a) Esboce a imagem vista pelo observador O indicado na figura. b) Determine a largura d da câmara.

Transcrição

1 Predileção Turma: Pré-vestibular Tema: Introdução à Ótica e Espelhos Planos Professor: Leonardo Santos Data: 18 de outubro de 2012 Q1. (PUC) A um aluno foi dada a tarefa de medir a altura do prédio da escola que frequentava. O aluno, então, pensou em utilizar seus conhecimentos de ótica geométrica e mediu, em determinada hora da manhã, o comprimento das sombras do prédio e a dele próprio projetadas na calçada (L e l, respectivamente). Facilmente, chegou à conclusão de que a altura do prédio da escola era de cerca de 22, 1 m. As medidas por ele obtidas para as sombras foram L = 10, 4 m e l = 0, 8 m. Qual é a altura do aluno? Q2. Uma câmara escura de orifício fornece a imagem de um prédio, que se apresenta com altura de 5, 0 cm. Aumentando-se de 100 m a distância do prédio à câmara, a imagem se reduz para 4, 0 cm de altura. Determine a distância do prédio à câmara em sua primeira posição. Q3. (Fuvest) Um aparelho fotográfico rudimentar é constituído por uma câmara escura com um orifício em uma face e um anteparo de vidro fosco na face oposta. Um objeto luminoso em forma de L encontra-se a 2 m do orifício e sua imagem no anteparo é 5 vezes menor que seu tamanho natural. a) Esboce a imagem vista pelo observador O indicado na figura. b) Determine a largura d da câmara. Q4. (Fuvest) Uma estrela emite radiação que percorre a distância de 1 bilhão de anos-luz, até chegar à Terra e ser captada por um telescópio. Isto quer dizer: a) A estrela está a 1 bilhão de quilômetros da Terra. b) Daqui a 1 bilhão de anos, a radiação da estrela não será mais observada na Terra. c) A radiação recebida hoje na Terra foi emitida pela estrela há 1 bilhão de anos. d) Hoje, a estrela está a 1 bilhão de anos-luz da Terra. e) Quando a radiação foi emitida pela estrela, ela tinha a idade de 1 bilhão de anos. Q5. (Fuvest) Recentemente foi anunciada a descoberta de um sistema planetário, semelhante ao nosso, em torno da estrela Vega, que está situada a cerca de 26 anos-luz da Terra. Isso significa que a distância de Vega até a Terra, em metros, é da ordem de: a) b) 10 9 c) 10 7 d) 10 5 e) 10 3 Q6. (Fuvest) Admita que o Sol subitamente morresse ; ou seja, sua luz deixasse de ser emitida. 24 h após esse evento, um eventual sobrevivente, olhando para o céu sem nuvens veria: a) a Lua e estrelas. b) somente a Lua. c) somente estrelas. d) uma completa escuridão. e) somente os planetas do Sistema Solar. Q7. (UFP) Se um feixe constituído de raios luminosos paralelos entre si incide sobre uma superfície opaca e não-polida, podemos afirmar que: a) se a superfície for metálica, o feixe refletido é constituído de raios luminosos paralelos entre si. b) sendo a superfície não-polida, os raios refletidos não serão paralelos entre si. c) sendo a superfície opaca, não ocorrerá reflexão. d) sendo a superfície não-polida, não haverá feixe refletido. e) se a superfície tiver grande poder refletor, os raios luminosos refletidos serão paralelos entre si. 1

2 Q8. (Fesp) A difusão da luz é um fenômeno devido à: a) passagem da luz de um meio para outro. b) passagem da luz por uma fenda estreita. c) reflexão da luz em uma superfície muito lisa (especular). d) reflexão da luz em uma superfície irregular. e) não existe tal fenômeno. Q9. (UECE) Numa manhã de sol, Aline encontrase com a beleza de uma rosa vermelha. A rosa parece vermelha porque: a) irradia a luz vermelha. b) reflete a luz vermelha. c) absorve a luz vermelha. d) difrata a luz vermelha. e) refrata a luz vermelha. Q10. (Unitau) Num cômodo escuro, uma bandeira do Brasil é iluminada por uma luz monocromática amarela. O retângulo, o losango, o círculo e a faixa central da bandeira apresentariam, respectivamente, as cores: a) verde, amarela, azul, branca. b) preta, amarela, preta, branca. c) preta, amarela, preta, amarela. d) verde, amarela, verde, amarela. e) amarela, amarela, amarela, amarela. Q11. Duas fontes de luz emitem feixes que se interceptam. Após o cruzamento dos feixes: a) há reflexão do feixe menos intenso. b) há reflexão do feixe mais intenso. c) há refração do feixe mais intenso. d) há refração do feixe menos intenso. e) os feixes continuam sua propagação como se nada tivesse acontecido. Q12. Um observador A, visando um espelho, vê um segundo observador B. Se B visar o mesmo espelho, ele verá o observador A. Esse fato se explica pelo: a) princípio da propagação retilínea da luz. b) princípio da independência dos raios de luz. c) princípio da reversibilidade dos raios de luz. d) absorção da luz na superfície do espelho. e) nenhuma das respostas é correta. Q13. (UFRO) A formação de sombra evidencia que: a) a luz se propaga em linha reta. b) a velocidade da luz não depende do referencial. c) a luz sofre refração. d) a luz é necessariamente fenômeno de natureza corpuscular. e) a temperatura do obstáculo influi na luz que o atravessa. Q14. Uma fonte luminosa projeta luz sobre as paredes de uma sala; um pilar intercepta parte dessa luz. A penumbra que se observa é devida: a) ao fato de não ser pontual a fonte luminosa. b) ao fato de não se propagar a luz rigorosamente em linha reta. c) aos fenômenos de interferência da luz depois de tangenciar os bordos do pilar. d) aos fenômenos de difração. e) à incapacidade do globo ocular em concorrer para uma diferenciação eficiente da linha divisória entre luz e penumbra. Q15. (ITA) Um edifício iluminado pelos raios solares projeta uma sombra de comprimento L = 72, 0 m. Simultaneamente, uma vara vertical de 2, 50 m de altura, colocada ao lado do edifício, projeta uma sombra de comprimento l = 3, 00 m. Qual é a altura do edifício? a) 90, 0 m b) 86, 0 m c) 60, 0 m d) 45, 0 m e) N.D.A. Q16. (UFGO) Um feixe luminoso, partindo de fonte puntiforme, incide sobre um disco de 10 cm de diâmetro. Sabendo-se que a distância da fonte ao disco é 1/3 (um terço) da distância deste ao anteparo e que os planos da fonte, do disco e do anteparo são paralelos, pode-se afirmar que o raio da sombra projetada sobre o anteparo é de: a) 20 cm b) 25 cm c) 30 cm d) 40 cm e) 15 cm Q17. (UECE) Um homem de 2, 0 metros 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) 0, 8 m b) 1, 0 m c) 1, 2 m d) 1, 4 m Q18. (UFMG) Em um dia claro, o Sol es- 2

3 tava no horizonte (0 ) às 6 h da manhã. às 12 h ele se encontrava no zênite (90 ). A que horas a luz do Sol, refletida no espelhinho M, atingiu o ponto P? de 6, 0 m do espelho. Q19. (Faap) Num terreno plano e horizontal situam-se um observador, um poste e um espelho plano colocado no chão com a face refletora voltada para cima. O centro do espelho está à distância a = 2, 80 m dos pés do observador e à distãncia b = 8, 40 m do pé do poste. O observador visa o centro do espelho e vê o cimo do poste. Sabendose que os olhos do observador situam-se à altura h = 1, 80 m do chão, determine a altura H do poste. Q20. (UFCE) Na figura, P é um ponto luminoso situado no plano formado pelas retas paralelas r e s e E é um espelho plano que contém um segmento da reta r. As distâncias entre o ponto luminoso e a reta r e entre as retas s e r são, respectivamente, d = 3 m e D = 5 m. O espelho E, que tem comprimento L = 9 m, é perpendicular ao plano definido pelas retas r e s. Suponha que um observador desloca-se ao longo da reta s com velocidade constante de 1 m/s. Durante quanto tempo, em segundos, esse observador vê a imagem do ponto luminoso P refletida no espelho? Q21. (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 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. Q22. Um ponto-objeto P está a 8 cm de um espelho plano. Ao transladar, da posição (1) para a posição (2), a imagem de P se desloca de P 1 a P 2. Calcule a distância D entre P 1 e P 2. Q23. (Unicamp) Dois espelhos planos e quase paralelos estão separados por 5, 0 m. Um homem se coloca de frente a um dos espelhos, a uma distância de 2, 0 m. Ele observa uma sequência infinita de imagens, algumas de frente e outras de costas. a) Faça um esquema mostrando o homem, os espelhos e as quatro primeiras imagens que o homem vê. b) Indique no esquema as imagens de frente e de costas com as iniciais F e C. c) Quais as distâncias entre as imagens consecutivas? 3

4 Q24. (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 80 cm e a distância BC é 60 cm. a) Qual a distância entre o objeto e a imagem B? b) Desenhe o esquema com os espelhos, o objeto e as imagens. c) é difundido. d) converge. e) nenhuma das anteriores. Q28. (UFPA) Quanto a um espelho plano, pode-se dizer que ele forma: a) sempre imagens virtuais. b) sempre imagens reais. c) imagens reais de objetos reais. d) imagens virtuais de objetos virtuais. e) imagens reais de objetos virtuais e vice-versa. (PUC) Para as próximas duas questões. No esquema, A é ponto de luz, E é espelho plano, B é ponto que deve ser iluminado por luz proveniente de A, após reflexão em E. M N é obstáculo que não permite iluminação direta de B. Q25. (UFPA) O dispositivo óptico representado na figura é constituído de dois espelhos planos, que formam entre si um ângulo de 45. Q29. raio de luz emitido por A, e que após reflexão atinge B, incide no espelho sob ângulo de: a) 45 b) 60 c) 90 d) 30 e) 15 O raio incidente no espelho 1 é refletido, indo atingir o espelho 2. Determine o ângulo que o raio refletido pelo espelho 2 forma com o raio incidente no espelho 1. Q26. (UFRS) O ângulo entre um raio de luz que incide em um espelho plano e a normal à superfície do espelho (conhecido como ângulo de incidência) é igual a 35. Para esse caso, o ângulo entre o espelho e o raio refletido é igual a: a) 20 b) 35 c) 45 d) 55 e) 65 Q30. O caminho percorrido pelo raio que parte de A, bate no espelho e atinge B mede: a) 5 3 m b) 4, 0 m c) 5, 0 m d) 4, 5 m Q31. (UFAC) Sentado na cadeira da barbearia, um rapaz olha no espelho a imagem do barbeiro, em pé atrás dele. As dimensões relevantes são dadas na figura. Q27. (PUC) Um pincel de raios paralelos, quando refletido por um espelho plano: a) conserva-se paralelo. b) diverge. 4

5 A que distância (horizontal) dos olhos do rapaz fica a imagem do barbeiro? a) 0, 5 m b) 0, 8 m c) 1, 3 m d) 1, 6 m e) 2, 1 m Q32. (UECE) Um espelho plano E está fixo em uma parede vertical, de modo que sua borda inferior dista 50 cm do piso. A que altura mínima sobre o piso deve estar o olho do observador, para que ele possa ver seus pés no espelho? a) 50 cm b) 100 cm c) 150 cm d) 160 cm Q33. (Fatec) Antônio está de pé, fixo, diante de um espelho plano vertical; a distância entre ambos é 2, 5 m. Antônio observa sua imagem. Benedito empurra o espelho em direção a Antônio; a distância entre Antônio e o espelho diminui para 1,5 m. a) A distância de Antônio à sua imagem diminui de 2, 0 m. b) A altura da imagem de Antônio aumenta. c) A distância de Antônio à sua imagem diminui de 1, 0 m. d) O ângulo visual da imagem de Antônio diminui. e) Nenhuma das anteriores. Q34. (Vunesp) O olho de um observador está na posição O e três pequenos objetos estão nas posições A, B e C, conforme a figura. DE é um espelho plano. Nessas condições, pode-se afirmar que: B e C. e) o observador só poderá ver a imagem do objeto B. Q35. (PUC) Quais dos objetos A, B, C, D e E são vistos pelo observador P ao olhar para o espelho plano esquematizado? a) A, B, C, D e E b) A, E e B c) A, B, e C d) B, C e D e) C, D e E Q36. (PUC) Se um espelho plano se afasta uma certa distância de um objeto fixo, podemos afirmar que sua imagem: a) desloca-se em um tempo igual ao dobro daquele do espelho. b) afasta-se a mesma distância que o espelho. c) permanece na mesma posição. d) desloca-se com velocidade igual à do espelho. e) afasta-se o dobro da distância percorrida pelo espelho. Q37. (UEPI) Um observador se encontra fixo diante de um espelho plano. Se o espelho se desloca com velocidade v, numa direção normal ao seu plano, podemos assegurar que a imagem do observador, com relação a ele próprio, se desloca com velocidade: a) v b) v/4 c) v/2 d) 4v e) 2v a) o observador pode ver sua imagem no espelho. b) o observador não pode ver nenhuma das imagens dos objetos. c) o observador poderá ver as imagens de todos os objetos. d) o observador poderá ver as imagens dos objetos Q38. (ITA) Um raio luminoso incide com um ângulo θ em relação à normal, sobre um espelho plano refletor. Se esse espelho girar de um ângulo igual a θ em torno de um eixo que passa pelo ponto P e é perpendicular ao plano da figura, qual o ângulo de rotação do raio refletido? 5

6 a) θ b) 3, 5θ c) 2, 1θ d) 2, 0θ e) 4, 0θ Q39. (UFPA) Um ponto luminoso está colocado entre dois espelhos planos que formam entre si um ângulo de 45. O número de imagens desse ponto luminoso é igual a: a) 8 b) 7 c) 10 d) 11 e) 12 As distâncias entre o ponto P e as imagens são, em centímetros, iguais a: a) 6, 0 8, 0 10, 0 b) 6, 0 8, 0 14, 0 c) 12, 0 16, 0 20, 0 d) 12, 0 16, 0 28, 0 e) 12, 0 16, 0 16, 0 Q43. (Vunesp) Dois espelhos planos E 1 e E 2 formam um ângulo de 110 entre si. Um raio de luz que incide em E 1, com um ângulo de 40, como mostra a figura, é refletido sucessivamente por E 1 e E 2. O ângulo que o raio refletido por E 2 forma com o plano de E 2 é igual a: Q40. (CEFET) Dois espelhos planos fornecem de um objeto 11 (onze) imagens. Logo, podemos concluir que os espelhos podem formar um ângulo de: a) 10 b) 25 c) 30 d) 36 e) 72 Q41. Dois espelhos planos, formando entre si um ângulo diedro α, fornecem um certo número n de imagens de um objeto P. Sendo α = 36, pode se afirmar que n é igual a: a) 5, somente se P estiver no plano bissetor de α. b) 5, qualquer que seja a posição de P entre os espelhos. c) 9, qualquer que seja a posição de P entre os espelhos. d) 9, somente se P estiver no plano bissetor de α. e) 10, qualquer que seja a posição de P entre os espelhos. Q42. (F.C.Chagas) Considere dois espelhos planos E 1, e E 2, ortogonais entre si, e um objeto P, conforme esquema. Nessa situação, formam-se três imagens do ponto P. a) 20 b) 30 c) 40 d) 50 e) 60 Gabarito Q1. 1, 7 m Q m Q3. a) b) 0, 4 m Q4. C Q5. A Q6. C Q7. B Q8. D Q9. B Q10. C Q11. E Q12. C Q13. A Q14. A Q15. C Q16. A Q17. C Q18. 9 h Q19. 5, 4 m Q s Q21. a) b) 10 m Q cm Q23. Q24. a) 100 cm b) Q Q26. D Q27. A Q28. E Q29. A Q30. E Q31. E Q32. B Q33. A Q34. E Q35. D Q36. E Q37. E Q38. D Q39. B Q40. C Q41. C Q42. C Q43. B 6