Lista de Exercícios Revisão 1º Ano do Ensino Médio

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1 Lista de Exercícios Revisão 1º Ano do Ensino Médio 1) (UFOP MG) Quando observamos uma colher dentro de um corpo de vidro transpente, cheio com água, temos que as ptes imersa e emersa da colher não se alinham. I. Esse fato pode ser explicado pela: a) reflexão da luz; b) refração da luz; c) dispersão da luz; d) difração da luz; e) polização da luz. II. Na figura representamos um recipiente com água e um objeto puntiforme O, colocado no fundo. Desenhe dois raios luminosos pa encontr a imagem do objeto. O índice de refração da água em relação ao é 1,33. 2) (UNICEMP PR) Conforme a ilustração, um raio luminoso incide no dioptro plano que sepa o da água. Pode-se dizer que ocorre: Raio incidente Linha normal i. Ar Água a) refração, com redução da velocidade de propagação; b) reflexão total da luz; c) afastamento da normal, pa o raio que penetra na água; d) absorção total da luz, gerando 100% de energia térmica; e) polização da luz, por trat-se de onda longitudinal. 3) (UNIMAR SP) Um observador deseja saber qual a profundidade em que se encontra um peixe flutuando na água de um tanque. Sabe-se que este observador está olhando exatamente na posição vertical, que o índice de refração da água é 1,33, e que a distância apente é de 3 metros. a) a distância real é menor que a distância apente e vale 2,25 metros; b) a distância real é maior que a distância apente e vale 4,0 metros; c) a distância real é menor que a distância apente e vale 2,5 metros; d) a distância real é maior que a distância apente e vale 3,25metros; e) n.d.a. 1

2 4) (UFRJ) Um raio luminoso que se propaga no (n = 1) incide obliquamente sobre um meio transpente de índice de refração n, fazendo um ângulo de 60º com a normal. Nessa situação, verifica-se que o raio refletido é perpendicul ao raio refratado, como ilustra a figura. Calcule o índice de refração n do meio. 5) (UFSC SP) Um canhão de luz foi montado no fundo de um laguinho tificial. Quando o lago se encontra vazio, o feixe produzido corresponde ao representado na figura. Quando cheio de água, uma vez que o índice de refração da luz na água é maior que no, o esquema que melhor representa o caminho a ser seguido pelo feixe de luz é: a) b) c) d) e) 6) (ITA SP) Um pescador deixa cair uma lanterna acesa em um lago a 10,0 m de profundidade. No fundo do lago, a lanterna emite um feixe luminoso formando um pequeno ângulo com a vertical (veja figura). Considere: tg sen e o índice de refração da água n = 1,33. Então, a profundidade apente h vista pelo pescador é igual a: a) 2,5 m b) 5,0 m c) 7,5 m d) 8,0 m e) 9,0 m 2

3 7) (UFU MG) Um pescador, ao observ um peixe dentro da água, sabe que deve atir com o pão alguns centímetros abaixo da posição do peixe observada por ele, pa acertá lo. Isso ocorre porque: a) a luz proveniente do peixe que atinge o olho do pescador sofre uma refração ao sair da água e entr no b) a luz, ao entr na água, sofre uma dispersão, sepando os diferentes comprimentos de onda (diferentes cores) de forma a engan o pescador sobre a posição real do peixe. c) a água funciona com uma lente e, portanto, a imagem do objeto nem sempre é real d) a água funciona como um espelho côncavo, devido ao movimento ondulatório de sua superfície, fazendo com que a imagem seja virtual e não real 8) (UNIFESP SP) Na figura, P representa um peixinho no interior de um aquário a 13 cm de profundidade em relação à superfície da água. Um goto vê esse peixinho através da superfície livre do aquário, olhando de duas posições: O 1 e O 2. Sendo n água = 1,3 o índice de refração da água, pode-se afirm que o goto vê o peixinho a uma profundidade de: a) 10 cm, de ambas as posições. b) 17 cm, de ambas as posições. c) 10 cm em O 1 e 17 cm em O 2. d) 10 cm em O 1 e a uma profundidade maior que 10 cm em O 2. e) 10 cm em O 1 e a uma profundidade menor que 10 cm em O 2. 9) (UNIMONTES MG) Um raio de luz propagando-se em um meio transpente 1, cujo índice de refração é 1,5, atinge a superfície de um meio transpente 2, sofrendo reflexão e refração, como mostra a figura a seguir. Dados: sen30º = cos60º = 0,5 ; sen60º = cos30º = 0,87; sen45º = cos45º = 0,71; (velocidade da luz no meio1) c 1 = 2, m/s 3

4 A velocidade da luz, em m/s, no meio transpente 2, é, aproximadamente, a) 2, b) 2, c) 3, d) 1, ) (UFPA) Os índios amazônicos comumente pescam com co e flecha. Já na Ásia e na Austrália, o peixe queiro captura insetos, os quais ele derruba sobre a água, acertando-os com jatos dispados de sua boca. Em ambos os casos a presa e o caçador encontram-se em meios diferentes. As figuras abaixo mostram qual é a posição da imagem da presa, conforme vista pelo caçador, em cada situação. Identifique, em cada caso, em qual dos pontos mostrados, o caçador deve fazer pontia pa maximiz suas chances de acert a presa. a) Homem em A; peixe queiro em 1 b) Homem em A; peixe queiro em 3 c) Homem em B; peixe queiro em 2 d) Homem em C; peixe queiro em 1 e) Homem em C; peixe queiro em 3 11) (FUVEST SP) Um jovem pesca em uma lagoa de água transpente, utilizando, pa isto, uma lança. Ao enxerg 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. Pa 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. 4

5 NOTE E ADOTE Índice de refração do = 1 Índice de refração da água = 1,3 Lei de Snell: v 1 /v 2 = sen 1 /sen 2 Ângulo sen 0,50 0,64 0,67 0,80 0,87 tg 0,58 0,84 0,90 1,33 1,73 12) (UERJ) Um raio de luz monocromática, vindo do, incide com ângulo de incidência "i" na face superior de um bloco retangul de vidro, cujo índice de rofração pa essa luz é 2. O raio se refrata com ângulo de refração r = 30º e atinge a face lateral do bloco, como mostra a figura abaixo. a) Calcule o ângulo de incidência "i". b) Verifique se o raio refratado consegue emergir do bloco de vidro pa o pela face lateral, justificando sua resposta. 13) (UFG GO) O VESTIBULAR É UMA REFRAÇÃO EM NOSSA VIDA Deseja-se medir a velocidade de propagação da luz na glicerina e pa isto utilizou-se o ranjo mostrado na figura a seguir: Ar (1) Glicerina a) Calcule o índice de refração da glicerina, sendo dados sen 1 = 0,50 e sen 2 =0,34. b) Qual o valor da velocidade de propagação da luz na glicerina? Considere a velocidade da luz no, igual a no vácuo. 5

6 14) (UFMG) O princípio básico de funcionamento de um fibra óptica consiste em coloc um material X com índice de refração n x no interior de outro material Y, com índice de refração n y. Um feixe de luz que incide em uma das extremidade de X atravessa pa a outra extremidade, sem penetr no material Y, devido a múltiplas reflexões totais. Essa situação é ilustrada na figura : Y X Y Pa que isto aconteça, é necessário que: a) n x < n y b) n = 0 c) n x = n y d) n x > n y 15) (UFG GO) Têm-se, na tabela seguinte, alguns índices de refração absolutos de alguns materiais pa uma luz monocromática. Material Índice de Refração água cloreto de sódio 1.54 Material Índice de refração diamante 2.42 gelo 1.31 vidro 1.41 a) Em qual meio material a luz se propagá com maior velocidade? Justifique. b) A luz proveniente do vácuo sofrerá maior desvio ao pass pa qual meio material? Justifique em função da lei de Snell. 16) (UFRN) Pa explic a formação do co-íris, os livros didáticos de Física freqüentemente apresentam uma figura como a que vem abaixo, na qual está representada uma gota d água em suspensão no. Um raio de luz branca está incidindo sobre a gota, e raios das várias cores que compõem o co-íris estão dela emergindo. (Pa não sobrecreg a figura, são representados apenas os raios emergentes das cores violeta e vermelha.) Pode-se concluir, dessa representação, que o fenômeno do co-íris ocorre porque o índice de refração via com a cor da luz e cada cor componente do raio de luz branca incidente sobre a gota d água sofre, de acordo com os raios mostrados, a seguinte seqüência de fenômenos: a) uma reflexão, uma refração e uma segunda reflexão. 6

7 b) uma refração, uma reflexão e uma segunda refração. c) uma refração, uma segunda refração e uma reflexão. d) uma reflexão, uma segunda reflexão e uma refração. 17) (UFG GO) Uma fonte pontual de luz, colocada no fundo de um recipiente com líquido até uma altura h; produz, na superfície do líquido, uma área circul iluminada de raio r. r h a) Calcule o raio r da área circul iluminada, sendo o índice de refração do igual a 1,00, o índice de refração do líquido igual a 1,41 e h = 1,00 m. b) O que ocorre com os raios de luz, que atingem a superfície do líquido, fora da área circul iluminada? E dentro? Justifique. 18) (UFLA MG) Um raio luminoso passa do pa um meio cujo índice de refração absoluto é n = 1,73 com um ângulo de incidência de 60º. Qual dos esquemas abaixo melhor representa o raio incidente e o raio refratado? a. b. o 60 o o 30 o c. d. 60 o 60 o 60 o 45 o e. 60 o 30 o 19) Esta prova tem por finalidade verific seus conhecimentos sobre as leis que regem a natureza. Interprete as questões do modo mais simples e usual. Não considere complicações adicionais por fatores não enunciados. Em caso de respostas numéricas, admita exatidão com um desvio inferior a 5 %. A aceleração da gravidade será considerada como g = 10 m/s². Um raio de luz monocromática propaga-se num vidro de índice de refração igual a 2 e incide num dioptro plano vidro-, sob ângulo de 7

8 incidência igual a 60º. Considerando o índice de refração do igual a 1, a respeito desse fenômeno, pode-se concluir que ocorrerá ( Dado:sen 45º 2 2 a) reflexão total. b) apenas reflexão. c) reflexão e refração. d) apenas refração. e) refração e reflexão total. 20) (UFPE) Um raio de luz incide na pte curva de um cilindro de plástico de seção semicircul formando um ângulo i com o eixo de simetria. O raio emerge na face plana formando um ângulo r com o mesmo eixo. Um estudante fez medidas do ângulo r em função do ângulo i e o resultado está mostrado no gráfico r versus i. Determine o índice de refração deste plástico. 8

9 GABARITO 1) Gab: I. B; II. 2) Gab: A 3) Gab: B 4) Gab: n 3 5) Gab: B 6) Gab: C 7) Gab: A 8) Gab: E 9) Gab: B 10) Gab: E 11) Gab: a) = 42 b) = 30 c) y = 0,522 m 12) Gab: a) 45 o b) O raio refratado não emerge pa o pela face lateral pois i = 60 o > L = 45 o 13) Gab: a) 1,47 b) 2, m/s 14) Gab: D 15) Gab: a) no, por possuir o menor índice de refração. b) O maior desvio ocorrerá na passagem pa o meio de maior índice de refração, que é o diamante. 16) Gab: B 17) Gab: a) r 1; b) Fora do círculo iluminado, os raios de luz serão refletidos porque o índice de refração do líquido (n liq ) é maior que o índice de refração do (n ), ou seja, n liq > n. Portanto, ocorre reflexão total. Dentro do círculo iluminado, os raios são refratados normalmente, afastando-se da normal. 18) Gab: A 19) Gab: A 20) Gab: n = 2 9

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