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1 O aluno deverá refazer os seguintes exercícios propostos pelo livro adotado: Capítulo 10. Páginas do livro adotado: Exercícios propostos de Introdução ao estudo da Óptica; 310, 311, 317, 318, 321. No estudo da Reflexão em espelhos planos: 324,326 e 327. Refração: 331, 332, 337, 338, 341 e 342. Para finalizar o capítulo, exercícios propostos de vestibulares: 343,344, 345, 346, 347, 348 e 349. Capítulo 11. Páginas do livro adotado: Exercícios propostos de Espelhos, lentes esféricas e Instrumentos ópticos; 364, 365, 375, 376, 377, 378, 386 e 387 No estudo do olho humano (defeitos da visão): 395 e 396. Para finalizar o capítulo, exercícios propostos de vestibulares: 397, 398, 399, 400 e 401. Segue anexo lista de exercícios complementares dos últimos vestibulares. Ao final da lista o aluno encontrará o gabarito comentado pelo professor. Dúvidas deverão ser enviadas para o professor através do Bons Estudos!

2 1 A uma certa hora da manhã, a inclinação dos raios solares é tal que um muro de 4,0 m de altura projeta, no chão horizontal, uma sombra de comprimento 6,0 m. Uma senhora de 1,6 m de altura, caminhando na direção do muro, é totalmente coberta pela sombra quando se encontra a quantos metros do muro? a) 2,0 b) 2,4 c) 1,5 d) 3,6 e) 1,1 2 Ao ser emitida por uma fonte, uma luz monocromática, cujo comprimento de onda no ar é λ 0, incide no olho de uma pessoa. A luz faz o seguinte percurso até atingir a retina: ar córnea humor aquoso cristalino humor vítreo. Considerando que o índice de refração do ar é n0 1,00, da córnea é n1 1,38, do humor aquoso é n2 1,33, do cristalino é n3 1,40 e do humor vítreo é n4 1,34 e que λ 1, λ 2, λ 3 e λ 4 são os comprimentos de onda da luz na córnea, no humor aquoso, no cristalino e no humor vítreo, respectivamente, assinale a alternativa correta. a) λ 1 λ 0. b) λ 2 λ 1. c) λ 3 λ 2. d) λ 4 λ 3. e) λ 4 λ 0. 3 Um objeto movimenta-se com velocidade constante ao longo do eixo óptico de uma lente delgada positiva de distância focal f = 10 cm. Num intervalo de 1 s, o objeto se aproxima da lente, indo da posição 30 cm para 20 cm em relação ao centro óptico da lente. v 0 e v i são as velocidades médias do objeto e da imagem, respectivamente, medidas em relação ao centro óptico da lente. Desprezando-se o tempo de propagação dos raios de luz, é correto concluir que o módulo da razão v 0 /v i é: a) 2/3. b) 3/2. c) 1. d) 3. e) 2. 4 Durante uma aula experimental em um laboratório didático o professor pede para um aluno projetar a imagem da chama de uma vela sobre um anteparo. Para realizar essa tarefa ele poderá escolher um único objeto do conjunto a seguir: I. espelho plano II. espelho côncavo III. espelho convexo IV. lente biconvexa V. lente bicôncava

3 Desse conjunto, os possíveis objetos que permitem ao aluno realizar a tarefa com sucesso são: a) somente I b) somente II c) I, II e IV d) II e IV e) III e V 5 Quando passamos a luz (branca) de uma lanterna por um prisma de vidro transparente, fazendo com que a luz branca seja decomposta nas cores do arco-íris, chamamos este fenômeno de: a) difração. b) reflexão. c) refração. d) dispersão. e) convecção. 6 A figura ilustra, fora de escala, a ocorrência de um eclipse do Sol em determinada região do planeta Terra. Esse evento ocorre quando estiverem alinhados o Sol, a Terra e a Lua, funcionando, respectivamente, como fonte de luz, anteparo e obstáculo. Para que possamos presenciar um eclipse solar, é preciso que estejamos numa época em que a Lua esteja na fase a) nova ou cheia. b) minguante ou crescente. c) cheia, apenas. d) nova, apenas. e) minguante, apenas. 7 Em 29 de maio de 1919, em Sobral (CE), a teoria da relatividade de Einstein foi testada medindo-se o desvio que a luz das estrelas sofre ao passar perto do Sol. Essa medição foi possível porque naquele dia, naquele local, foi visível um eclipse total do Sol. Assim que o disco lunar ocultou completamente o Sol foi possível observar a posição aparente das estrelas. Sabendo-se que o diâmetro do Sol é 400 vezes maior do que o da Lua e que durante o eclipse total de 1919 o centro do Sol estava a km de Sobral, é correto afirmar que a distância do centro da Lua até Sobral era de a) no máximo km b) no máximo km c) no mínimo km d) no mínimo km e) exatamente km

4 8 A figura abaixo mostra um espelho retrovisor plano na lateral esquerda de um carro. O espelho está disposto verticalmente e a altura do seu centro coincide com a altura dos olhos do motorista. Os pontos da figura pertencem a um plano horizontal que passa pelo centro do espelho. Nesse caso, os pontos que podem ser vistos pelo motorista são: a) 1, 4, 5 e 9. b) 4, 7, 8 e 9. c) 1, 2, 5 e 9. d) 2, 5, 6 e 9. 9 A figura de Escher, Mão com uma esfera espelhada, apresentada a seguir, foi usada para revisar propriedades dos espelhos esféricos. Então, preencha as lacunas. A imagem na esfera espelhada é ; nesse caso, os raios que incidem no espelho são numa direção que passa pelo principal, afastando-se do principal do espelho. A sequência correta é a) virtual refletidos foco eixo. b) real refratados eixo foco. c) virtual refletidos eixo eixo. d) real refletidos eixo foco. e) virtual refratados foco foco.

5 10 A figura 1 abaixo ilustra o que um observador visualiza quando este coloca uma lente delgada côncavoconvexa a uma distância d sobre uma folha de papel onde está escrita a palavra LENTE. Justapondo-se uma outra lente delgada à primeira, mantendo esta associação à mesma distância d da folha, o observador passa a enxergar, da mesma posição, uma nova imagem, duas vezes menor, como mostra a figura 2. Considerando que o observador e as lentes estão imersos em ar, são feitas as seguintes afirmativas. I. A primeira lente é convergente. II. A segunda lente pode ser uma lente plano-côncava. III. Quando as duas lentes estão justapostas, a distância focal da lente equivalente é menor do que a distância focal da primeira lente. São corretas apenas a) I e II apenas. b) I e III apenas. c) II e III apenas. d) I, II e III. 11 Analisando os três raios notáveis de lentes esféricas convergentes, dispostas pelas figuras abaixo, podemos afirmar que: a) Apenas um raio está correto. b) Apenas dois raios são corretos. c) Os três raios são corretos. d) Os raios notáveis dependem da posição do objeto, em relação ao eixo principal. e) Os raios notáveis dependem da posição da lente, em relação ao eixo principal.

6 12 Um datiloscopista munido de uma lupa analisa uma impressão digital. Sua lupa é constituída por uma lente convergente com distância focal de 10 cm. Ao utilizá-la, ele vê a imagem virtual da impressão digital aumentada de 10 vezes em relação ao tamanho real. Com base nesses dados, assinale a alternativa correta para a distância que separa a lupa da impressão digital. a) 9,0 cm. b) 20,0 cm. c) 10,0 cm. d) 15,0 cm. e) 5,0 cm. 13 A macrofotografia é uma técnica utilizada para fotografar pequenos objetos. Uma condição que deve ser obedecida na realização dessa técnica é que a imagem do objeto no filme deve ter o mesmo tamanho do objeto real, ou seja, imagem e objeto devem estar na razão 1:1. Suponha uma câmera formada por uma lente, uma caixa vedada e um filme, como ilustra, esquematicamente, a figura. Considere que a distância focal da lente é 55mm e que D e D O representam, respectivamente, as distâncias da lente ao filme e do objeto á lente. Nesse caso, para realizar a macrofotografia, os valores de D e D O devem ser a) D = 110mm e D O = 55mm. b) D = 55mm e D O = 110mm. c) D = 110mm e D O = 110mm. d) D = 55mm e D O = 55mm. e) D = 55mm e D O = 220mm. 14 Os fenômenos luminosos são estudados há muito tempo. A luz, como qualquer onda eletromagnética, tem grandes aplicações na engenharia e na medicina, entre outras áreas. Quando a luz atinge uma superfície, um ou mais fenômenos podem ocorrer, como a reflexão, refração, difusão e absorção. A seguir são feitas as seguintes afirmativas: I. Quando olhamos uma moeda dentro de um recipiente com água, sabemos que ela não se encontra na posição vista aparentemente, por causa do fenômeno da reflexão, que desvia os raios luminosos. II. Para acendermos um palito de fósforo por meio de raios solares, podemos usar lentes do tipo convergentes. III. Toda onda eletromagnética, como a luz, pode se propagar no vácuo. IV. Colocando-se um objeto entre dois espelhos planos e paralelos, obtém-se um número infinito de imagens. São 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.

7 15 Antes de serem usados em joias, os diamantes passam pelo processo de lapidação, no qual se cortam as laterais da pedra que passam a ter muitas faces. A luz branca incidente no diamante pode sofrer decomposição e mostrar as cores do arco-íris. Quando ocorre essa decomposição, o diamante tem comportamento similar a um(a): a) lente. b) espelho plano. c) espelho côncavo. d) espelho convexo. e) prisma óptico. 16 Posicione-se de frente para a Lua. Em seguida, coloque um lápis em frente a seu olho, a uma distância suficiente para que o diâmetro do lápis bloqueie totalmente a imagem da Lua. Considere que o diâmetro do lápis é igual a 7 mm, que a distância do olho até o lápis é de 75 cm e que a distância da Terra à Lua é de 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 perímetro da Lua mede aproximadamente km. c) A órbita da Lua é circular. d) O diâmetro da Lua é de aproximadamente 3500 km. e) A Terra não possui a forma esférica, mas apresenta achatamento nos polos. 17 Um objeto luminoso é colocado em frente ao orifício de uma câmara escura como mostra a figura abaixo. Do lado oposto ao orifício é colocado um espelho plano com sua face espelhada voltada para o anteparo translúcido da câmara e paralela a este, de forma que um observador em A possa visualizar a imagem do objeto estabelecida no anteparo pelo espelho. Nessas condições, a configuração que melhor representa a imagem vista pelo observador através do espelho é a) b) c) d)

8 18 Um garoto parado na rua vê sua imagem refletida por um espelho plano preso verticalmente na traseira de um ônibus que se afasta com velocidade escalar constante de 36 km/h. Em relação ao garoto e ao ônibus, as velocidades da imagem são, respectivamente, a) 20 m/s e 10 m/s. b) Zero e 10 m/s. c) 20 m/s e zero. d) 10 m/s e 20 m/s e) 20 m/s e 20 m/s. 19 Um espelho esférico côncavo tem distância focal (f) igual a 20 cm. Um objeto de 5 cm de altura é colocado de frente para a superfície refletora desse espelho, sobre o eixo principal, formando uma imagem real invertida e com 4 cm de altura. A distância, em centímetros, entre o objeto e a imagem é de a) 9 b) 12 c) 25 d) 45 e) Um jovem pesca em uma lagoa de água transparente, utilizando, para isto, uma lança. Ao enxergar um peixe, ele atira sua lança na direção em que o observa. O jovem está fora da água e o peixe está 1 m abaixo da superfície. A lança atinge a água a uma distância x = 90 cm da direção vertical em que o peixe se encontra, como ilustra a figura abaixo. Para essas condições, determine: a) O ângulo, de incidência na superfície da água, da luz refletida pelo peixe. b) O ângulo que a lança faz com a superfície da água. c) A distância y, da superfície da água, em que o jovem enxerga o peixe. NOTE E ADOTE Índice de refração do ar = 1 Índice de refração da água = 1,3 Lei de Snell: v 1 / v 2 sen 1 / sen 2 Ângulo sen tg 30º 0,50 0,58 40º 0,64 0,84 42º 0,67 0,90 53º 0,80 1,33 60º 0,87 1,73

9 21 A tabela abaixo mostra o valor aproximado dos índices de refração de alguns meios, medidos em condições normais de temperatura e pressão, para um feixe de luz incidente com comprimento de onda de 600 nm Material Índice de refração Ar 1,0 Água (20º C) 1,3 Safira 1,7 Vidro de altíssima dispersão 1,9 Diamante 2,4 O raio de luz que se propaga inicialmente no diamante incide com um ângulo i 30º em um meio desconhecido, sendo o ângulo de refração r 45º. O meio desconhecido é: a) Vidro de altíssima dispersão b) Ar c) Água (20ºC) d) Safira 22 As figuras ilustram trajetórias de raios de luz que penetram ou saem de blocos de materiais transparentes. Quais figuras mostram situações fisicamente possíveis quando consideramos os índices de refração que estão indicados? A) B) C) D) E) 23 Três raios de luz monocromáticos correspondendo às cores vermelho (Vm), amarelo (Am) e violeta (Vi) do espectro eletromagnético visível incidem na superfície de separação, perfeitamente plana, entre o ar e a água, fazendo o mesmo ângulo θ com essa superfície, como mostra a figura abaixo. Sabe-se que α, β, e γ são, respectivamente, os ângulos de refração, dos raios vermelho, amarelo e violeta, em relação à normal no ponto de incidência. A opção que melhor representa a relação entre esses ângulos é a) α β γ b) α γ β c) γ β α d) β α γ

10 24 Na figura a seguir, são representados um objeto (O) e a sua imagem (I) formada pelos raios de luz Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas. A lente em questão é, porque, para um objeto real, a imagem é e aparece que o objeto. a) convergente - real - menor b) convergente - virtual - menor c) convergente - real - maior d) divergente - real - maior e) divergente - virtual - menor 25 Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas no fim do enunciado que segue, na ordem em que aparecem. O olho humano é um sofisticado instrumento óptico. Todo o globo ocular equivale a um sistema de lentes capaz de focalizar, na retina, imagens de objetos localizados desde distâncias muito grandes até distâncias mínimas de cerca de 25 cm. O olho humano pode apresentar pequenos defeitos, como a miopia e a hipermetropia, que podem ser corrigidos com o uso de lentes externas. Quando raios de luz paralelos incidem sobre um olho míope, eles são focalizados antes da retina, enquanto a focalização ocorre após a retina, no caso de um olho hipermétrope. Portanto, o globo ocular humano equivale a um sistema de lentes. As lentes corretivas para um olho míope e para um olho hipermétrope devem ser, respectivamente, e a) convergentes - divergente - divergente b) convergentes - divergente - convergente c) convergentes - convergente - divergente d) divergentes - divergente - convergente e) divergentes - convergente - divergente 26 O olho é o senhor da astronomia, autor da cosmografia, conselheiro e corretor de todas as artes humanas (...). É o príncipe das matemáticas; suas disciplinas são intimamente certas; determinou as altitudes e dimensões das estrelas; descobriu os elementos e seus níveis; permitiu o anúncio de acontecimentos futuros, graças ao curso dos astros; engendrou a arquitetura, a perspectiva, a divina pintura (...). O engenho humano lhe deve a descoberta do fogo, que oferece ao olhar o que as trevas haviam roubado. Leonardo da Vinci, Tratado da pintura.

11 Considere as afirmações abaixo: I. O excerto de Leonardo da Vinci é um exemplo do humanismo renascentista que valoriza o racionalismo como instrumento de investigação dos fenômenos naturais e a aplicação da perspectiva em suas representações pictóricas. II. Num olho humano com visão perfeita, o cristalino focaliza exatamente sobre a retina um feixe de luz vindo de um objeto. Quando o cristalino está em sua forma mais alongada, é possível focalizar o feixe de luz vindo de um objeto distante. Quando o cristalino encontra-se em sua forma mais arredondada, é possível a focalização de objetos cada vez mais próximos do olho, até uma distância mínima. III. Um dos problemas de visão humana é a miopia. No olho míope, a imagem de um objeto distante formase depois da retina. Para corrigir tal defeito, utiliza-se uma lente divergente. Está correto o que se afirma em a) I, apenas. b) I e II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 27 A refração é um fenômeno da ondulatória que ocorre com todos os tipos de onda. No caso específico da luz, afirma-se que: I. Este fenômeno só ocorre quando um raio de luz, atravessando a superfície de separação entre dois meios ópticos, sofre desvio de seu trajeto original. II. Quanto mais refringente for um meio óptico, maior será a velocidade da luz em seu interior. III. O raio incidente, o raio refratado e a reta normal, tomada no ponto de incidência do raio de luz na superfície de separação entre dois meios ópticos, estão contidos no mesmo plano. É correto o afirmado em: a) I, apenas. b) III, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 28 A figura a seguir mostra dois espelhos planos, E 1 e E 2, que formam um ângulo de 140º entre eles. Um raio luminoso R 1 incide e é refletido no espelho E 1, de acordo com a figura a seguir. Nessa situação, para que o raio refletido R 2 seja paralelo ao espelho E 2, o ângulo de incidência de R 1 no espelho E 1 deve ser de: a) 20º b) 30º c) 40º d) 50º e) 60º

12 29 Por motivos de segurança, a eficiência dos faróis tem sido objeto de pesquisa da indústria automobilística. Em alguns automóveis, são adotados faróis cujo sistema óptico é formado por dois espelhos esféricos E 1 e E 2 como mostra a figura. Com base na figura, é correto afirmar que a localização da lâmpada está: a) nos focos de E 1 e de E 2. b) no centro de curvatura de E 1 e no foco de E 2. c) nos centros de curvatura de E 1 e de E 2. d) no foco de E 1 e no centro de curvatura de E 2. e) em qualquer ponto entre E 1 e E O olho humano pode ser entendido como um sistema óptico composto basicamente por duas lentes córnea (A) e cristalino (B). Ambas devem ser transparentes e possuir superfícies lisas e regulares para permitirem a formação de imagens nítidas. Podemos classificar as lentes naturais de nossos olhos, A e B, respectivamente, como sendo: a) convergente e convergente. b) convergente e divergente. c) divergente e divergente. d) divergente e convergente. e) divergente e plana.

13 31 Na figura a seguir, o logo do Núcleo de Seleção da UEG é colocado em frente a dois espelhos planos (E 1 e E 2 ) que formam um ângulo de 90º. Qual alternativa corresponde às três imagens formadas pelos espelhos? a) b) c) d)

14 32 Um estudante compra um espelho retrovisor esférico convexo para sua bicicleta. Se ele observar a imagem de seu rosto conjugada com esse espelho, vai notar que ela é sempre a) direita, menor que o seu rosto e situada na superfície do espelho. b) invertida, menor que o seu rosto e situada atrás da superfície do espelho. c) direita, menor que o seu rosto e situada atrás da superfície do espelho. d) invertida, maior que o seu rosto e situada atrás na superfície do espelho. e) direita, maior que o seu rosto e situada atrás da superfície do espelho. 33 O juiz tem e necessita de lentes de correção, porque os raios luminosos convergem para um ponto da retina. Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas. a) miopia - divergentes - antes b) miopia - divergentes - depois c) hipermetropia - divergentes - antes d) miopia - convergentes - depois e) hipermetropia - convergentes - antes 34 Texto de Guimarães Rosa - "Campo geral" (Corpo de baile, 1956): O doutor era homem muito bom, levava o Miguilim, lá ele comprava uns óculos pequenos, entrava para a escola, depois aprendia ofício. - "Você mesmo quer ir?" Miguilim não sabia. Fazia peso para não soluçar. Sua alma, até ao fundo, se esfriava. De acordo com o Texto, pode-se inferir que Miguilim necessita de óculos para corrigir uma deficiência visual (ametropia). Entre as ametropias estão a miopia e a hipermetropia. Sobre essas ametropias, julgue como verdadeiro (V) ou como falso (F) o que se afirma a seguir. I - A miopia é um defeito da visão que não permite visão nítida de um objeto distante, pois, estando os músculos ciliares relaxados, o foco imagem do olho está antes da retina, portanto, formando a imagem de um objeto distante antes da retina. ( ) II - A lente corretora da miopia deve ser divergente e um míope não precisa usar lentes para perto. ( ) III - A lente corretora da hipermetropia deve ser convergente. ( ) A sequência CORRETA, de cima para baixo, é a) F,F,F. b) F,F,V. c) F,V,V. d) V,V,F. e) V,V,V.

15 35 Dois sistemas ópticos, representados a seguir, usam espelhos planos, ocorrendo as reflexões indicadas. Após as reflexões, suas imagens finais são:

16 Gabarito: Resposta da questão 1: [D] Observe que os triângulos sombreados são semelhantes Portanto: 4 1,6 24 4x 9,6 4x 14,4 x 3,6 m. 6 6 x Resposta da questão 2: [A] 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 1 < n 3 concluímos que λ 0 λ 2 λ 4 λ 1 λ 3. Resposta da questão 3: [E] Determinemos as posições das imagens nas duas situações, utilizando a aproximação de Gauss. 1 f 1 p 1 p' Primeira posição: p' 1 15 cm p' p' Segunda posição: p' 2 20 cm p' p'

17 Resposta da questão 4: [D] A vela é um objeto real e a imagem projetada também é real. Formam imagens reais de objetos reais somente lentes convergentes e espelho esférico côncavo. É sensato considerar que o aluno esteja no ar, assim o índice de refração do meio é menor que a lente. Nessa condição, a lente biconvexa é convergente. Resposta da questão 5: [D] Ao fenômeno da separação das cores ocorridas na refração, dá-se o nome de dispersão. Comentário: Há que se tomar cuidado, pois há dois fenômenos envolvidos na questão: refração e dispersão. Porém, o pronome demonstrativo este nos remete ao segundo fenômeno, que é a dispersão. Resposta da questão 6: [D] A figura mostra a Lua em duas posições diferentes. Na situação I, está ilustrado um eclipse solar. A face escura da Lua está voltada para a Terra, portanto é Lua nova. A situação II mostra um eclipse lunar, que ocorre na Lua cheia, estando a Lua no cone de sombra da Terra. Resposta da questão 7: [A] Dados: D S = 400 D L ; d S = km. A figura ilustra a situação descrita. Da semelhança de triângulos: dl ds dl d L D D D 400 D 4 d L S L L L km.

18 Resposta da questão 8: [C] Obs: 1ª) pela simbologia adotada, conclui-se tratar-se de um espelho plano. 2ª) Para ver os pontos, o motorista teria que olhar para o lado esquerdo ou para trás. Corretamente, a última linha do enunciado deveria ser: Nesse caso, os pontos cujas imagens podem ser vistas pelo motorista são: Assim entendendo, vamos à resolução: por simetria, encontra-se o ponto imagem dos olhos do observador; a partir desse ponto, passando pelas bordas do espelho, traçamos as linhas que definem o campo visual do espelho; Serão vistas as imagens dos pontos que estiverem nesse campo, ou seja: 1, 2, 5 e 9. A figura ilustra a solução: Resposta da questão 9: [A] Observação: há uma falha no enunciado. Para que a resposta seja a do gabarito oficial [A], o enunciado deveria ser: A imagem na esfera espelhada é ; nesse caso, os raios que incidem no espelho paralelamente ao eixo principal são numa direção que passa pelo principal, afastando-se do principal do espelho. A superfície espelhada da esfera é convexa, conjugando para um objeto real uma imagem virtual direita e menor. Os raios que incidem paralelamente ao eixo principal são refletidos numa direção que passa pelo foco principal, afastando-se do eixo principal do espelho, como indica a figura. Convém notar que um raio que incide não paralelo ao eixo principal não reflete pelo foco principal, como também mostra a figura.

19 Resposta da questão 10: [A] 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. Resposta da questão 11: [C] Os três raios são corretos, pois satisfazem perfeitamente às propriedades dos raios luminosos ao passarem pelas lentes esféricas convergentes. Resposta da questão 12: [A] Aplicando a equação de Gauss, vem: p 9cm f p p' 10 p 10p 10p

20 Resposta da questão 13: [C] Para que a imagem apresente o mesmo tamanho que o objeto, devemos posicionar o objeto no ponto antiprincipal de uma lente convergente, ficando a imagem com o mesmo tamanho e com a mesma distância da lente, comparado ao objeto. Y Y0 D D0 x Considerando que f = 55mm e a equação de conjugação das lentes esféricas delgadas f D D, teremos: x 110mm f D D 55 x x 0 D D0 x 110mm Resposta da questão 14: [E] I. Incorreta. A moeda não está na posição vista aparentemente devido ao fenômeno da refração, que desvia os raios luminosos. II. Correta. Podemos acender o palito de fósforo colocando sua (dele) cabeça no foco, ponto de encontro dos raios solares refratados pela lente convergente. III. Correta. IV. Correta. O número de imagens (n) fornecidas pela associação de dois espelhos planos é dado por: 360 n 1, sendo o o ângulo formado entre os espelhos. Se os espelhos são colocados paralelamente entre si, = 0º. Então n tende para infinito. Resposta da questão 15: [E] A luz branca ao atravessar um prisma sofre decomposição (dispersão) em suas cores componentes. 0

21 Resposta da questão 16: [D] Com dos dados fornecidos somente são possíveis de serem verificadas as afirmações b e c. A figura a seguir ilustra a situação descrita. Calculando o diâmetro (D) da Lua 5 D 3 10 D km Calculando o perímetro (L) da Lua. L D 3, L km. Pelos cálculos, nenhuma das afirmativas está correta, porém, por aproximação, ficamos com a afirmativa d. Resposta da questão 17: [D] Na câmara escura de orifício a imagem é revertida (trocam-se lado direito e lado esquerdo) e invertida ( de ponta-cabeça ), em relação ao objeto, obtendo assim a primeira imagem (I 1 ). Essa primeira imagem comporta-se como objeto para o espelho plano, que fornece imagem apenas revertida, formando assim a segunda imagem (I 2 ), como indicado nas figuras abaixo.

22 Resposta da questão 18: [A] Dado: v = 36 km/h = 10 m/s. A figura mostra um espelho plano sofrendo translação. Mostra também as imagens (I 1 e I 2 ) de um objeto fixo (O) e as respectivas distâncias, de acordo com a propriedade da simetria. Se o espelho sofre um deslocamento x, a imagem sofre um deslocamento y. De acordo com a figura: 2 D 2 d y 2 d x 2 d y 2 d 2 x 2 d y y 2 x. Conclusão: quando o espelho se desloca, a imagem sofre o dobro do deslocamento no mesmo sentido, portanto, com o dobro da velocidade em relação ao objeto fixo. Assim, a velocidade da imagem em relação ao menino é 20 m/s e em relação ao espelho, que está a 10 m/s, é 10 m/s. Resposta da questão 19: [A] p' 4 4p p' p p 45cm f p p' 20 p 4p 4p 4x45 p' 36cm 5 D cm. O/I Resposta da questão 20: Dados: n ar = 1; n água = 1,3; Na figura a seguir: ângulo de incidência. (90 ) ângulo de refração.

23 a) Da figura acima, no triângulo APC: 0,9 tg 0,9. 1 Da tabela dada, = 42. b) Aplicando a lei de Snell: n água sen = n ar sen (90 ) (1,3) (0,67) = (1) sen (90 ) sen (90 ) = 0,87. Recorrendo novamente à tabela dada: 90 = 60 = 30. c) Da figura acima, no triângulo ABI: y y tg tg 30 y = 0,9 (0,58) x 0,9 y = 0,52 m. Resposta da questão 21: [D] Lei de Snell: n 1.sen θi n 2.senθr 2 2,4.sen30º n 2.sen45º 2, 4 0,5 n 2. n2 1,70 2 Resposta da questão 22: FFFVF Quando um raio luminoso passa de um meio mais refringente para um meio menos ele afasta-se da normal. Obviamente se a passagem for de um meio menos para um meio mais refringente ele aproxima-se da normal. A única opção que se encaixa no que foi descrito é a situação D.

24 Resposta da questão 23: [A] Como nada foi dado a respeito das grandezas referentes a essas radiações, é necessário que se tenha memorizado suas propriedades. A tabela abaixo fornece a ordem do espectro visível da luz branca e os comportamentos das grandezas referentes às radiações componentes. A seta indica o sentido crescente da grandeza. A figura a seguir representa o comportamento dos três raios, de acordo com a tabela: menor desvio para o vermelho e maior desvio para o violeta. Assim:. Resposta da questão 24: [A] Somente lente convergente conjuga imagem real para um objeto real. Resposta da questão 25: [B] Observe as figuras abaixo. No olho normal, a luz converge para a retina (lente convergente). No olho míope, a luz converge para antes da retina. Devemos associar uma lente divergente para aproximar a imagem da retina. No olho hipermetrope, a luz converge para depois da retina. Devemos associar uma lente convergente para aproximar a imagem da retina.

25 Resposta da questão 26: [B] I. Correta. II. Correta. III. Incorreta. Num olho míope, a imagem de um objeto distante forma-se antes da retina. Resposta da questão 27: [B] I. Errada. A refração é a passagem de uma onda de um meio para outro independente de desvio, II. Errada: C C n v v n Se n aumenta, v diminui. III. Certa. Esta é uma das leis da refração. Resposta da questão 28: [D] A figura abaixo mostra os raios e os ângulos envolvidos. Analisando-a de acordo com as leis da reflexão, concluímos que i = 50º. Resposta da questão 29: [D] Analisando a figura dada, percebemos que os raios emergentes da lâmpada que atingem E 2 retornam pela mesma trajetória. Isso significa que a lâmpada está localizada no centro de curvatura desse espelho. Já os raios que atingem E 1 saem paralelos ao eixo principal, indicando que a lâmpada está sobre o foco principal desse espelho. Resposta da questão 30: [A] Em uma pessoa adulta, o globo ocular normal apresenta vergência que varia de 51 di a 64 di. Os mais importantes responsáveis por essa vergência são a córnea, com vergência de 43 di, e o cristalino, com vergência que pode variar de 13 di a 26 di. Ambos funcionam como lentes convergentes pois são de bordas finas, com índice de refração maior que o do meio.

26 Resposta da questão 31: [A] Propriedade Fundamental do Espelho Plano: Objeto e imagem são sempre simétricos em ralação ao plano do espelho. A duas primeiras imagens, nos quadrantes vizinhos ao do objeto, são obtidas girando de 180 o objeto em torno de um eixo contido no plano de cada espelho. A terceira imagem, no quadrante oposto ao do objeto, pode ser obtida fazendo o mesmo processo anterior com cada uma das duas primeiras imagens. Dica: numa prova, o estudante pode escrever a frase ou desenhar a figura numa folha de papel de forma que se possa percebê-la quando olha o verso da folha, e fazer a dobradura em cima da linha que simboliza o espelho. Resposta da questão 32: [C] No espelho esférico convexo, a imagem de um objeto real é sempre: virtual (atrás do espelho), direita e menor, situada entre o foco e o vértice. Resposta da questão 33: [A] Resolução A miopia implica no uso de lentes divergentes, enquanto a hipermetropia implica no uso de lentes convergentes. Isto invalida as opções C e D. Usamos lentes divergentes se a formação da imagem ocorre antes da retina e lentes convergentes se a formação se dá atrás da retina. Isto invalida as opções B e E. Por exclusão a alternativa correta é A. Resposta da questão 34: [E] A figura abaixo mostra o olho de um míope e sua devida correção. A figura abaixo mostra o olho de um hipermétrope e sua devida correção. Pelos diagramas acima concluímos: I Verdadeiro. II Verdadeiro. III Verdadeiro. Resposta da questão 35: [B]

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