53 Optica Geom

EDUCACIONAL

Física Óptica

ÓPTICA GEOMÉTRICA 01. (PUCC) O motorista de um carro olha no espelho retrovisor interno e vê o passageiro do banco traseiro. Se o passageiro olhar para o mesmo espelho verá o motorista. Este fato se explica pelo:

Resolução: Pela teoria ⇒ Alternativa E

a) princípio da independência dos raios luminosos. b) fenômeno de refração que ocorre na superfície do espelho. c) fenômeno de absorção que ocorre na superfície do espelho. d) princípio da propagação retilínea dos raios luminosos. e) princípio da reversibilidade dos raios luminosos.

02. (UF-AL) Na figura abaixo, F é uma fonte de luz extensa e A, um anteparo opaco. Pode-se afirmar que I, II e III são, respectivamente, regiões de:

I

a) b) c) d) e)

Resolução:

F

A região II encontra-se atrás do anteparo. Portanto, é uma região de sombra. As regiões I e III (simétricas) constituem penumbra.

A

Alternativa D

II

III

sombra, sombra e penumbra. penumbra, sombra e sombra. sombra, penumbra e sombra. penumbra, sombra e penumbra. penumbra, penumbra e sombra.

03. (PUCC) Um observador nota que um edifício projeta no solo uma sombra de 30 m de comprimento, no instante em que um muro de 1,5 m de altura projeta uma sombra de 50 cm. Determine a altura do edifício.

FISSEM1502-R

Resolução: H 30

1,5

= 0,5 → H = 90 m

1

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FÍSICA

ÓPTICA EDUCACIONAL

04. (UE-CE) Um homem de 2,0 m de altura coloca-se a 0,5 m de uma câmara escura (de orifício) de comprimento 30 cm. O tamanho da imagem formada no interior da câmara é: a) b) c) d) e)

0,8 1,0 1,2 1,4 1,6

m m m m m

Resolução: i 2 0,5 = 0,3

⇒

Alternativa C

05. (FATEC) Mediante câmara escura de orifício, obtém-se uma imagem do Sol, conforme o esquema abaixo:

Resolução: D a

d

= b

→

d

D

D = 13,5 x 108 m a

Dados:

i = 1,2 m

D 1,5 x 1011

→

=

9 x 10 −3 1

Alternativa B

b

distância do Sol à Terra a = 1,5 x 1011 m distância do orifício ao anteparo b = 1,0 m diâmetro da imagem d = 9,0 mm

Para o diâmetro D do Sol resulta, aproximadamente: a) b) c) d) e)

1,7 x 1010 m 1,4 x 109 m 1,7 x 107 m 1,4 x 1012 m nda

06. (UF-PE) Uma pessoa de 1,8 m de altura está em pé ao lado de um edifício de altura desconhecida. Num dado instante, a sombra dessa pessoa, projetada pela luz solar, tem uma extensão de 3 m, enquanto a sombra do edifício tem 80 m de extensão. Qual a altura do edifício?

Resolução: H 80

=

1,8 3

⇒

H = 48 m

FENÔMENOS ÓPTICOS 07. (UF-Uberlândia-MG) Um objeto que se apresenta amarelo quando exposto à luz solar é colocado em um quarto escuro. Qual será a cor desse objeto se acendermos no quarto uma luz monocromática azul? a) azul b) amarela c) branca

FISSEM1502-R

d) vermelha e) preta

Resolução: Enxerga-se a cor amarela em 2 situações: — o corpo é iluminado pela luz solar (branca) ou, — o corpo é iluminado pela luz amarela Como o objeto encontra-se num ambiente iluminado por luz azul, o veremos na cor preta. Alternativa E

ÓPTICA

FÍSICA

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08. (Santa Casa) Uma gravura coberta por vidro transparente não é, em geral, vista com a mesma facilidade que se a observássemos diretamente sem o vidro, porque o vidro: a) b) c) d) e)

Pela teoria

⇒

Alternativa C

⇒

Alternativa C

Resolução: Pela teoria

M quatro vezes J M duas vezes J M igual a J M um meio de J M um quarto de J

10. (UF-MS) Na figura abaixo está representado um espelho plano vertical e um eixo horizontal onde estão os pontos A, B, C, D, E, F, G e H, eqüidistantes entre si: Se o espelho plano sofrer uma translação, passando do ponto C ao ponto A D, a imagem de A vai passar: a) b) c) d) e)

Resolução:

é translúcido apenas para a incidência normal. é transparente. reflete parte da luz incidente. transmite a luz. absorve a maior parte da luz.

09. (PUC-MG) João e Mário têm ambos 1,60 m de altura. Encontram-se diantes de um espelho plano. João está a 1,0 m de distância do espelho e Mário, a 4,0 m. O tamanho M da imagem de Mário, comparado com o tamanho J da imagem de João, é: a) b) c) d) e)

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Resolução: O deslocamento “x” do espelho provoca um deslocamento “2x” na imagem. Alternativa B

B

C D

E

F

G

H

I

do ponto D para o ponto E. do ponto E para o ponto G. do ponto E para o ponto F. do ponto E para o ponto H. do ponto F para o ponto G.

11. (FAAP) Um objeto pontual está em frente a um espelho plano e a 20 cm dele. O olho de um observador está a 30 cm do espelho e sobre a mesma linha que liga o objeto à sua imagem. A que distância do olho do observador se forma a imagem do objeto?

Resolução: 30 cm (imagem) )

(objeto)

20 cm

20 cm

(observador)

a) b) c) d) e)

10 cm 20 cm 30 cm 40 cm 50 cm

Espelho d

Pela figura: d = 30 + 20 = 50 cm

FISSEM1502-R

Alternativa E

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FÍSICA

ÓPTICA EDUCACIONAL

12. (PUC) A figura representa dois pontos, A e B, que distam 15 cm de um espelho plano E. A distância entre A e B é de 40 cm. Podemos afirmar que a distância de A à imagem de B, em cm, é de: 15 cm

a) 100 b) 70 c) 55 d) 50 e) 30

E

Resolução: d2 = (40)2 + (30)2 d = 50 cm

⇒

Alternativa D

A 40 cm

B 15 cm

13. (UF-SC) Um observador de altura H deseja mirar-se de corpo inteiro, utilizando para tanto um espelho plano disposto verticalmente. Sendo h a altura de seus olhos em relação ao solo, plano e horizontal, calcule a distância l do extremo interior do espelho ao solo.

Resolução: Espelho

imagem

Observador

H

h

l d

h l d+d = d

14. (FUVEST) Tem-se um objeto O defronte a dois espelhos planos perpendiculares entre si. Os pontos A, B e C correspondem às imagens formadas do referido objeto. A distância AB é de 80 cm e a distância BC é de 60 cm.

⇒

h l 2d = d

solo d

⇒

l=

h 2

Resolução: a) d2 = (60)2 + (80)2

b)

⇒

d = 100 cm

O

C

A

B

C A

B

a) Qual a distância entre o objeto e a imagem B? b) Desenhe o esquema com os espelhos, o objeto e as imagens.

15. (PUC) Um pedaço de tecido vermelho, quando observado numa sala iluminada com luz azul, parece:

Resolução: Ver resolução da questão 07.

a) preto c) vermelho e) amarelo

FISSEM1502-R

b) branco d) azul

⇒

Alternativa A

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16. (PUC) Uma pessoa deseja observar por completo um prédio de 101 m de altura num espelho plano de 1,0 m situado a 50 m do prédio. Qual a distância mínima do espelho a que a pessoa deverá ficar ?

Resolução: x 50 + x = 1 H

50 + x x 101 = 1

⇒

⇒

17. (FUVEST) A figura representa um objeto A, colocado a uma distância de 2,0 m de um espelho plano S, e uma lâmpada L, colocada à distância de 6,0 m do espelho.

x = 0,5 m

A

2,0 m

a) Desenhe o raio emitido por L e refletido por S que atinge A. Explique a construção. b) Calcule a distância percorrida por esse raio.

RS b2 = 4 + x2 T a2 = 36 + (6 − x)2

a) Pela geometria ⇒

Pela Óptica

6 2 x = 6−x⇒

⇒

6,0 m

b) Então...

3 x= 2 m

b2 = 4 +

2

A

d=a+b

θ

⇒

a2 =

⇒

d=

15 5 + 2 2

225 4

⇒

d = 10 m

Resolução:

A

120º

240º

240º não é divisor de 360º; portanto, não haverá imagens vistas por A.

A 120°

19. Quando um homem se aproxima diretamente de um espelho plano com velocidade de 2,4 m/s, ele: se afasta de sua imagem com velocidade de 2,4 m/s. se aproxima de sua imagem com velocidade de 2,4 m/s. se aproxima de sua imagem com velocidade de 4,8 m/s. mantém a velocidade de 1,2 m/s. mantém uma distância constante de sua imagem.

FISSEM1502-R

IJ K

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18. (FUVEST) Dois espelhos planos verticais formam um ângulo de 120°, conforme a figura. Um observador está no ponto A. Quantas imagens de si mesmo ele verá?

a) b) c) d) e)

25 b2 = 4

(6 − x)

a

4 2 3 nenhuma infinitas

⇒

FG H

θ

a) b) c) d) e)

FG 3 IJ 2 H 2K

3 2 a2 = 36 + 6 − 2

x

b

L

S

6,0 m

L

Resolução:

5

Alternativa D

Resolução: Imagine que o homem está parado e é o espelho que se move com velocidade de 2,4 m/s. Sabemos que VImagem = 2VEspelho, portanto: VI = 2 x 2,4

⇒

VI = 4,8 m/s

⇒

Alternativa C