211 e 212 / /2016. Roteiro de estudosanual. Lista 1. a) K L A U S S

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1 FÍSICA Roteiro de estudosanual ALEX BALBO 211 e 212 / /2016 Lista 1 1- O fenômeno da formação de sombra evidencia que: a) a luz possui baixa frequência; b) a luz caminha em curvas; c) a luz caminha em linha reta; d) a luz não é onda; e) a luz é uma onda mecânica. 2- Um edifício projeta no solo uma sombra de 40 m. No mesmo instante, um observador toma uma haste vertical de 20 cm e nota que sua sombra mede 80 cm. Qual a altura do edifício? 3- Numa sala com uma parede espelhada, uma pessoa se afasta perpendicularmente dela, com velocidade escalar de 2,0m/s. A velocidade escalar com que a pessoa se afasta de sua imagem é de: 4- Uma pessoa de 2,0 m de altura encontra-se a 4,0 m do orifício de uma câmara escura de 20 cm de comprimento. Qual a altura da imagem formada? 5- Durante a final da Copa do Mundo, um cinegrafista, desejando alguns efeitos especiais, gravou cena em um estúdio completamente escuro, onde existia uma bandeira da França (azul, branca e vermelha) que foi iluminada por um feixe de luz amarela monocromática. Quando a cena foi exibida ao público, a bandeira apareceu: 6- Um observador O observa a imagem de um objeto P refletida num espelho plano horizontal. A figura mostra um feixe de raios luminosos que partem de P. O raio que atinge o observador O é a) PEO b) PDO c) PCO d) PBO e) PAO a) K L A U S S e) n.d.a 8- Um estudante de Física deseja colocar fogo em um papel e para acender quer usar um espelho esférico e a energia solar. A respeito do tipo de espelho esférico e do posicionamento da ponta do papel, assinale a opção correta: Espelho Posição da ponta do papel a) côncavo centro de curvatura do espelho b) côncavo vértice do espelho c) côncavo foco do espelho d) convexo centro de curvatura do espelho e) convexo foco do espelho 9- Um objeto está sobre o eixo de um espelho esférico côncavo. A distância entre o objeto e o espelho é maior que o raio de curvatura do espelho. A imagem do objeto é: a) real, não invertida, menor que o objeto; b) real, invertida, maior que o objeto; c) real, invertida, menor que o objeto; d) virtual, não invertida, maior que o objeto; e) virtual, invertida, menor que o objeto. 10- 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. A que distância (horizontal) dos olhos do rapaz, fica a imagem do barbeiro? 7- KLAUSS, um lindo menininho de 7 anos, ficou desconsertado quando ao chegar em frente ao espelho de seu armário, vestindo uma blusa onde havia seu nome escrito, viu a seguinte imagem do seu nome: 11- Um objeto está situado a uma distancia de 30cm de um espelho côncavo de distancia focal de 10 cm. Determine a posição da imagem.

2 12- Um objeto linear situa-se a 30 cm de um espelho esférico côncavo de distância focal 6 cm. Determine a que distância do espelho se forma a imagem. 13- Com relação a uma experiência envolvendo espelhos curvos, em um determinado laboratório, considere as afirmativas abaixo: 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 14- Quando colocamos um pequeno objeto real entre o foco principal e o centro de curvatura de um espelho esférico côncavo de Gauss, sua respectiva imagem conjugada será: a) real, invertida e maior que o objeto. b) real, invertida e menor que o objeto. c) real, direita e maior que o objeto. d) virtual, invertida e maior que o objeto. e) virtual, direita e menor que o objeto. 15- Um raio de luz se propaga do meio 1, cujo índice de refração vale, para o meio 2, seguindo a trajetória indicada na figura abaixo. O ângulo-limite para esse par de meios vale: 16- Numa aula de natação, o professor atira uma moeda na água e pede a um de seus alunos que vá busca-la. O aluno observa a moeda e estima que a profundidade da piscina é de 1,5m. Na verdade, a profundidade da piscina, em metros, é: Dados: n água = 4/3 17- Um feixe de luz é uma mistura de três cores: verde, vermelho e azul. Ele incide, conforme indicado na figura, sobre o prisma material transparente, com índice de refração crescente com a frequência. Após atravessar o prisma, a luz atinge um filme para fotografia a cores que, ao ser revelado, mostra três manchas coloridas. De cima para baixo, as cores dessas manchas são, respectivamente: a) verde, vermelho e azul; b) vermelho, azul e verde; c) azul, vermelho e verde; d) verde, azul e vermelho; e) vermelho, verde e azul. 18- O esquema a seguir representa um raio de luz r1 que se propaga do meio 1 para o meio 2. Se o meio 1 é o AR, calcule o índice de refração do meio A figura mostra a trajetória de um raio de luz que se dirige do ar para uma substância X. Usando a lei de Snell e a tabela dada, é possível concluir que o índice de refração da substância X em relação ao ar é igual a 20- Um objeto linear situa-se a 30 cm de um espelho esférico côncavo de distância focal 6 cm. a) Determine a que distância do espelho se forma a imagem. b) A imagem é real ou virtual? 21- Um objeto linear situa-se a 30 cm de um espelho esférico convexo cuja distância focal é, em módulo, igual a 6 cm. a) Determine a que distância do espelho se forma a imagem. b) A imagem é real ou virtual? 22- A imagem real de um objeto real fornecida por um espelho esférico côncavo, de raio de curvatura 20 cm, situa-se a 30 cm do espelho. Determine: a) a distância focal do espelho; b) a que distância do espelho está posicionado o objeto; c) o aumento linear transversal. 23- A imagem de um objeto situado diante de um espelho esférico convexo tem altura 3 vezes menor do que a do objeto. O módulo da distância focal do espelho é de 15 cm. Determine a distância entre o objeto e a imagem.

3 Lista 2 1- Uma lente, feita de material cujo índice de refração absoluto é 1,5, é convergente no ar. Quando mergulhada num líquido transparente, cujo índice de refração absoluto é 1,7, ela: a) será convergente; b) será divergente; c) será convergente somente para a luz monocromática; d) se comportará como uma lâmina de faces paralelas; e) não produzirá nenhum efeito sobre os raios luminosos. 2- Um objeto está sobre o eixo óptico e a uma distância p de uma lente convergente de distância f. Sendo p maior que f e menor que 2f, pode-se afirmar que a imagem será: a) virtual e maior que o objeto; b) virtual e menor que o objeto; c) real e maior que o objeto; d) real e menor que o objeto; e) real e igual ao objeto. 3- Sobre a imagem de um objeto formada por uma lente divergente, é correto afirmar que: a) será sempre virtual, direita e menor que o objeto; b) dependerá da distância do objeto; c) será sempre real, invertida e maior que o objeto; d) será sempre uma imagem real, mas pode ser direita ou invertida, maior ou menor que o objeto, dependendo de sua posição; 4- O diafragma mostra um objeto (O), sua imagem (I) e o trajeto de dois raios luminosos que saem do objeto. Que dispositivo óptico colocado sobre a linha PQ produzirá a imagem mostrada? a) Espelho plano. b) Espelho côncavo. c) Espelho convexo. d) Lente convergente. e) Lente divergente. 5- 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. d) real, invertida e menor que o objeto. e) virtual, direita e menor que o objeto Sendo, os índices de refração do líquido A, do líquido B e da lente, respectivamente, então é correto afirmar que: 7- A partir de uma lente biconvexa L e sobre seu eixo principal, marcam-se cinco pontos A, B, C, D e E a cada 10cm, conforme ilustra a figura. Observa-se que um raio luminoso, emitido de um ponto P, distante 20cm dessa lente, após atravessar, emerge paralelamente ao seu eixo principal. Portanto, se esse raio for emitido de um ponto Q, situado a 40cm dessa lente, após atravessá-la, ele irá convergir para o ponto? Por que? 8- As figuras abaixo representam raios solares incidentes sobre quatro lentes distintas. Deseja-se incendiar um pedaço de papel, concentrando a luz do sol sobre ele. A lente que seria mais efetiva para essa finalidade é a de número? Por que? 9- Use uma régua e faça o desenho da imagem do objeto abaixo e diga suas características. 6- Uma lente biconvexa é imersa dois líquidos A e B, comportando-se, ora como lente convergente, ora como lente divergente, conforme indicam as figuras a seguir. 10- No interior de um tanque de água, uma bolha de ar (B) é iluminada por uma lanterna também imersa na água, conforme mostra a figura seguir. A trajetória de

4 dois raios luminosos paralelos que incidem na bolha, está melhor ilustrada em: Com base nesses dados, a distancia que separa a lupa do tecido manchado é: 17- Uma lente côncavo-convexa tem raios iguais, respectivamente, a 40 cm e 20 cm. O índice de refração da lente é 2. Sabendo que ela está imersa no ar, determine: a) sua distância focal; b) sua convergência em dioptrias; 11- Uma pessoa, a 40 cm de um espelho côncavo, se vê 3 vezes maior e com imagem direita. A distância focal é: 12- Um objeto linear situa-se a 30 cm de um espelho esférico côncavo de distância focal 6 cm. Determine a que distância do espelho se forma a imagem. E se é real ou virtual? 13- Uma lente é utilizada para projetar em uma parede a imagem de um slide, ampliada 4 vezes em relação ao tamanho original do slide. A distância entre a lente e a parede é de 2 m. O tipo de lente utilizada e sua distância focal são, respectivamente: a) divergente, 2 m; b) convergente, 40 cm; c) divergente, 40 cm; d) divergente, 25 cm; e) convergente, 25 cm. 14- O esquema a seguir mostra a formação da imagem em uma luneta astronômica. Objeto distante Objetiva (1) Ocular (2) i2 F F 2 1 i1 Numa certa luneta as distâncias focais da objetiva e da ocular são de 60 cm e 30 cm, respectivamente, e a distância entre elas (comprimento do tubo) é de 80 cm. Nessa luneta a imagem final de um astro distante se formará a a) 30 cm da objetiva. b) 30 cm da ocular. c) 40 cm da objetiva. d) 60 cm da objetiva. e) 60 cm da ocular. 15- A distância focal de uma lente convergente é 15 cm. Caracterize as imagens formadas como real ou virtual, direita ou invertida, menor ou maior para um objeto colocado a 40 cm da lente; 16- Um detetive emprega uma lupa de vergência 20 di para analisar um tecido manchado de sangue. Ao utiliza-lo, ele vê a imagem direita do tecido aumentada 10 vezes em relação ao tamanho real. F Com relação ao estudo das lentes, são dadas as afirmações a seguir: I) O funcionamento das lentes comuns é explicado pelo fenômeno da refração da luz. II) A distância focal de uma lente depende do índice de refração do material de que ela é feita é do meio em que ela se encontra. III) Na lente divergente, a vergência é negativa, uma vez que seus focos são virtuais. IV) Toda lente divergente projeta imagens. É(são) correta(s) a(s) afirmação(ões): A) IV somente. B) I e II somente. C) II e III somente. D) I e III somente. E) I, II e III. 19- A correção da miopia e a correção da hipermetropia são feitas com lentes respectivamente: MIOPIA HIPERMETROPIA A afocal divergente B convergente divergente C afocal convergente D divergente afocal E divergente convergente 20- Um objeto linear situa-se a 30 cm de um espelho esférico convexo cuja distância focal é, em módulo, igual a 6 cm. A imagem é real ou virtual? Lista 3 1- Um corpo de massa 5kg com uma velocidade de 10 m/s. Calcule sua energia cinética. 2- Um corpo de massa 5kg se desloca numa trajetória plana. Num determinado instante, sua velocidade escalar é de 20m/s. A energia cinética do corpo é: 3- Um corpo de massa 4 kg encontra-se a uma altura de 16 m do solo. Admitindo o solo como nível de referência e supondo g = 10 m/s 2, calcular sua energia potencial gravitacional.

5 4- Uma mola é deslocada 10cm da sua posição de equilíbrio; sendo a constante elástica desta mola equivalente à 50N/m, determine a energia potencial elástica associada a esta mola em razão desta deformação. 0,5m do solo. Cada coco, que se desprende do coqueiro, tem massa 200g e atinge a cabeça do macaco com 7J de energia cinética. A quantidade de energia mecânica dissipada na queda é: 5- Um bloco de massa igual a 1kg encontra-se preso sobre uma mola vertical que está deformada 10cm com relação à sua posição de equilíbrio. Após o bloco ser solto, ele é arremessado verticalmente para cima. Sendo o sistema livre de forças dissipativas e a constante elástica da mola equivalente à 50N/m, determine a altura máxima que o bloco alcançará em cm. (obs.: considere a massa da mola desprezível). Use para os exercícios 6 e 7 Montanha-russa é uma atração popular dos parques de diversões modernos. Consiste basicamente em uma estrutura de aço que forme uma pista composta por elevações seguidas de quedas e por vezes inversões (sendo delas a mais conhecida o loopings, inversões de 360 impulsionadas pela velocidade proveniente de uma descida ou lançamento impulsionado. Um carrinho de 100kg está no alto de uma montanha russa de 200 m de altura. 6- Determine sua energia cinética enquanto ele estiver parado no alto da montanha; 7- Determine sua velocidade quando ela chegar na parte mais baixa da montanha se ela descer transformando toda a energia potencial em cinética. 10- Um esquiador de massa m = 70 kg parte do repouso no ponto P e desce pela rampa mostrada na figura. Suponha que as perdas de energia por atrito são desprezíveis e considere g = 10 m/s². A energia cinética e a velocidade do esquiador quando ele passa pelo ponto Q, que está 5,0m abaixo do ponto P, são respectivamente, a) 50 J e 15m/s. b) 350 J e 5,0m/s. c) 700 J e 10m/s. d) 3,5 10³ J e 10m/s. e) 3,5 10³ J e 20m/s 8- Um corpo de massa m = 10 kg, inicialmente em repouso, é deslocado por uma distância de 10 m com uma força constante na direção horizontal, adquirindo, ao final destes 10 m, uma energia cinética de 500 J. A aceleração e o tempo gasto pelo corpo para percorrer os 10 m são, respectivamente, A) 5 m/s 2 e 1 s B) 5 m/s 2 e 2 s C) 50 m/s 2 e 1 s D) 50 m/s 2 e 2 s E) 50 m/s 2 e 10 s 9- O coqueiro da figura tem 5m de altura em relação ao chão; e a cabeça do macaco está a