10 mm. 1,80m de altura, que está próximo ao edifício, projeta uma sombra de 3,20 m.

Transcrição

1 1. Uma pessoa com visão perfeita observa um adesivo, de tamanho igual a 6 mm, grudado na parede na altura de seus olhos. A distância entre o cristalino do olho e o adesivo é de 3 m. Supondo que a distância entre esse cristalino e a retina, onde se forma a imagem, é igual a 20 mm, o tamanho da imagem do adesivo formada na retina é: a) b) c) d) e) mm mm mm mm mm. 2. O Teatro de Luz Negra, típico da República Tcheca, é um tipo de representação cênica caracterizada pelo uso do cenário escuro com uma iluminação estratégica dos objetos exibidos. No entanto, o termo Luz Negra é fisicamente incoerente, pois a coloração negra é justamente a ausência de luz. A luz branca é a composição de luz com vários comprimentos de onda e a cor de um corpo é dada pelo comprimento de onda da luz que ele predominantemente reflete. Assim, um quadro que apresente as cores azul e branca quando iluminado pela luz solar, ao ser iluminado por uma luz monocromática de comprimento de onda correspondente à cor amarela, apresentará, respectivamente, uma coloração: a) amarela e branca. b) negra e amarela. c) azul e negra. d) totalmente negra. 3. O periscópio é um instrumento ótico de uso bastante difundido em submarinos. O instrumento é utilizado para observação da superfície com o submarino ainda mergulhado. O princípio básico de funcionamento desse instrumento é a reflexão sucessiva da imagem por dois espelhos planos. No caso de um raio de luz horizontal incidir no espelho fora d água, esse raio é refletido em uma direção vertical e posteriormente refletido pelo espelho no interior do submarino, de modo a sair do periscópio horizontalmente. Supondo que cada espelho absorva 50% do raio de luz incidente, a razão entre a intensidade da luz que incide no instrumento e a que sai do segundo espelho é: a) 1 2. b) 4. c) 1 4. d) O edifício Monumental, localizado em um shopping de São Luís-MA, iluminado pelos raios solares, projeta uma sombra de comprimento L 80m. Simultaneamente, um homem de 1,80m de altura, que está próximo ao edifício, projeta uma sombra de 3,20 m. O valor correspondente, em metros, à altura do prédio é igual a: a) 50,00 b) 47,50 c) 45,00 d) 42,50 e) 40,00 5. Considere duas lâminas planas: uma lâmina L1, semitransparente e que exposta à luz do sol produz uma sombra verde, com comprimento de onda λ VERDE ; e outra lâmina L2 opaca, que ao ser iluminada pelo sol parece verde a um observador. É correto afirmar que as ondas

2 do espectro eletromagnético visível com comprimento de onda intensamente: a) refletidas por L1 e por L2. b) transmitidas por L1 e refletidas por L2. c) transmitidas por L1 e por L2. d) refletidas por L1 e transmitidas por L2. λ VERDE são mais 6. Em certas observações astronômicas, os cientistas encontram situações nas quais é possível detectar o Efeito Doppler com a luz. Nessas situações, a percepção de que a cor da luz emitida por certa estrela parece ser mais avermelhada do que realmente é significa que: a) a estrela está muito distante da Terra. b) a estrela está se afastando da Terra. c) a luz sofre refração na atmosfera. d) a luz se propaga com velocidade muito grande no vácuo. e) a estrela está se aproximando da Terra. 7. Nos meios homogêneos e transparentes, a luz se propaga em linha reta. Essa propriedade pode ser evidenciada pelo fenômeno da: a) difração. b) polarização. c) interferência. d) formação de eclipses. 8. Considere uma fibra ótica distendida ao longo de uma trajetória sinuosa. Uma das extremidades recebe luz que, através da fibra, sai pela outra extremidade. Note que a fibra não segue uma trajetória retilínea. Essa aparente violação dos conceitos de ótica geométrica, a respeito da propagação retilínea da luz, pode ser explicada da seguinte forma: a) a luz no interior da fibra viola os princípios da ótica geométrica. b) a luz no interior da fibra somente se propaga se a fibra estiver disposta em linha reta. c) a luz sofre refrações múltiplas durante sua propagação, havendo apenas uma reflexão total na saída da fibra. d) a luz percorre trajetórias retilíneas no interior da fibra, sofrendo múltiplas reflexões na superfície da fibra até a saída. 9. Uma almofada listrada nas cores vermelha e branca é colocada em uma peça escura e iluminada com luz monocromática azul. As listras vermelhas e brancas são vistas, respectivamente, como: a) brancas e pretas. b) azuis e pretas. c) azuis e brancas. d) pretas e azuis. 10. Com relação aos fenômenos da reflexão e da refração da luz branca, analise as proposições. I. A transparência dos vidros é explicada pelos fenômenos de refração e reflexão. II. A dispersão da luz branca em um prisma de vidro é devida à reflexão na face de incidência do prisma. III. A luz branca dispersa em um prisma é composta somente pelas cores primárias vermelho, verde e azul. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. b) Somente a afirmativa I é verdadeira. c) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. d) Somente a afirmativa III é verdadeira. e) Todas afirmativas são verdadeiras. 11. Um objeto luminoso é colocado em frente ao orifício de uma câmara escura como mostra a figura abaixo.

3 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) 12. Para que uma substância seja colorida ela deve absorver luz na região do visível. Quando uma amostra absorve luz visível, a cor que percebemos é a soma das cores restantes que são refletidas ou transmitidas pelo objeto. A Figura 1 mostra o espectro de absorção para uma substância e é possível observar que há um comprimento de onda em que a intensidade de absorção é máxima. Um observador pode prever a cor dessa substância pelo uso da roda de cores (Figura 2): o comprimento de onda correspondente à cor do objeto é encontrado no lado oposto ao comprimento de onda da absorção máxima. Qual a cor da substância que deu origem ao espectro da Figura 1?

4 a) Azul. b) Verde. c) Violeta. d) Laranja. e) Vermelho. 13. A figura 1 mostra um quadro de Georges Seurat, grande expressão do pontilhismo. De forma grosseira podemos dizer que a pintura consiste de uma enorme quantidade de pontos de cores puras, bem próximos uns dos outros, tal que a composição adequada dos pontos causa a sensação de vibração e efeitos de luz e sombra impressionantes. Alguns pontos individuais podem ser notados se chegarmos próximo ao quadro. Isso ocorre 4 porque a resolução angular do olho humano é θ min 3,3 10 rad. A figura 2 indica a configuração geométrica para que uma pessoa perceba a separação d entre dois pontos vizinhos à distância L 30 cm do quadro. Considerando que para ângulos θ 0,17 rad é válida a aproximação tg θ θ, a distância d aproximada entre esses dois pontos, representados na figura 2, é, em milímetros, igual a: a) 0,1. b) 0,2. c) 0,5. d) 0,7. e) 0, Sob a luz solar, Tiago é visto, por pessoas de visão normal para cores, usando uma camisa amarela, e Diana, um vestido branco. Se iluminadas exclusivamente por uma luz azul, as mesmas roupas de Tiago e Diana parecerão, para essas pessoas, respectivamente: a) verde e branca. b) verde e azul. c) amarela e branca. d) preta e branca. e) preta e azul.

5 15. O processo de interpretação de imagens capturadas por sensores instalados a bordo de satélites que imageiam determinadas faixas ou bandas do espectro de radiação eletromagnética (REM) baseia-se na interação dessa radiação com os objetos presentes sobre a superfície terrestre. Uma das formas de avaliar essa interação é por meio da quantidade de energia é por meio da quantidade de energia refletida pelos objetos. A relação entre a refletância de um dado objeto e o comprimento de onda da REM é conhecida como curva de comportamento espectral ou assinatura espectral do objeto, como mostrado na figura, para objetos comuns na superfície terrestre. De acordo com as curvas de assinatura espectral apresentadas na figura, para que se obtenha a melhor discriminação dos alvos mostrados, convém selecionar a banda correspondente a que comprimento de onda em micrômetros ( m)? a) 0,4 a 0,5. b) 0,5 a 0,6. c) 0,6 a 0,7. d) 0,7 a 0,8. e) 0,8 a 0, 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 5 cm e que a distância da Terra à Lua é de 3 10 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 menino de 1,5 m de altura produz uma sombra de 50 cm. No mesmo instante, um prédio próximo ao menino produz uma sombra de 20 m. A altura do prédio, em metros, é: a) 20. b) 30. c) 50. d) 60. e) Uma determinada montagem óptica é composta por um anteparo, uma máscara com furo triangular e três lâmpadas, L1, L2 e L3, conforme a figura a seguir. L1 e L3 são pequenas lâmpadas de lanterna e L2, uma lâmpada com filamento extenso e linear, mas pequena nas

6 outras dimensões. No esquema, apresenta-se a imagem projetada no anteparo com apenas L1 acesa. O esboço que melhor representa o anteparo iluminado pelas três lâmpadas acesas é: a) b) c) d) e) 19. O vendedor de churros havia escolhido um local muito próximo a um poste de iluminação. Pendurado no interior do carrinho, um lampião aceso melhorava as condições de iluminação.

7 Admitindo que o centro de todos os elementos da figura, exceto as finas colunas que suportam o telhado do carrinho, estão no mesmo plano vertical, considerando apenas as luzes emitidas diretamente do poste e do lampião e, tratando-os como os extremos de uma única fonte extensa de luz, a base do poste, a lixeira e o banquinho, nessa ordem, estariam inseridos em regiões classificáveis como: a) luz, sombra e sombra. b) luz, penumbra e sombra. c) luz, penumbra e penumbra. d) penumbra, sombra e sombra. e) penumbra, penumbra e penumbra. 20. Uma pessoa se coloca na frente de uma câmara escura, a 2 m do orifício dessa câmara e a sua imagem que se forma no fundo da mesma tem 6 cm de altura. Para que ela tenha 4 cm de altura, essa pessoa, em relação à câmara, deve: a) afastar-se 1 m. b) afastar-se 2 m. c) afastar-se 3 m. d) aproximar-se 1 m. e) aproximar-se 2 m. 21. Esta questão refere-se ao texto e à figura que se seguem. O eclipse total do Sol, ocorrido em 22 de julho de 2009, pôde ser visto da Índia, Nepal, Butão, centro da China e em várias ilhas do Pacífico. Um eclipse parcial também foi visto no Sudeste asiático e em parte da Oceania; tratou-se da penumbra da Lua. Esse foi e será o eclipse total mais longo, com duração máxima da fase de totalidade de 6 minutos e 43 segundos, acontecido no século XXI. Durante um eclipse solar, um observador situado na (o)... vê.... A alternativa que completa, corretamente, as lacuna é: a) cone de penumbra, um eclipse total. b) cone de sombra, um eclipse parcial.

8 c) região plenamente iluminada da Terra, o Sol. d) região de sombra própria da Terra, um eclipse total. 22. Um feixe luminoso de raios paralelos, que se propaga em um meio óptico homogêneo, incide sobre uma superfície que separa o primeiro meio de um segundo, passando a se propagar neste. Substituindo-se o segundo meio óptico por um vidro fosco e translúcido, e admitindo que os raios de luz nele penetrem, estes perdem o paralelismo, podendo-se dizer que nessa situação ocorreu uma: a) reflexão difusa. b) reflexão regular. c) refração difusa. d) refração regular. e) absorção difusa. 23. Na figura, abaixo, tem-se um esquema simplificado mostrando as posições dos astros Sol, Terra e Lua, quando ocorre um fenômeno, raro de ser observado, conhecido como Eclipse da Lua. Sabe-se que a Lua é o satélite natural da Terra, que se apresenta em quatro fases conhecidas como Nova, Crescente, Cheia e Minguante. Em qual(is) dessas fases ocorre o eclipse da Lua? a) apenas Cheia. b) Crescente. c) Minguante. d) apenas Nova. e) Nova ou Cheia.

9 Gabarito: Resposta da questão 1: [C] Por semelhança de triângulos: i di i 20 mm 6 mm 20 mm 2 i i 4 10 mm o do 6 mm 3000 mm 3000 mm Resposta da questão 2: [B] Como somente incide radiação da cor amarela, - na porção azul, que reflete apenas o comprimento de onda referente a essa radiação, não ocorre reflexão alguma, e ela apresenta coloração negra; - na porção branca, que reflete igualmente todas as radiações, há reflexão somente da radiação amarela e ela apresenta, então, coloração amarela. Resposta da questão 3: [B] Se a cada incidência no espelho é perdido 50% da intensidade de luz do raio incidente, então podemos dizer que a intensidade de luz que chega na outra ponta do periscópio é 25% da inicial. Logo: Ifora d'água Ifora d'água Razão Razão 4 I 0,25 I dentro d'água fora d'água Resposta da questão 4: [C] Como os raios solares são praticamente paralelos podemos resolver por semelhança de triângulos de acordo com a figura: h 1,80 h 45 m 80 3,20 Resposta da questão 5: [B] O conceito sobre visualização de uma cor se dá devido à uma superfície refletir um ou mais espectros da luz branca. Logo, pode-se concluir que: 1. A Lâmina L1 está absorvendo vários espectros de luz, com exceção do da luz verde

10 ( λ VERDE ), que atravessa a lâmina produzindo uma sombra verde. 2. A Lâmina L2 reflete somente o espectro verde ( λ VERDE ), absorvendo os demais e por isto o aparente verde a um observador. Resposta da questão 6: [B] O desvio para o vermelho é conhecido em inglês como redshift e é explicado pelo efeito Doppler. Quando um objeto emissor de luz está com um movimento relativo em relação ao observador, temos duas opções de desvio do comprimento de onda emitido por ele: - o desvio para o azul blueshift em que o comprimento de onda diminui (desvia para o azul); - e o desvio para o vermelho redshift em que o comprimento de onde aumenta. Isto ocorre porque a fonte em movimento em relação ao observador está se aproximando blueshift ou se afastando redshift. A figura abaixo ilustra essa situação Logo, a estrela se afasta da Terra, pois sua luz emitida está mais avermelhada, ou seja, está com o comprimento de onda maior, significando afastamento da fonte em relação ao observador. Resposta da questão 7: [D] É a mesma justificativa para a formação de sombras ou penumbras. No caso do eclipse, a lua fica entre o Sol e a Terra, em um ponto no qual forma uma área de sombra ou penumbra na Terra. Em caso de penumbra, trata-se de um eclipse parcial e no caso da sombra, trata-se de um eclipse total. Resposta da questão 8: [D] O funcionamento da fibra ótica se dá devido as suas características construtivas (um núcleo e um envoltório, ambos feitos de vidro) que faz com que se um feixe de luz é emitido em uma de suas extremidades, este feixe sofra diversas reflexões na superfície de separação núcleo/envoltório até chegar à outra extremidade, independente da trajetória que irá percorrer. Vale lembrar que a fibra ótica tem o inconveniente: não pode fazer uma curva muito acentuada ou dobrá-la, pois pode quebrá-la e assim comprometeria o seu funcionamento. Resposta da questão 9: [D]

11 A cor de um objeto é a cor da luz que ele mais difunde. As listras de cor vermelha só difundem luz da cor vermelha, não difundindo azul, apresentadose na cor preta. As listras brancas difundem igualmente todas as radiações. Quando recebem apenas luz azul difundem somente essa radiação, apresentando-se na cor azul. Resposta da questão 10: [B] [I] CORRETA. Pois os meios transparentes permitem a propagação regular da luz. Em outras palavras, um observador vê um objeto com nitidez através deste meio. [II] INCORRETA. A dispersão é devida a refração, e não à reflexão. [III] INCORRETA. A luz branca é composta de uma variedade de cores, comumente associada as cores de um arco-íris (vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, anil e violeta). Resposta da questão 11: [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. Resposta da questão 12: [E] O gráfico nos mostra que essa substância apresenta maior absorção para comprimentos de onda em torno de 500 nm, o que corresponde à cor verde. De acordo com o enunciado:... o comprimento de onda correspondente à cor do objeto é encontrado no lado oposto ao comprimento de onda da absorção máxima. Na roda de cores, notamos que o comprimento de onda oposto ao da cor verde é o da cor vermelha. Resposta da questão 13: [A] d 4 θ d θ.l 3,3x10 x300 0,1mm. L Resposta da questão 14: [E]

12 O branco é a união de todas as cores. Uma camisa nos parece vermelha, porque iluminando-a com luz branca o material só reflete a componente vermelha da luz. Branco reflete qualquer cor. Vermelho só reflete vermelho. Azul só reflete azul. E assim sucessivamente. Amarelo não reflete azul preta. Branco reflete azul azul. Resposta da questão 15: [E] O gráfico nos mostra que a maior refletância para os objetos comuns na superfície terrestre está na faixa de 0,8 m a 0,9 m. Nesse intervalo, a diferença de refletância também é maior, aumentando a probabilidade de se identificar corretamente o objeto observado. É verdade que nesse intervalo a refletância da água é nula, porém a probabilidade de encontrar água é praticamente nula. 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] Dados: h = 1,5 m; d = 50 cm = 0,5 m; D = 20 m. H D H 20 H = 1,5 (40) H = 60 m. h d 1,5 0,5 Resposta da questão 18: [D] As lâmpadas L1 e L3 são consideradas fontes puntiformes, iluminando regiões de mesma forma, semelhantes ao triângulo da máscara e de mesma orientação, conforme ilustrado nas figuras abaixo.

13 A Lâmpada L2 comporta-se como uma fonte extensa na direção vertical. A fig.1 (a seguir) mostra as regiões iluminadas se somente a extremidades do filamento (duas fontes puntiformes, F a e F b ) estivessem acesas. A fig.2 mostra o filamento como se várias fontes puntiformes fossem intercaladas entre F a e F b. Como uma fonte extensa é, na verdade, um conjunto de infinitas fontes puntiformes, cada uma delas forma um triângulo iluminado. A região iluminada por L2 é a superposição desses infinitos triângulos, como mostrado na fig.3. Resposta da questão 19: [A]

14 O esquema a seguir mostra a região de sombra pela influência exclusiva das duas fontes. Observando-o, notamos que a base do poste está iluminada, enquanto que, a lixeira e o banquinho estão na região de sombra. Resposta da questão 20: [A] Primeira situação: x y hx H H h y Segunda situação: x' y h' x' H H h' y Igualando, vem: hx h' x' 6 2 4x' x' 3,0m y y x x' x 3 2 1,0m Resposta da questão 21:

15 [C] Quanto ao eclipse solar, temos: Observador colocado no cone de sombra da Lua vê um eclipse total; Observador colocado num cone de penumbra vê um eclipse parcial; Observador colocado numa região plenamente iluminada da Terra vê o Sol inteiramente. Resposta da questão 22: [C] Se os raios penetram no vidro fosco, ocorre refração. Se os raios deixam de ser paralelos eles se espalham (difundem). Resposta da questão 23: [A]