua velocidade no vácuo. Logo, o índice de refração desse meio é igual a:

(A) 8 (B) 4(C) 2 (D) 1(E) 16

03- Quando um raio de luz proveniente do meio A incide sobre a superfície de separação com um meio B, passa a se propagar nesse meio, conforme mostra a figura.

Podemos afirmar que:

(A) no meio A, a velocidade de propagação da luz é menor que no meio B.(B) no meio A, a velocidade de propagação da luz é igual à velocidade no meio B.(C) no meio A, a velocidade de propagação da luz é maior que no meio B.(D) no meio A, a velocidade de propagação da luz é maior que no meio B, somente se o meio

B for água.(E) no meio A, a velocidade de propagação da luz é maior que no meio B, somente se o meio

A for água.

04- Quando se propaga de um meio A para um meio B, incidindo sob ângulo de 45o com a normal, um raio luminoso se refrata formando com a normal um ângulo de 60o. Sendo 1,4 o índice de refração do meio B, determine o índice de refração do meio A. Dados: sen 45o = 0,7 e sem 60o = 0,9.

R.: 1,8

05- Um feixe de luz está se propagando nos meios I e II separados por uma superfície plana S, conforme o esquema a seguir.

De acordo com o esquema e a tabela de dados, o índice de refração do meio II em relação ao meio I é igual a

(A) 0,701 (B) 0,812 (C) 1,00 (D) 1,16

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Meio BMeio A

30°

N

60°

(E) 1,2306- Um raio de luz monocromática passa de um meio A para um meio B conforme a figura:

a) Qual é o meio mais refringente? Justifique.

R: meio A. O ÂNGULO DE INCIDÊNCIA É MENOR QUE O REFRATADO.

b) Em que meio a luz possui maior velocidade? Justifique.

R.: meio B . POSSUI UM ÂNGULO MAIOR.

07- Um raio de luz passa no vácuo, onde sua velocidade é 3.108 m/s, para um líquido, onde a velocidade passa a ser 2,4.108 m/s. O índice de refração do líquido é:

(A) 0,6 (B) 1,25 (C) 1,5 (D) 1,8 (E) 7,2

08- A figura a seguir mostra um raio de luz monocromática propagando-se no ar e atingindo o ponto A da superfície de um paralelepípedo retângulo feito de vidro transparente. A linha pontilhada, normal à superfície no ponto de incidência do raio luminoso, e os três raios representados estão situados num mesmo plano paralelo a uma das faces do bloco.

a) De acordo com a figura, que fenômenos estão ocorrendo no ponto A?

R.: Reflexão e Refração.

b) O ângulo limite para um raio da luz considerada, quando se propaga desse vidro para o ar, é 42°. Mostre o que acontecerá com o raio no interior do vidro ao atingir o ponto B.

R.: Observe o esquema a seguir:

09- O apresentador anuncia o número do ilusionista que, totalmente amarrado e imerso em um tanque transparente, cheio de água, escapará de modo surpreendente. Durante esse número, o ilusionista vê, em um certo instante, um dos holofotes do circo, que lhe parece estar a 53° acima da horizontal.

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Sabendo que o índice de refração da água é 4/3, determine o ângulo real que o holofote faz com a horizontal.

R.: 37 graus

10- Está representada a seguir a trajetória percorrida por um raio de luz que passa do ar (1) para um meio mais refringente. Como a distância OP é igual a 10 cm e RS, 8 cm, o índice de refração do meio (2) em relação ao ar (1) vale:

(A) 1,25 (B )0,75(C) 0,80 (D)1,33(E) 0,67

11- Suponha que exista um outro universo no qual há um planeta parecido com o nosso, com a diferença de que a luz visível que o ilumina é monocromática. Um fenômeno ótico causado por esta luz, que não seria observado neste planeta, seria:

(A) a refração. (B) a reflexão. (C) a difração. (D) o arco-íris. (E) a sombra.

12- A figura mostra o olho de um mergulhador que, quando olha para cima, vê o pássaro na posição II e, quando olha para baixo, vê o peixe na posição V. As posições reais do pássaro e do peixe são:

(A) I e IV. (B) I e V.(A) II e V. (D) II e VI.(E) III e V.

13- Em dias chuvosos, podemos ver no céu o fenômeno da dispersão da luz solar, formando o arco-íris. A figura abaixo mostra o que ocorre com um raio de luz solar, ao atingir uma gota de água.

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Representamos, para simplificar a figura, apenas os raios de luz vermelha e violeta, que limitam o espectro da luz branca.

Considerando as informações acima, responda às seguintes perguntas:

a) Quais os fenômenos, mostrados acima, que ocorrem com o raio de luz vermelha nas posições I, II e III?

R.: Refração, reflexão total e refração.

b) O índice de refração da água é maior para a luz violeta do que para a luz vermelha. Qual delas propaga-se, dentro da gota, com maior velocidade? Justifique sua resposta.

R.:

14- Um raio luminoso incide sob um ângulo de 45° numa lâmina de faces planas e paralelas, imersa no ar, de 4 cm de espessura e índice de refração igual a 1,5. Ao sair da lâmina, o raio luminoso faz com a normal um ângulo de:

(A) 30° (B) 45° (C) 60° (D) 75° (E) n.d.a.

15- Um raio luminoso monocromático propaga-se num líquido transparente de índice de refração absoluto n. O ângulo limite nesse meio vale 30°. Pode-se então dizer que o valor do índice de refração n vale:

(A) ½. (B) 1.(C) √2. (D) 2.(E) √3.

16- Um raio luminoso sofre as refrações mostradas na figura, ao atravessar os meios com índices de refração n1, n2 e n3.

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Pode-se, então, afirmar que:

(A) n1 < n2 > n3 (B) n1 = n2 = n3 (C) n1 < n2 < n3 (D) n1 > n2 > n3 (E) n1 > n2 < n3

17- Um prisma imerso no ar deve ser usado para mudar a direção do feixe de luz incidente por 90°, de modo que a luz não é transmitida através da superfície BC. Qual o menor valor admissível para o índice de refração do prisma?

R.: √2

18- Os raios de luz provenientes de uma estrela (E), ao atravessar a atmosfera, sofrem desvios, dando-nos a impressão de que a estrela está mais alta (E) do que realmente está (Figura 1). Também, por isso, pode-se observar a imagem do Sol (S) mesmo depois que ele (S) se pôs no horizonte ou antes de nascer (Figura 2).

Esses fatos ocorrem, principalmente, devido à:

(A) variação de índice de refração do ar com a altitude (B) variação de índice de refração do ar com a longitude (C) variação de índice de refração do ar com a latitude (D) dispersão da luz ao atravessar a atmosfera (E) forma esférica da Terra e à atração gravitacional sofrida pela Lua

19- Um raio de luz que se propaga num meio A atinge a superfície que separa esse meio de outro, B, e sofre reflexão total. Podemos afirmar que:

(A) A é mais refringente que B, e o ângulo de incidência é menor que o ângulo limite. (B) A é mais refringente que B, e o ângulo de incidência é maior que o ângulo limite. (C) A é menos refringente que B, e o ângulo de incidência é maior que o ângulo limite. (D) A é menos refringente que B, e o ângulo de incidência é menor que o ângulo limite. (E) A é menos refringente que B, e o ângulo de incidência é igual ao ângulo limite.

20- A figura a seguir indica a trajetória de um raio de luz que passa de uma região semicircular que contém ar para outra de vidro, ambas de mesmo tamanho e perfeitamente justapostas.

Determine, numericamente, o índice de refração do vidro em relação ao ar.

R.: 1,5

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MCS/1808/BANCO DE QUESTOES/FISICA/FISICA - 1a SERIE - ENSINO MEDIO - 2a ETAPA – 2018 –FELIPE CANTUARIA.DOC

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