SOLUÇÃO COMECE DO BÁSICO - FÍSICA

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Mario Barroso
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1 SOLUÇÃO COMECE DO BÁSICO - FÍSICA SOLUÇÃO CB. O fenômeno responsável por dar sentido à piada é a refração da luz, pois para um peixe, nas condições citadas acima, a água irá funcionar como uma lente de aumento. SOLUÇÃO CB2. O acrílico possui índice de refração muito próximo ao da água, então, dessa forma, um telespectador é facilmente enganado. Um outro truque é aquele que se mergulha um bastão de vidro em um copo de vidro com glicerina, irá parecer que o bastão desapareceu. SOLUÇÃO CB3. [E] Como os ângulos de incidência e refração são definidos no intervalo de 0 a 90, o menor ângulo tem menor seno. Sendo fixo e não nulo o ângulo de incidência, apliquemos a lei de Snell às duas situações, gasolina não adulterada e gasolina adulterada. sen i,4 sen r sen i sen r2,4 0,74 sen r2 0,74 sen r sen i sen r sen i,9,9 sen r2 sen r sen r r r. 2 2 Portanto o raio refratado no caso da gasolina adulterada é menor do que para a gasolina não adulterada. Isso significa que o raio refratado aproximou-se da normal à superfície de separação. SOLUÇÃO CB4. A figura mostra os ângulos de incidência e refração: REFRAÇÃO E ÓPTICA DA VISÃO - FÍSICA

2 Nessa figura: d tgr r 45. d Aplicando a lei de Snell: nar sen i nlsen r sen 60 nl sen 45 n L n L n L. 2 SOLUÇÃO CB5. [D] O texto cita:... de um sistema no qual a informação é basicamente canalizada. A canalização de informações dá-se através da reflexão total interna em fibras ópticas. SOLUÇÃO CB6. A vergência (V), em dioptria, e a distância focal (f), em metro, são grandezas inversas. f f 0,4 m. V 2,5 SOLUÇÃO CB7. [E] Para resolução desta questão, foi dado que, f 2,0 m p 3,0 m Note que o foco é um valor positivo pois a lente é convergente. Utilizando a Equação de Gauss, pode ser encontrado a posição da imagem em relação a lente. f p p' p' p' 6 p' 6,0 m Ou seja, a imagem encontra-se a 6 metros à direita da lente. Para a ampliação da imagem, tem-se que: p' 6 A p 3 A 2 Logo, alternativa correta é a [E]. 2 REFRAÇÃO E ÓPTICA DA VISÃO - FÍSICA

3 SOLUÇÃO CB8. [C] A lupa é uma lente convergente que fornece de um objeto real, entre a lente e o foco, uma imagem virtual, maior e direita. SOLUÇÃO CB9. No processo da refração em lentes delgadas, ocorre convergência ou divergência dos raios luminosos, de acordo com o índice de refração da lente em relação ao meio. O desvio ocorre devido a alterações na velocidade de propagação da luz ao mudar de meio, sendo tanto maior, quando maior for o valor do ângulo de incidência. SOLUÇÃO CB0. O índice de refração é definido como C n, onde C é a velocidade da luz no vácuo e v no meio em questão. v Se C C C C n v λf λ v n n nf Observamos que o comprimento de onda é inversamente proporcional ao índice de refração. Como n 0 < n 2 < n 4 < n < n 3 concluímos que λ 0 λ 2 λ 4 λ λ 3. SOLUÇÃO CB. O fenômeno do batimento acontece quando temos duas ondas sonoras ressonantes de frequências ligeiramente diferentes, mas muito próximas em que percebemos nitidamente variações de intensidade do som resultante, causados pela interferência construtiva e destrutiva entre as duas ondas de frequências diferentes. Portanto, está correta a alternativa B. SOLUÇÃO CB2. [E] Determinemos as posições das imagens nas duas situações, utilizando a aproximação de Gauss. f p p' 2 Primeira posição: p' 5 cm p' p' Segunda posição: p' 2 20 cm p' p' REFRAÇÃO E ÓPTICA DA VISÃO - FÍSICA 3

4 SOLUÇÃO CB3. O elemento A é um espelho côncavo já que os raios entram paralelos à reta AB (eixo) e, após a reflexão convergiriam para um ponto à direita de B (foco). O elemento B é um espelho plano, pois simplesmente desviou a trajetória dos raios em direção a C. O elemento C é uma lente convergente, pois concentrará os raios no olho do observador. SOLUÇÃO CB4. A figura abaixo mostra que a lente deve ser convergente Ao justapor a segunda lente, vemos que a ampliação diminui. Concluímos que a distância focal aumenta e, portanto, a convergência diminui. Para lentes justapostas, a convergência equivalente é igual à soma das convergências. Portanto, a segunda lente deve ter convergência negativa, isto é, ser uma lente divergente. A associação de uma lente divergente diminui a convergência do sistema, isto é, aumenta a distância focal. SOLUÇÃO CB5. [D] Através das informações do enunciado: lente convergente, posição do objeto (70 cm) e distância focal (80 cm), conseguimos montar a figura abaixo: 4 REFRAÇÃO E ÓPTICA DA VISÃO - FÍSICA

Analisando a formação da imagem através dos raios de luz emitidos pelo objeto, neste caso foram utilizados o raio que emerge do objeto paralelamente ao eixo principal e o raio que atinge o centro

5 Analisando a formação da imagem através dos raios de luz emitidos pelo objeto, neste caso foram utilizados o raio que emerge do objeto paralelamente ao eixo principal e o raio que atinge o centro óptico da lente, conseguimos obter a imagem, conforme figura abaixo: Analisando a figura, teremos uma imagem: virtual, pois foram utilizados os prolongamentos dos raios refratados pela lente, direita e maior que o objeto. SOLUÇÃO CB6. Analisando cada uma das afirmativas: I. (Incorreta). Do gráfico dado, tiramos que: para p = 20 cm = 0,2 m p = 20 cm = 0,2 m. Substituindo esses valores na equação dos pontos conjugados, e lembrando que a convergência (V), em dioptria, é igual ao inverso da distância focal (f), em metro, temos: p' p p p' 0,2 0,2 0,04 f f 0, m. f p p' f p p' p p' 0,2 0,2 0,4 V V 0 di. f 0, II. (Incorreta). Analisando o gráfico, concluímos que, para objetos colocados de 0 a 0 cm da lente, a imagem é virtual (p < 0). III. (Correta). Dado: p = 50 cm = 0,5 m. Da afirmativa I, a distância focal da lente é f = 0, m. Sendo (A) o aumento linear transversal, h a altura do objeto e h a altura da imagem, da equação do aumento, vem: h' f h' 0, 0, h' A h f p h 0, 0,5 0,4 h 4 h' h. 4 O sinal negativo indica que a imagem é invertida. REFRAÇÃO E ÓPTICA DA VISÃO - FÍSICA 5

6 SOLUÇÃO CB7. Caso I: Hipermetropia: o indivíduo apresenta olho pequeno ou olho curto. A imagem forma-se depois da retina, pois o sistema de visão desse indivíduo é pouco convergente, não conseguindo trazer a imagem na retina. O hipermetrope enxerga mal objetos próximos, necessitando de lentes convergentes para efetuar a correção. Caso II: Miopia: o indivíduo apresenta olho grande ou olho alongado. A imagem forma-se antes da retina, pois o sistema de visão desse indivíduo é muito convergente. O míope enxerga mal objetos distantes, necessitando de lentes divergentes para efetuar a correção. SOLUÇÃO CB8. Verifica-se que a imagem é maior do que o objeto, além de ser direita. Assim, conclui-se que a lente é convergente. Para que a imagem possua tais características é preciso que o objeto seja colocado entre o foco e o eixo óptico da lente. SOLUÇÃO CB9. [D] A lente é divergente. Colocando um objeto real em frente a lente sua imagem será virtual direita e menor do que o objeto. SOLUÇÃO CB20. A lente apresentada na figura é uma lupa. Observa-se que os raios solares chegam paralelos à lente e se refratam para o foco, onde se localizam as provas. 6 REFRAÇÃO E ÓPTICA DA VISÃO - FÍSICA

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