COLÉGIO RESSURREIÇÃO NOSSA SENHORA Disciplina:

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1 COLÉGIO RESSURREIÇÃO NOSSA SENHORA Disciplina: Professor: Física Eduardo LISTA DE EXERCÍCIOS PROVA FINAL Data: 28/10 /2011 Série/Turma: 2 Ano EF TÓPICO 01: ESPELHOS PLANOS 01 Um objeto é colocado entre dois espelhos planos, que tem suas faces refletoras se confrontando. O objeto está a igual distância dos dois espelhos. O ângulo formado entre os dois espelhos é de 45. Qual o número de imagens deste objeto que podemos ver nos dois espelhos? 02 Um corpo encontra-se a 20cm da superfície refletora de um espelho plano. Qual a distância entre o corpo e a imagem conjugada por este espelho? 03 A figura a seguir mostra um objeto A colocado a 5m de um espelho plano, e um observador O, colocando a 7m deste mesmo espelho. Um raio de luz que parte de A e atinge o observador O por reflexão no espelho percorrerá, neste trajeto de A para O a) 4 m/s b) 3 m/s c) 2 m/s d) 1 m/s 05 Um raio de luz r incide sucessivamente em dois espelhos planos E e E, que formam entre si um ângulo de 60, conforme representado no esquema a seguir. Nesse esquema o ângulo, é igual a a) 9m b) 12m c) 15m d) 18m e) 21m 04 Um menino, parado em relação ao solo, vê sua imagem em um espelho plano E colocado à parede traseira de um ônibus. Se o ônibus se afasta do menino com velocidade de 2m/s, o módulo da velocidade da imagem, em relação ao solo, é: a) 80 b) 70 c) 60 d) 50 e) Observe a figura.

2 utilizados e indicando as distâncias envolvidas. Nessa figura, dois espelhos planos estão dispostos de modo a formar um ângulo de 30 entre eles. Um raio luminoso incide sobre um dos espelhos, formando um ângulo de 70 com a sua superfície. Esse raio, depois de se refletir nos dois espelhos, cruza o raio incidente formando um ângulo de a) 90 b) 100 c) 110 d) 120 e) A figura a seguir representa um espelho plano, um objeto, 0, sua imagem, I, e cinco observadores em posições distintas, A, B, C, D e E. Entre as posições indicadas, a única da qual o observador poderá ver a imagem I é a posição a) A. b) B. c) C. d) D. e) E. 02 A vigilância de uma loja utiliza um espelho convexo de modo a poder ter um ampla visão do seu interior. A imagem do interior dessa loja, vista através desse espelho, será: a) real e situada entre o foco e o centro da curvatura do espelho. b) real e situada entre o foco e o espelho. c) real e situada entre o centro e o espelho. d) virtual e situada entre o foco e o espelho. e) virtual e situada entre o foco e o centro de curvatura do espelho. 03 Um estudante colocou uma caneta a uma distância relativamente grande de uma colher bem polida e observou o tipo de imagem que aparecia na parte interna da colher. A imagem que ele viu, comparada com a caneta, era a) maior, direta e virtual. b) maior, invertida e real. c) menor, invertida e virtual. d) menor, direta e real. e) menor, invertida e real. 04 Um espelho usado por esteticistas permite que o cliente, bem próximo ao espelho, possa ver seu rosto ampliado e observar detalhes da pele. Este espelho é: a) côncavo. b) convexo. c) plano. d) anatômico. e) epidérmico. 05 Um espelho plano está colocado em frente de um espelho côncavo, perpendicularmente ao eixo principal. Uma fonte luminosa A, centrado no eixo principal entre os dois espelhos, emite raios que se refletem sucessivamente sobre os dois espelhos e formam sobre a própria fonte A, uma imagem real da mesma. O raio de curvatura do espelho é 40cm e a distância do centro da fonte A até o centro do espelho esférico é de 30cm. A distância d do espelho plano até o centro do espelho côncavo é, então: TÓPICO 02: ESPELHOS ESFÉRICOS 01 A imagem de um objeto forma-se a 40cm de um espelho côncavo com distância focal de 30cm. A imagem formada situa-se sobre o eixo principal do espelho, é real, invertida e tem 3cm de altura. a) Determine a posição do objeto. b) Construa o esquema referente a questão representando objeto, imagem, espelho e raios a) 20 cm

3 b) 30 cm c) 40 cm d) 45 cm e) 50 cm 06 Um objeto real é colocado sobre o eixo principal de um espelho esférico côncavo a 4cm de seu vértice. A imagem conjugada desse objeto é real e está situada a 12cm do vértice do espelho, cujo raio de curvatura é: a) 2 cm. b) 3 cm. c) 4 cm. d) 5 cm. e) 6 cm. 07 Um objeto, de 2,0cm de altura, é colocado a 20cm de um espelho esférico. A imagem que se obtém é virtual e possui 4,0mm de altura. O espelho utilizando é a) côncavo, de raio de curvatura igual a 10cm. b) côncavo e a imagem se forma a 4,0cm de espelho. c) convexo e a imagem obtida é invertida. d) convexo, de distância focal igual a 5,0cm. e) convexo e a imagem se forma a 30cm do objeto. 08 O espelho esférico convexo de um retrovisor de automóvel tem raio de curvatura de 80cm. Esse espelho conjuga, para certo objeto sobre o seu eixo principal, imagem 20 vezes menor. Nessas condições, a distância do objeto ao espelho, em metros, é de a) 1,9 b) 3,8 c) 7,6 d) 9,5 e) Uma pessoa, a 1,0m de distância de um espelho, vê a sua imagem direita menor e distante 1,2m dela. Assinale a opção que apresenta corretamente o tipo de espelho e a sua distância focal: a) côncavo; f = 15 cm b) côncavo; f = 17 cm c) convexo; f = 25 cm d) convexo; f = 54 cm e) convexo; f = 20 cm 10 Um objeto situado a 20cm de um espelho côncavo forma uma imagem real de tamanho igual ao do objeto. Se o objeto for deslocado para 10cm do espelho, a nova imagem aparecerá a uma distância: a) 10 cm b) 15 cm c) 20 cm d) 30 cm e) infinita TÓPICO 03: REFRAÇÃO DA LUZ 01 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. 02 Uma pequena pedra repousa no fundo de um tanque de x m de profundidade. Determine o menor raio de uma cobertura circular, plana, paralela à superfície da água que, flutuando sobre a superfície da água diretamente acima da pedra, impeça completamente a visão desta por um observador ao lado do tanque, cuja vista se encontra no nível da água. Justifique. Dado: índice de refração da água n = (4/3). 03 Na questão a seguir julgue os itens e escreva nos parênteses (V) se for verdadeiro ou (F) se for falso. ( ) Os fenômenos de reflexão, refração e absorção ocorrem simultaneamente e nunca isoladamente. ( ) A passagem da luz incidente, na superfície de separação de dois meios, de um meio para outro, de modo ordenado, constitui o fenômeno da absorção regular. ( ) Um espelho côncavo só produz imagens reais para objetos reais. ( ) Uma pessoa, de dentro de uma piscina, observa o seu treinador fora dela. Sendo n(água) > n(ar), podemos afirmar que ela vê a imagem virtual de seu treinador acima da posição real. 04 Um raio luminoso propaga-se no ar com velocidade c= m/s e com um ângulo de 30 em relação à superfície de um líquido. Ao passar para o líquido o ângulo muda para 60. Qual é o índice de refração do líquido?

4 luz no interior do vidro. a) 1/ 3 b) 1/ 2 c) ( 3)/2 d) 1,73 e) 0,5 05 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. 06 Um feixe de luz monocromática, que se propaga no meio 1 com velocidade de m/s, incide na superfície S de separação com o meio 2, formando com a superfície um ângulo de 30. A velocidade do feixe no meio 2 é ( )m/s. o ângulo que o feixe forma com a superfície no meio 2 vale a) 60 b) 45 c) 30 d) 10 e) 0 a) A b) B c) C d) D e) E 08 O ângulo de reflexão total entre os dois meios é 60. A razão entre os índices de refração é de aproximadamente: a) 1; b) 2; c) 3; d) 4; e) Um raio de luz se propaga do meio (1), cujo índice de refração vale 2, para outro meio (2) seguindo a trajetória indicada na figura a seguir. 07 Um pincel de luz emerge de um bloco de vidro comum para o ar na direção e sentido indicados na figura a seguir. Assinale a alternativa que melhor representa o percurso da Dados: sen 30 = 1/2 sen 45 = 2/2 sen 60 = 3/2 O ângulo limite para esse par de meios vale a) 90 b) 60 c) 45 d) 30 e) zero. 10 O Sol é visível, mesmo quando se encontra abaixo da linha do horizonte, em decorrência da interação entre a luz e a atmosfera. O fenômeno

5 envolvido no processo é a: a) difração. b) reflexão. c) absorção. d) interferência. e) refração. 11 O fundo de uma piscina, para quem olha do lado de fora dela, parece mais próximo da superfície da água, devido à: a) dispersão b) difração c) refração d) interferência 12 Uma folha de papel, com um texto impresso, está protegida por uma espessa placa de vidro. O índice de refração do ar é 1,0 e o do vidro 1,5. Se a placa tiver 3cm de espessura, a distância do topo da placa à imagem de uma letra do texto, quando observada na vertical, é: Bruno respondeu: "Isso ocorre, porque a velocidade da luz na água é menor que a velocidade da luz no ar". Tomás explicou: "Esse fenômeno está relacionado com a alteração da frequência da luz quando esta muda de meio". Considerando-se essas duas respostas, é CORRETO afirmar que a) apenas a de Bruno está certa. b) apenas a de Tomás está certa. c) as duas estão certas. d) nenhuma das duas está certa. a) 1 cm b) 2 cm c) 3 cm d) 4 cm 16 Um cão está diante de uma mesa, observando um peixinho dentro do aquário, conforme representado na figura. Ao mesmo tempo, o peixinho também observa o cão. Em relação à parede P do aquário e às distâncias reais, podemos afirmar que as imagens observadas por cada um dos animais obedecem às seguintes relações: 13 Um banhista deixa os óculos de mergulho caírem no fundo de uma piscina, na qual a profundidade da água é de 2,6 m. O banhista, de fora d'água, vê os óculos segundo uma direção perpendicular ao fundo da piscina. A profundidade aparente em que os óculos se encontram, em metros, é: a) 0,65 b) 1,30 c) 1,95 d) 2,60 15 Um professor pediu a seus alunos que explicassem por que um lápis, dentro de um copo com água, parece estar quebrado, como mostrado nesta figura: a) O cão observa o olho do peixinho mais próximo da parede P, enquanto o peixinho observa o olho do cão mais distante do aquário. b) O cão observa o olho do peixinho mais distante da parede P, enquanto o peixinho observa o olho do cão mais próximo do aquário. c) O cão observa o olho do peixinho mais próximo da parede P, enquanto o peixinho observa o olho do cão mais próximo do aquário. d) O cão observa o olho do peixinho mais distante da parede P, enquanto o peixinho

6 observa o olho do cão também mais distante do aquário. e) O cão e o peixinho observam o olho um do outro, em relação à parede P, em distâncias iguais às distâncias reais que eles ocupam na figura. d) real, invertida e menor que o objeto. e) virtual, direita e menor que o objeto. 07 Observe o diagrama. TÓPICO 04: LENTES DELGADAS 01 Um objeto de 3,0cm de altura é colocado perpendicularmente ao eixo de uma lente convergente, de distância focal 18,0cm. A distância do objeto à lente é de 12cm. Calcule o tamanho da imagem, em centímetros, fornecida pela lente. 02 Um sistema de lentes produz a imagem real de um objeto, conforme a figura a seguir. Calcule a distância focal e localize a posição de uma lente delgada que produza o mesmo efeito. Nesse diagrama, estão representados um objeto AB e uma lente convergente L. F e F são focos dessa lente. A imagem A'B' do objeto AB será a) direta, real e menor do que o objeto. b) direta, virtual e maior do que o objeto. c) direta, virtual e menor do que o objeto. d) invertida, real e maior do que o objeto. e) invertida, virtual e maior do que o objeto. 08 Um aquário esférico de paredes finas é mantido dentro de outro aquário que contém água. Dois raios de luz atravessam esse sistema da maneira mostrada na figura a seguir, que representa uma secção transversal do conjunto. 03 Uma certa pessoa não pode ver claramente objetos mais próximos do que 60cm de seus olhos. Qual deve ser a maior distância focal, em centímetros, das lentes de seus óculos, que lhe possibilitará ver claramente objetos colocados a uma distância de 20cm? 04 Uma pessoa apresenta deficiência visual, conseguindo ler somente se o livro estiver a uma distância de 75cm. Qual deve ser a distância focal dos óculos apropriados para que ele consiga ler, com o livro colocado a 25cm de distância? Esquematize numa figura o traçado dos raios. 05 Uma pessoa apresenta deficiência visual, conseguindo ler somente se o livro estiver a uma distância de 75cm. Qual deve ser a distância focal dos óculos apropriados para que ela consiga ler, com o livro colocado a 25cm de distância? 06 A imagem de um objeto real, fornecida por uma lente divergente, é a) real, invertida e maior que o objeto b) real, direita e menor que o objeto. c) virtual, direita e maior que o objeto. Pode-se concluir que, nessa montagem, o aquário esférico desempenha a função de: a) espelho côncavo. b) espelho convexo. c) prisma. d) lente divergente. e) lente convergente. 09 Um raio luminoso, propagando-se no ar, atravessa uma lente de vidro plano-côncava, como está representado nas figuras a seguir.

7 b) Apenas I e II c) Apenas I e III d) Apenas II e III e) I, II e III Dentre as configurações apresentadas, está(ão) correta(s): a) apenas a I. b) apenas a II. c) apenas I e a III. d) apenas I e a IV. e) apenas a II e a III. 10 A distância entre um objeto e uma tela é de 80cm. O objeto é iluminado e, por meio de uma lente delgada posicionada adequadamente entre o objeto e a tela, uma imagem do objeto, nítida e ampliada 3 vezes, é obtida sobre a tela. Para que isto seja possível, a lente deve ser: a) convergente, com distância focal de 15cm, colocada a 20cm do objeto. b) convergente, com distância focal de 20cm, colocada a 20cm do objeto. c) convergente, com distância focal de 15cm, colocada a 60cm do objeto. d) divergente, com distância focal de 15cm, colocada a 60cm do objeto. e) divergente, com distância focal de 20cm, colocada a 20cm do objeto. 11 Um objeto real é disposto perpendicularmente ao eixo principal de uma lente convergente, de distância focal 30cm. A imagem obtida é direita e duas vezes maior que o objeto. Nessas condições, a distância entre o objeto e a imagem, em cm, vale a) 75 b) 45 c) 30 d) 15 e) 5 12 Um objeto real está situado a 12cm de uma lente. Sua imagem, formada pela lente, é real e tem uma altura igual à metade da altura do objeto. Tendo em vista essas condições, considere as afirmações a seguir. I - A lente é convergente. II - A distância focal da lente é 6cm. III - A distância da imagem à lente é 12cm. 13 Um olho hipermetrope tem o ponto próximo a 50 cm. Esse olho deveria utilizar lente de contato de x dioptrias para observar objetos a 25 cm. Então, x vale a) -2,0 b) -1,0 c) 1,0 d) 1,5 e) 2,0 14 A lente utilizada nos óculos de uma pessoa hipermetrope possui vergência com 2 dioptrias. A distância focal dessa lente é, em metros: a) 1/4 b) 1/2 c) 2 d) 4 e) 6 15 Assinale a alternativa correta. a) Quando alguém se vê diante de um espelho plano, a imagem que observa é real e direita. b) A imagem formada sobre o filme, nas máquinas fotográficas, é virtual e invertida. c) A imagem que se vê quando se usa uma lente convergente como "lente de aumento" (lupa) é virtual e direita. d) A imagem projetada sobre uma tela por um projetor de slides é virtual e direita. e) A imagem de uma vela formada na retina de um olho humano é virtual e invertida. TÓPICO 05: ONDULATÓRIA 01 O caráter ondulatório do som pode ser utilizado para eliminação, total ou parcial, de ruídos indesejáveis. Para isso, microfones captam o ruído do ambiente e o enviam a um computador, programado para analisá-lo e para emitir um sinal ondulatório que anule o ruído original indesejável. O fenômeno ondulatório no qual se fundamenta essa nova tecnologia é a: a) interferência. b) difração. c) polarização. d) reflexão. e) refração. 02 A figura abaixo mostra o gráfico de um movimento harmônico simples. Quais delas estão corretas? a) Apenas I

8 superposição causa esta vibração, é: Analisando a figura, determine: a) A frequência em hertz. b) A amplitude. 03 No Laboratório de Física Acústica da UnP, em uma aula experimental do Curso de Fonoaudiologia, são apresentadas as seguintes observações com relação aos fenômenos acústicos: I. O eco é um fenômeno causado pela reflexão do som num anteparo. II. O som grave é um som de baixa frequência. III. Timbre é a qualidade que permite distinguir dois sons de mesma altura e intensidade emitidos por fontes diferentes. São corretas as afirmações: a) apenas a I; b) apenas a I e a II; c) apenas a I e a III; d) I, II e III. 04 Uma certa emissora de rádio transmite sua programação com uma frequência de 600 khz. Sabendo-se que a velocidade das ondas de rádio é de 3 x 108 m/s, calcule o comprimento de onda das ondas desta emissora. 05 Uma onda senoidal que se propaga por uma corda (como mostra a figura) é produzida por uma fonte que vibra com uma frequência de 150 Hz. O comprimento de onda e a velocidade de propagação dessa onda são a) λ = 0,8 m e v = 80 m/s b) λ = 0,8 m e v = 120 m/s c) λ = 0,8 m e v = 180 m/s d) λ = 1,2 m e v = 180 m/s e) λ = 1,2 m e v = 120 m/s 06 Uma corda feita de um material, cuja densidade linear é 10 g/m, está sob tensão provocada por uma força de 900 N. Os suportes fixos distam de 90 cm. Faz-se vibrar a corda transversalmente e esta produz ondas estacionárias, representadas na figura a seguir. A frequência das ondas componentes, cuja a) 100 Hz b) 200 Hz c) 300 Hz d) 400 Hz e) 500 Hz 07 Uma onda sonora de comprimento de onda 68 cm se propaga no ar com velocidade de 340 m/s. Se esse som se propagar na água, ele terá a frequência de: a) 600 Hz b) 500 Hz c) 400 Hz d) 300 Hz e) 200 Hz 08 Na figura, tem-se representada uma onda periódica, que se propaga com velocidade de 50 cm/s. Com base nessa informação, pode-se concluir que o período dessa onda, em segundos, é igual a a) 1 b) 3 c) 5 d) 7 e) 9 09 Uma corda com 2 m de comprimento é tracionada de ambos os lados. Quando ela é excitada por uma fonte de 60 Hz observa-se uma onda estacionária com 6 nós. Neste caso, qual é a velocidade de propagação da onda na corda? a) 60 m/s b) 100 m/s c) 120 m/s d) 48 m/s e) 50 m/s 10 Em uma onda sonora estacionária, no ar, a separação entre um nodo e o ventre mais próximo é de 0,19m. Considerando-se a velocidade do som no ar igual a 334m/s, qual é o valor aproximado da frequência dessa onda? a) 1760 Hz b) 880 Hz c) 586 Hz d) 440 Hz

9 e) 334 Hz 11 Uma onda mecânica senoidal propaga-se em um certo meio. Se aumentarmos o comprimento de onda dessa oscilação, sem alterar a sua amplitude, qual das seguintes grandezas também aumentará? a) A velocidade de propagação da onda. b) A frequência da onda. c) A frequência angular da onda. d) O período da onda. e) A intensidade da onda. 12 Um tubo sonoro aberto, soprado com ar, emite seu 5º (quinto) harmônico com frequência de 1700 Hz. Qual o comprimento, em metros, do tubo, sabendo-se que a velocidade do som no ar é igual a 340 m/s. a) 0,85 b) 0,65 c) 0,50 d) 0,90 e) 0,40 13 O conduto auditivo humano pode ser representado da forma aproximada por um tubo cilíndrico de 2,5 cm de comprimento (veja a figura). (Dado: velocidade do som no ar: 340 m/s) A frequência fundamental do som que forma ondas estacionárias nesse tubo é: a) 340 Hz. b) 3,4 khz. c) 850 Hz. d) 1,7 khz. O comprimento de onda e a velocidade de propagação da onda na corda são, respectivamente, a) 6 cm e 18 cm/s b) 12 cm e 18 cm/s c) 12 cm e 8 cm/s d) 4 cm e 8 cm/s e) 4 cm e 6 cm/s 15 Uma cena comum em filmes de ficção científica é a passagem de uma nave espacial em alta velocidade, no espaço vazio, fazendo manobras com a ajuda de foguetes laterais, tudo isso acompanhado e um forte ruído. Assinale a alternativa CORRETA. a) A cena é correta, pois não há problema com o fato de uma nave voar no espaço vazio. b) A cena é correta, porque é perfeitamente perceptível o ruído de uma nave no espaço vazio. c) A cena não é correta, pois o som não se propaga no vácuo. d) A cena não é correta, pois não é possível que uma nave voe no espaço vazio. e) A cena não é correta, pois não é possível fazer manobras no espaço vazio. 14 Na figura está representado, em um determinado instante, o perfil de uma corda por onde se propaga uma onda senoidal. Sabe-se que a frequência de propagação da onda é de 1,5 hertz.