Física B Extensivo v. 2

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1 Física B Extensivo v. Exercícios 0) ) Então: A = 80 A = Â 0) 40 cm. 04) 75 km/h Primeiramente perceba que o observador (logo, o espelho) está no cro, que está a 60 km/h. cro 60 km/h caminhão 45 km/h imagem V A velocidade do espelho, cro, em relação ao caminhão é 5 km/h. Se o espelho está a 5 km/h, a imagem está a 0 km/h em relação ao espelho, cro. Mas lembre-se que um observador pado percebe o caminhão também em movimento. Logo: V = = 75 km/h. 05) desvio angul do raio reletido corresponde ao dobro do deslocamento angul do espelho plano. Física B

2 06) B Perceba pelo desenho que a distância entre P e P é 4 cm. Logo, como são iguais, a distância de P a P e de P a P. 07) omentário: A imagem de qualquer objeto ormada por um espelho plano é sempre de mesmo tamanho (igual), direita, enantiomora, virtual e simétrica. Logo, mesmo se o homem se aast, sua imagem continua ajustada ao tamanho do espelho, ou seja, não muda de tamanho. 08) E 09) A Sabemos que pa uma pessoa que se observe por inteiro num espelho plano temos: h espelho = h 0,9 = h h =,80 m 5 0) 4 ) B 0. Falsa. tamanho da imagem é igual ao do objeto. 0. Verdadeira. 04. Falsa. Não depende da distância. 08. Verdadeira. 6. Falsa. Se o espelho está ixo, a velocidade de aproximação do objeto em relação ao espelho é igual, em módulo, à velocidade da imagem em relação ao espelho.. Verdadeira. A B 4 E Física B

3 ) E,0 m,0 m M E J,5 m d' ) 0,6 m. 4) D Por semelhança de triângulos, temos: 8, 004, x = 7, m x + 08, = 04, Assim, teremos: D = x + 0,4 m = 7, + 0,4 D = 7,6 m 40 cm = 04, m Perceba que: 4 cm = 0, 04 m Física B

4 5) A 9) A não invertida invertida E invertida 5 θ E 4 6) D As imagens assinaladas são imagens trocadas. ' ' E 0) D n imagens = n = α 60 n = 5 imagens pa cada bailina. n total-imagens = 0 n a otograia = = 6 (virtuais) (reais) ) F V V V F E (F) Somente virtual. (V) Planos e convexos não produzem imagens reais. (V) Visível no espelho e menor. (V) onvexo: virtual, menor e direita. (F) Se o objeto estiver entre o oco e o vértice, será visível. 7) e N = = = α α α α = 60 α = 0o ) B. Verdadeira.. Verdadeira.. Falsa. Todo raio que incide ao pass pelo oco é reletido palelamente ao eixo principal. 8) 4 cm E Altura (tamanho) do espelho: h h = h = = m,0 m,86 m d Altura (em relação ao plano "Posição") h = 86, = 0,9 m = 9 cm 4 Física B

5 ) E omentário: Todo raio luminoso que incide em um espelho, seja ele plano ou esérico, será reletido de acordo com as leis da relexão, ou seja, o ângulo de incidência é igual ao ângulo de relexão. Pa orm as imagens nos espelhos eséricos, tomamos algumas trajetórias como raios notáveis, sendo que eles têm a seguinte trajetória: Um raio luminoso que incide num espelho côncavo e que passa pelo oco do espelho, relete-se palelemente ao eixo principal do espelho. 4) 6 0. Falsa. Nos espelhos planos, o tamanho da imagem não depende da distância do objeto ao espelho. 0. Verdadeira. 04. Verdadeira. 08. Verdadeira. 6. Verdadeira.. Verdadeira. 64. Falsa. Apenas as imagens reais podem ser projetadas. 7) B 8) D om certeza podemos desct as alternativas que mencionam espelhos convexos, pois estes só ormam imagens virtuais, menores e direitas. Já nos espelhos côncavos, a única possibilidade que pode orm uma imagem maior é a alternativa c. Perceba: 5) E E Perceba que a imagem é menor e direita, e as imagens direitas são sempre virtuais. Assim já sabemos que o espelho em questão é convexo. Pelas medidas indicadas de o e i temos: L E Espelho convexo 6) A Pa que isso ocorra, precisamos que o oco do espelho seja o centro de curvatura do espelho. Lembre-se: : todo raio que passa pelo oco relete-se palelamente ao eixo principal. : todo raio que passa pelo centro não sore desvio. B 9) a b c d e Se o raio de curvatura do espelho côncavo é 0 cm, o objeto se encontra além do centro de curvatura. Assim: i r V A P' D E F Raio de curvatura A imagem é real, menor e invertida. Física B 5

6 0) D (5) Entre F e V: imagem virtual, maior e direita.. Espelho plano: imagem sempre virtual.. Espelho côncavo: imagem real, igual e invertida desde que o objeto esteja no centro.. Espelho côncavo: objeto entre o centro e o oco a imagem é real, maior e invertida. V. Espelho convexo: imagem sempre virtual, menor e direita. V. Espelho côncavo: objeto entre o oco e o vértice, imagem maior, direita e virtual. ) E () À esquerda de : real, menor e invertida. ) E Todo raio que passa pelo oco é reletido palelamente ao eixo principal. (4) Sobre : real, igual e invertida. ) E omentário: Nos automóveis, dois tipos de espelho são úteis pa a segurança: o interno (espelho plano, ou espelho de simetria), que ornece a real distância entre o objeto que está atrás e o cro, e os retrovisores laterais (espelhos convexos), que nos ornecem uma imagem menor do objeto que está atrás e do cro, ou seja, aumenta o campo visual do motorista. 4) D omo a imagem é invertida, e portanto real, o espelho tem de ser côncavo. Assim, através da distância obtemos os seguintes raios. () Entre e F: real, maior e invertida. x F i 4 5 x' 5) D () Sobre F: imagem imprópria. sso é possível porque, além de orm imagens virtuais, ormam imagens menores que os objetos, logo aumentam o campo visual do segurança. 6 Física B

7 6) 59 7) E Se o objeto se encontra no centro de curvatura de um espelho côncavo, teremos uma imagem igual, invertida e real. Perceba: 8) 9) Pa ser projetada em p, a imagem precisa ser real. omo a vela está mais próxima do espelho, a sua imagem será maior que o objeto. 40) B i i i i real, de igual tamanho, invertida. i virtual, de igual tamanho, direita. i real, menor que o objeto, invertida. Física B 7

8 4) p = 5 cm = 0 cm 4) = p + p 0 = R = 5 cm. = 5 + = 0 5 bs: É visível no espelho, então = 5 cm (imagem virtual) Então: = P + p 5 = P = P P = + p =,75 cm 5 4) B 44) R = 0 cm = 0 cm( onvexo) o = 5 cm p = 5 cm p ' =? i 45) A = p + 0 = = = 6 cm A = i o = p ' i p Assim: 6 = ( 6) 5 = 5 R = 80 cm = 40 cm o = cm p = 50 cm A = A = A = 4 p = 40 0 = 4 i = cm 46) B A imagem é real e invertida ( ) e 4x maior que o objeto. Logo: i = 4. = cm. p + 0 = A = p ' p + 0 = p p p = 0 cm Assim: = 60 cm. Logo: = p + = 8 = + 60 = ( ) = 0 cm Física B p = 40 cm = 0 cmconvexo = p + = = 8 cm ( ) A = p ' 8 = p 40 = 5 Logo, a imagem é ormada a 8 cm do espelho, virtual e 5 vezes menor que o objeto. 47) Falsa. s espelhos côncavos podem produzir imagens virtuais. 0. Falsa. Nos espelhos côncavos, podemos ter imagens maiores, menores ou iguais ao objeto.

9 04.Falsa. Nos espelhos côncavos, podemos produzir tanto imagens reais quanto virtuais. 08. Falsa. Se o R = 0 cm R = = 5 cm 6. Verdadeira. = p + = = 7,5 cm R = R = 5 cm. Verdadeira. É o único espelho que consegue produzir imagens maiores que o objeto. 64. Falsa. s espelhos côncavos podem produzir imagens menores que o objeto. 48) 4 objeto F oco F Foco () = p + =,75 cm = 5 + Raio de curvatura (R) R = R = (,75) R = 7,5 cm 50) 5 p = 0 cm = 0 cm =? = p + 0 = 0 + = 5 cm 5) = 5 p = Assim: = p + = + = =,5 A = i o = p ' i p o = 5, o =. i A imagem é invertida e vezes menor que o objeto. 0. Falsa. 0. Verdadeira. =,5, isso em relação ao vértice do espelho; já em relação ao oco é 0, Verdadeira. Real, invertida e menor. A = 08. Verdadeira. =,5 6. Falsa. =,5. Falsa. nvertida e do tamanho do objeto. 64. Falsa. 49) θ= h h i = 5 p = 5 cm omo a imagem é direita e menor, o espelho é convexo, logo a imagem será virtual. Ampliação (A) h A = i o = p ' 5 = = cm virtual p h 5 p + = 6 = (6 p) virtual A = + direita Assim: = 6 + p Logo: A = p ' p 6 + p = p = + 6 p p P = 4 cm A = p = 4 = = 6 cm ( ) Física B 9

10 5) D omo R = R = cm o = 6 cm p = 4 cm R = 6 cm = 8 cm = p + 8 = 4 + = 7 cm A = p ' p A = 7 4 A = (real e invertida) u seja: a imagem é real e vezes maior que o objeto. Assim: i =. 6 = 8 cm 5) º Passo Encontr a posição () da imagem. = p +, sendo ( m) espelho convexo. = + = = =, m 6 Após,5 segundos: P' =,5 m do vértice. Logo: ΔS imagem = 0, m º Passo Nova posição do objeto: = p + = p 5, + = 5, p + 4 = 6 p p = 6 m Logo: ΔS objeto = m 0. ncorreta. magem virtual. 0. orreta. 04. orreta. 08. ncorreta. V = S = = m/s t 5, 6. orreta. V = S = 0, = 0, m/s ou 0 cm/s t 5,. ncorreta. Sempre virtual Espelho convexo 54) A Na situação descrita, podemos entender que o objeto se encontra sobre o centro de curvatura do espelho (real, igual e invertida). 55) B Assim: R: 40 cm = 0 cm R = 0 cm = 5 cm = 60 cm = p + 5 = = 60 = 0 cm p = 40cm 56) = 0 cm i= cm a) = p + 0 = p = P P = 0 cm; 57) B b) bserve a igura a seguir. 0 cm A = p ' 40 = p 0 A = magem real e R = 0 cm = 5 cm p = 60 cm =? = p + 5 = 60 + = 5 60 F 40 cm 0 cm menor que o objeto. 0 Física B

11 4 = = 0 cm 60 58) é sempre virtual, direita e com tamanho menor que o tamanho do objeto. b) = 6 m; a) 59) = p + =. 6 = = = 9 cm (virtual) ( 9) b) A = A = A = p 6 4 A imagem é virtual (+) e 4x maior que o objeto. Assim i = 4 4 = cm. c) Virtual. P = 4 cm 0. Falsa. 0. Verdadeira. A = p ' = = cm p Verdadeira. Só espelho côncavo consegue orm imagem real. 08. Falsa. A = = p 4 + = 4 = = cm 6. Verdadeira. R = R =. R = 6 cm 60) 09 Quando o objeto está no ininito, a imagem está no plano local. Logo, a uma distância de 5 cm do espelho. 0. Verdadeira. 0. Falsa. 04. Falsa. 08. Verdadeira. = 5 cm, que é igual à metade do raio de curvatura. 6. Falsa. 6) a) magens virtuais, menores e direitas. espelho é do tipo convexo e a imagem ornecida 6) D P = m omo p + = 6 m, então = 4 m Assim: = p + = + 4 = = 6 m c) i o = A = p ' = ( 4) p = Logo, A =. Assim a imagem é direita e vezes menor que o objeto. magem direita é virtual, porém, se a imagem é direita e menor (A = 0,0), o espelho com certeza é convexo. = 0 cm (convexo) A = + 0,0, direita e virtual. 0 A = 0, = 0, p = 0 0. p 0 p p = 8 6) B p = 80 cm A = p p ' 0, = = 8 cm 80 magem ampliada espelho côncavo A =,5 A = p ' = A. p p p = 0,0 cm =,5. 0 = 0 cm btendo a distância ocal, temos: = p + = 0 0 = 60 = 60 = 60 cm. Então: R = 0 cm Física B

12 64) 96 R = 40 cm o = cm p = 60 cm 0. Verdadeira. 67) E Perceba que: i = 0 e r = 48 Logo: n x. sen 0 = n. sen 48 n x. 0,5 =. 0,74 n x =,48 68) D 0. Falsa. = p + 0 = 60 + = 0 cm Se o objeto está a 60 cm do espelho e a imagem a 0 cm do espelho, então o objeto está a 0 cm da imagem. 04. Falsa. É real 08. Falsa. A = p ' 0 = = 0,5 real p Falsa. Toda imagem real é invertida.. Verdadeira. 64. Verdadeira. objeto está exatamente no centro de curvatura ormando uma imagem real, invertida e do mesmo tamanho. 65) 5 0. orreta. Veriic página 7 aso. 0. ncorreta. Veriic página 8 aso. 04. orreta. Veriic página 8 aso ncorreta. Veriic página 8 aso orreta. Veriic página 9 Figura.. orreta. Veriic página 9 Figura. 64. ncorreta. Veriic página 9 Figura. 69) A omo o raio luminoso aasta da normal, o meio é mais reringente que o meio. n < n água < n vidro esquema que permite a observação da moeda é mostrado a seguir. 66) a) Verdadeira. b) Falsa. Se incidir perpendiculmente ao plano, não sorerá desvio. c) Verdadeira. d) Verdadeira. i = 0 e) Verdadeira. n = c v ) Falsa. Se incidir perpendiculmente ao plano, não sorerá desvio. g) Verdadeira. Piscina, lagos, atmosera terrestre. Assim, a luz proveniente da moeda é reratada da água pa o e atinge o globo ocul de quem observa. Física B

13 70) B raio luminoso, quando passa do meio menos reringente pa o meio mais reringente, aproxima-se da normal e, quanto mais reringente or o meio, mais o raio luminoso aproxima-se da normal. Logo, n < n < n. 7) E Vindo do meio pa o meio, o raio aproxima-se da normal porque o meio é mais reringente que o meio. Resolução Na primeira igura o raio de luz que sai do bastão não sore desvio ao pass do líquido pa o, embora sua trajetória seja inclinada em relação ao eixo horizontal. Logo, não há dierença entre o índice de reração do líquido em relação ao, ou seja: n () = n (). Na segunda igura percebe-se que o índice de reração do líquido é maior que o do, ou seja: n () < n (). sso signiica que n () < n (). Na terceira igura percebe-se que o índice de reração do líquido é menor que o do, ou seja: n () > n (). sso signiica que n () > n (). 7) E A ilustração abaixo nos mostra os instantes em que o raio luminoso entra e sai da placa de vidro.,0,0 8 V = (0 m/s) omo a velocidade da luz no interior da placa de vidro é constante, vamos calcul a espessura da placa: S v = t e = v. Δt e = e =. 0 m,0,0 8,0 9 t = (0 s) alculando o índice de reração do vidro, temos: 8 0. n VDR = n VDR = n VDR = 5, 8 v 0. VDR Física B

14 7) 7 0. Verdadeira. índice de reração do é menor que o da água. 0. Falsa. 76) D Perceba que: i = 7 e r = 5 Logo: n A. sen 7 = n B. sen 5. 0,6 = n B. 0,8 n B =,5 água igura A Não aceitável. 04. Verdadeira. água igura B água igura D Não aceitável. água igura 77) A 78) 7 0. Verdadeira. or policromática. 0. Verdadeira. 04. Falsa. A dispersão ocorre devido à dierença de índices de reração oerecida pelo prisma pa cada cor. 08. Verdadeira. 6. Verdadeira. 79) Falsa. água igura E Porém D não é aceitável. 6. Falsa. A não é aceitável.. Verdadeira. 74) 9 75) 0. Verdadeira. 0. Verdadeira. 04. Falsa. enômeno é explicado pelas leis da reração. 08. Falsa. A luz sore reração e não dispersão. 6. Verdadeira. ponto B' é ormado pelo prolongamento dos raios luminosos, logo uma imagem virtual. Uma mudança de meio com incidência oblíqua promove desvio no raio reratado. 0. Verdadeira. Lei da relexão. i= r θ = θ. 0. Falsa. Pela igura pode-se not que o raio se aproxima do normal e isso ocorre porque o meio B é mais reringente que o meio A. 04. Verdadeira. m = c V como M < M A > B. A B 08. Falsa. V = λ., como V A > V B λ A > λ B. 6. Verdadeira. Durante a reração a requência não se altera.. Verdadeira. Sen θ. M A = sen θ. M B. M = A. M B M M 80) a) 45 o ; B A vidro = 0 45 senî. m vermelho = senr. m AR 4 Física B

15 sen 0 o. =. sen r sen r = r = 45 o 8) E α b) 60 o ; S meio 0 meio vidro α sen α,. m = sen α. m 8) B senî. m violeta = senr. m AR sen 0 o. = sen r. sen r = r = 60 o c) ver igura abaixo: vidro 0 θ 45 α vermelho violeta 8) E m. 0,707 = 0,574. m 0, 707 = m 0, 574 m m m, diamante. Falsa. No bloco de diamante, a luz se propaga com menor velocidade. mar. Falsa. <, pois o é menos reringen- m te que o diamante. c. Verdadeira. m diamante = =. 08 =? V diamante V diamante senî. m = sen r. m 0,5. = 0,. m diamante m diamante =,5 Assim: m D = c,5 =. 08 V V D V D =, m D s V. Falsa. A requência permanece constante durante a reração. 84) A β L 0 S 0 vácuo Pelas leis da relexão: θ = α Pelas leis da reração, ao ir pa um meio mais reringente o raio se aproxima do normal. θ = α > β vácuo 0 Física B 5

16 85) B sen 60 o m vácuo = sen 0 o. m prisma. m V =. m P m m P Y = i senî = 4 R senr = 6 R senî. m = senr. m 4 R. m = 6 R. m m m = 4 6 = () () 0 88) r q 4 cm cm 5 cm n =,0 ^r,0 cm sen 60 o. m = sen θ. m. = sen θ.,5 X ^ n =,6 L h sen θ =. 5, M 4,0 cm sen θ = 0,58 θ = c. sen 0,58,5 cm 86) senî. m AR = senr. m líquido sen 60 o. = sen 0 o. m. = m. m = 87) A 4 m senî = 5, x senr = 4 5 senî. m = senr. m 5, x x = 7 cm.,6 = 4 5. ^ Perceba que: 7 cm h n n,5 cm ^ r 6 m 7 =. 5 + h 49 =,5 + h h = 6,75 h 6 cm 6 Física B

17 89) 90), m/s y A B 45º 45º r ^ m 0 D x senî = 0 50 = 5 senî. m P = senr. m AR 0,5 m m 45º 0,5 m 0 5. m = P.,4 5. m = 4, P m P 7 6 omo sen 45 o. m = senr. m A 0,7. = senr.,4 senr = 0,5 r = 0 o 0,5 m x m P = c V P 7 6 =. 08 V P V P, m/s m 0 x tg 0 o = x 0,6 = x x =, m A sombra mede, portanto, 0,5 +, =,7 m Física B 7