Questão 1. Questão 2. Lista de Exercícios - 2º ano - Física - 3º trimestre Aluno: Série: Turma: Data:

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1 Lista de Exercícios - 2º ano - Física - 3º trimestre Aluno: Série: Turma: Data: Questão 1 A imagem de um objeto formada por um espelho côncavo mede metade do tamanho do objeto. Se o objeto é deslocado de uma distância de 15 cm em direção ao espelho, o tamanho da imagem terá o dobro do tamanho do objeto. Estime a distância focal do espelho e assinale a alternativa correta. a) b) 0, 1 cm c) 10 cm d) 15 cm e) 20 cm Questão 2 A luz de um feixe paralelo de um objeto distante atinge um grande espelho, de raio de curvatura R = 5,0 m, de um poderoso telescópio, como mostra a figura a seguir. Após atingir o grande espelho, a luz é refletida por um pequeno espelho, também esférico e não plano como parece, que está a 2 m do grande. Sabendo que a luz é focalizada no vértice do grande espelho esférico, faça o que se pede nos itens seguintes. a) O objeto no ponto F, para o pequeno espelho, é real ou virtual? Justifique sua resposta. b) Calcule o raio de curvatura r do pequeno espelho.

2 c) O pequeno espelho é côncavo ou convexo? Justifique sua resposta. Questão 3 Considere as informações na figura a seguir, em que o espelho E 1 é plano, e E 2 é um espelho esférico côncavo de Gauss, e, ainda, o objeto O tem uma altura de 4 cm. Considere as afirmações e assinale, na coluna I, as verdadeiras e, na II, as falsas. I II 0 0 A imagem do objeto O relativo ao espelho E 1 encontra-se a 30 cm do centro de curvatura do espelho E A imagem do objeto O relativo ao espelho E 2 é real, invertida e maior. 2 2 O raio r 1 que incide no espelho E 2, paralelo ao eixo principal, é refletido e passa pelo foco. 3 3 O aumento linear transversal do espelho E 2 vale 0, A distância da imagem do objeto O ao vértice V, relativo ao espelho E 2, vale 30 cm. Questão 4 Considere as situações seguintes. I. Você vê a imagem ampliada do seu rosto, conjugada por um espelho esférico.

3 II. Um motorista vê a imagem reduzida de um carro atrás do seu, conjugada pelo espelho retrovisor direito. III. Uma aluna projeta, por meio de uma lente, a imagem do lustre do teto da sala de aula sobre o tampo da sua carteira. A respeito dessas imagens, em relação aos dispositivos ópticos referidos, pode-se afirmar que (A) as três são virtuais. (B) I e II são virtuais; III é real. (C) I é virtual; II e III são reais. (D) I é real; II e III são virtuais. (E) as três são reais. Questão 5 Dois espelhos esféricos côncavos, um de distância focal 2,0 m e outro de distância focal 5,0 m, foram colocados um voltado para o outro, de forma que seus eixos principais coincidissem. Na metade da distância entre os dois espelhos, a 1,0 m da superfície refletora de cada um deles, foi colocado o objeto AB. A distância entre as imagens do objeto AB, conjugadas pelos espelhos, isoladamente, em m, é de (A). (B). (C). (D). (E).

4 Questão 6 Em um holofote, a lâmpada é colocada no foco do espelho côncavo para que A) o feixe transmitido pelo espelho seja constituído de raios paralelos. B) os raios de luz refletidos pelo espelho convirjam para o alvo. C) o feixe transmitido pelo espelho seja mais intenso. D) o feixe refletido forme uma imagem virtual. E) o feixe refletido seja constituído de raios paralelos. Questão 7 O espelho convexo, pelo fato de possuir um campo visual maior, está sendo utilizado nas guaritas de condomínios, nos supermercados, dentre outros locais, com o objetivo de ampliar a área de observação para uma maior vigilância pelos seguranças. A imagem vista através deste espelho está situada entre o A) foco e o centro de curvatura do espelho e é real. B) centro de curvatura e o vértice do espelho e é real. C) foco e o centro de curvatura do espelho e é virtual. D) foco e o vértice do espelho e é virtual. E) foco e o vértice do espelho e é real.

5 Questão 8 O espelho plano, na forma de que dispomos atualmente, inventado no século XIII, em Veneza, na Itália, produz imagens sem distorções, dadas suas propriedades refletoras da luz. Em relação a essas propriedades, analise as afirmativas a seguir: I. Quando um objeto se aproxima de um espelho plano fixo com uma determinada velocidade, a imagem respectiva também se aproxima, porém com velocidade dupla daquela do objeto. II. Considerando um raio luminoso fixo incidindo sobre um espelho plano, se girarmos o espelho o raio refletido inicial também gira para uma nova posição, de modo que a relação entre os ângulos de rotação do espelho e do raio refletido é igual a 0,5. III. Posicionando-se dois espelhos planos formando entre si um ângulo θ 180, o número N de imagens que serão formadas de um ponto objeto qualquer colocado entre eles é dado pela relação. IV. Os espelhos retrovisores de veículos são na maioria planos, por proporcionar maior campo visual ao motorista, já que produzem imagens menores do que os respectivos objetos. Estão corretas as afirmativas (A) I, II e III (B) II, III, e IV (C) I, II, e IV (D) III e IV (E) II e III Questão 9 Os elevados custos da energia, aliados à conscientização da necessidade de reduzir o aquecimento global, fazem ressurgir antigos projetos, como é o caso do fogão solar. Utilizando as propriedades reflexivas de um espelho esférico côncavo, devidamente orientado para o Sol, é possível produzir aquecimento suficiente para cozinhar ou fritar alimentos. Suponha que um desses fogões seja constituído de um espelho esférico côncavo ideal e que, num dado momento, tenha seu eixo principal alinhado com o Sol.

6 Na figura, P 1 a P 5 representam cinco posições igualmente espaçadas sobre o eixo principal do espelho, nas quais uma pequena frigideira pode ser colocada. P2 coincide com o centro de curvatura do espelho e P 4, com o foco. Considerando que o aquecimento em cada posição dependa exclusivamente da quantidade de raios de luz refletidos pelo espelho que atinja a frigideira, a ordem decrescente de temperatura que a frigideira pode atingir em cada posição é: (A) P 4 > P 1 = P 3 = P 5 > P 2. (B) P 4 > P 3 = P 5 > P 2 > P 1. (C) P 2 > P 1 = P 3 = P 5 > P 4. (D) P 5 = P 4 > P 3 = P 2 > P 1. (E) P 5 > P 4 > P 3 > P 2 > P 1. Questão 10 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:

7 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 2. Questão 11 Um espelho esférico côncavo possui diâmetro d e distância focal f, associados através da expressão: A) d = f B) d = 2f C) d = f/2 D) d = 4f E) d = f/4 Questão 12 Um palito de fósforo, de 8 cm de comprimento, é colocado a 80 cm de distância de um espelho esférico convexo. A imagem do palito possui comprimento de 1,6 cm e a mesma orientação deste. Pode-se concluir que o valor absoluto da distância focal do espelho vale: A) 10 cm B) 20 cm C) 30 cm

8 D) 40 cm E) 50 cm Questão 13 Uma flor se encontra sobre o eixo principal de um espelho convexo, de distância focal, em módulo, igual a 25 cm, e a 25 cm do vértice do espelho. Sendo válidas as condições de Gauss, a posição e a natureza da imagem formada serão, respectivamente: a) localizada no infinito e imprópria. b) localizada entre o foco e o centro de curvatura, real e invertida. c) localizada entre o vértice e o foco, virtual e direita. d) localizada entre o foco e o centro de curvatura, real e direita. e) localizada entre o vértice e o foco, real e direita. Questão 14 As medidas astronômicas desempenharam papel vital para o avanço do conhecimento sobre o Universo. O astrônomo grego Aristarco de Samos ( a.c.) determinou a distância Terra-Sol e o diâmetro do Sol. Ele verificou que o diâmetro do Sol é maior que o da Terra e propôs que a Terra gira em torno do Sol. a) Para determinar a distância Terra-Sol d s, Aristarco mediu o ângulo formado entre o Sol e a Lua na situação mostrada na figura a seguir. Sabendo-se que a luz leva 1,3 s para percorrer a distância Terra-Lua d L, e que medidas atuais fornecem um valor de = 89,85 0, calcule d s. velocidade da luz: c = 3, m/s cos(89,85 0 ) = sen(0,15 0 ) = 2, Dados:

9 b) O telescópio Hubble, lançado em 1990, representou um enorme avanço para os estudos astronômicos. Por estar orbitando a Terra a 600 km de altura, suas imagens não estão sujeitas aos efeitos da atmosfera. A figura abaixo mostra um desenho esquemático do espelho esférico primário do Hubble, juntamente com dois raios notáveis de luz. Se F é o foco do espelho, desenhe na figura a continuação dos dois raios após a reflexão no espelho. Questão 15 Com relação a uma experiência envolvendo espelhos curvos, em um determinado laboratório, considere as afirmativas: I. A imagem de um objeto, colocado na frente de um espelho convexo, é sempre virtual. II. A imagem de um objeto, colocado na frente de um espelho côncavo, é sempre real. III. A distância focal é sempre igual ao raio do espelho. IV. A imagem de um objeto, projetada em um anteparo, é sempre real. Estão corretas apenas: a) III e IV b) II e IV c) I e IV d) II e III e) I e II

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