FÍSICA ÓPTICA GEOMÉTRICA FÍSICA 1

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1 2014_Física_2 ano FÍSICA Prof. Bruno ÓPTICA GEOMÉTRICA FÍSICA 1 1. (Uftm 2012) Uma câmara escura de orifício reproduz uma imagem de 10 cm de altura de uma árvore observada. Se reduzirmos em 15 m a distância horizontal da câmara à árvore, essa imagem passa a ter altura de 15 cm. a) Qual é a distância horizontal inicial da árvore à câmara? b) Ao se diminuir o comprimento da câmara, porém mantendo seu orifício à mesma distância da árvore, o que ocorre com a imagem formada? Justifique. 2. 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) (G1 - ifce 2012) Uma bandeira do Brasil, que se encontra em uma sala escura, é iluminada com luz monocromática de cor azul. As cores apresentadas pelo retângulo, pelo losango, pelas letras da faixa central e pelo circulo são, respectivamente, a) verde, amarela, branca e azul. b) preta, preta, azul e azul. c) preta, preta, preta e azul. d) azul, preta, verde e azul. e) preta, preta, preta e preta. 4. (Ufscar 2008) A 1 metro da parte frontal de uma câmara escura de orifício, uma vela de comprimento 20 cm projeta na parede oposta da câmara uma imagem de 4 cm de altura. A câmara permite que a parede onde é projetada a imagem seja movida, aproximando-se ou afastando-se do orifício. Se o mesmo objeto for colocado a 50 cm do orifício, para que a imagem obtida no fundo da câmara tenha o mesmo tamanho da anterior, 4 cm, a distância que deve ser deslocado o fundo da câmara, relativamente à sua posição original, em cm, é de a) 50. b) 40. c) 20. d) 10. e) (G1 - Campos 2007) Calcule a altura aproximada do prédio. a) 4000 cm b) 1000 dam c) 30,4 m d) 0,5 km e) mm 6. (Fatec 2005) Um objeto y de comprimento 4,0 cm projeta uma imagem y' em uma câmara escura de orifício, como indicado na figura. O comprimento de y' é, em centímetros, igual a a) 2,5 b) 2,0 c) 1,8 d) 1,6 e) 0,4 1

2 7. (G1 - cps 2005) Aproveitando materiais recicláveis, como latas de alumínio de refrigerantes e caixas de papelão de sapatos, pode-se construir uma máquina fotográfica utilizando uma técnica chamada "pin hole" (furo de agulha), que, no lugar de lentes, usa um único furo de agulha para captar a imagem num filme fotográfico. As máquinas fotográficas "pin hole" registram um mundo em imagens com um olhar diferente. Um poste com 4 m de altura é fotografado numa máquina "pin hole". No filme, a altura da imagem do poste, em centímetros, é: a) 12 b) 10 c) 8 d) 6 8. (G1 1996) Um objeto de 4,0 m de altura é colocado a 2,0 m de uma câmara escura de orifício, que possui 20 cm de profundidade. Qual o tamanho da imagem formada no fundo da câmara escura? 9. (Fei 1996) Uma câmara escura de orifício fornece a imagem de um prédio, o qual se apresenta com altura de 5 cm. Aumentando-se de 100 m a distância do prédio à câmara, a imagem se reduz para 4 cm de altura. Qual é a distância entre o prédio e a câmara, na primeira posição? a) 100 m b) 200 m c) 300 m d) 400 m e) 4 e) 500 m 10. (G1 - cps 2010) Imagine que um raio de luz incida na superfície da janela lateral de um edifício, formando um ângulo de 30, conforme mostra a figura a seguir. Considerando o vidro da janela como uma superfície plana e lisa, o valor do ângulo de reflexão é a) 15. b) 25. c) 30. d) 45. e) (Fuvest 2005) Uma jovem está parada em A, diante de uma vitrine, cujo vidro, de 3 m de largura, age como uma superfície refletora plana vertical. Ela observa a vitrine e não repara que um amigo, que no instante t 0 está em B, se aproxima, com velocidade constante de 1 m/s, como indicado na figura, vista de cima. Se continuar observando a vitrine, a jovem poderá começar a ver a imagem do amigo, refletida no vidro, após um intervalo de tempo, aproximadamente, de a) 2 s b) 3 s c) 4 s d) 5 s e) 6 s 2

3 12. (Ufrgs 2004) A figura a seguir representa as secções E e E' de dois espelhos planos. O raio de luz I incide obliquamente no espelho E, formando um ângulo de 30 com a normal N a ele, e o raio refletido R incide perpendicularmente no espelho E'. Que ângulo formam entre si as secções E e E' dos dois espelhos? a) 15. b) 30. c) 45. d) 60. e) Dirigindo seu carro na Avenida Paulista, um motorista observa pelo espelho plano retrovisor uma perua com a inscrição AMBULÂNCIA solicitando passagem. O motorista vê por meio do espelho a palavra escrita corretamente. Na perua a palavra AMBULÂNCIA está escrita da seguinte forma: a) b) c) 14. (Puccamp 2004) A velocidade da luz, no vácuo, vale aproximadamente 3, m/s. Para percorrer a distância entre a Lua e a Terra, que é de 3, km, a luz leva: a) 11,7 s c) 4,5 s e) 0,77 s b) 8,2 s d) 1,3 s 15. (Unifesp 2003) Numa sala, onde foram colocados espelhos planos em duas paredes opostas e no teto, um rapaz observa a imagem do desenho impresso nas costas da sua camisa. A figura 1 mostra a trajetória seguida por um raio de luz, do desenho ao rapaz, e a figura 2, o desenho impresso nas costas da camiseta. A imagem vista pelo rapaz será d) e) 16. (Puccamp 2000) Andrômeda é uma galáxia distante 2, anos-luz da Via Láctea, a nossa galáxia. A luz proveniente de Andrômeda, viajando à velocidade de 3, km/s, percorre a distância aproximada até a Terra, em km, igual a a) c) e) b) d) (Ufpi 2000) Um raio de luz incide, verticalmente, sobre um espelho plano que está inclinado 20 em relação à horizontal (ver figura). O raio refletido faz, com a superfície do espelho, um ângulo de: a) 10 c) 50 b) 30 d) 70 e) (Uerj 1998) Uma garota, para observar seu penteado, coloca-se em frente a um espelho plano de parede, situado a 40cm de uma flor presa na parte de trás dos seus cabelos.buscando uma visão melhor do arranjo da flor no cabelo, ela segura, com uma das mãos, um pequeno espelho plano atrás da cabeça, a 15cm da flor.a menor distância entre a flor e sua imagem, vista pela garota no espelho de parede, está próxima de: a) 55 cm b) 70 cm 3 c) 95 cm d) 110 cm

4 2014_Física_2 ano 19. (Unesp 1998) Um estudante veste uma camiseta em cujo peito se lê a inscrição seguinte: UNESP a) Reescreva essa inscrição, na forma que sua imagem aparece para o estudante, quando ele se encontra frente a um espelho plano. b) Suponha que a inscrição esteja a 70cm do espelho e que cada letra da camiseta tenha 10cm de altura. Qual a distância entre a inscrição e sua imagem? Qual a altura de cada letra da imagem? 20. (Faap 1996) O ângulo entre o raio refletido e o raio incidente é 72. O ângulo de incidência é: a) 18 d) 72 b) 24 e) 144 c) (G1 1996) Um raio de luz reflete-se em uma superfície plana e polida (S), conforme mostra a figura a seguir. O ângulo entre os raios incidentes (AO) e refletido (OB) mede 90. O ângulo de incidência do raio de luz, mede: a) 30 b) 45 c) 60 d) 90 e) (Ufmg 1994) Observe a figura. Nessa figura, dois espelhos planos estão dispostos de modo a formar um ângulo de 30 entre eles. Um raio luminoso incide sobre um dos espelhos, formando um ângulo de 70 com a sua superfície. Esse raio, depois de se refletir nos dois espelhos, cruza o raio incidente formando um ângulo á de a) 90 b) 100 c) 110 d) 120 e) 140 GABARITO E RESOLUÇÕES 1. a) ANTES: DEPOIS: H 10cm H.d 10D H 15cm H.d 15(D 15) D 15m d 10D 15(D 15) 10D 15D 225 5D 225 D 45m b) A imagem irá diminuir. Observe a justificativa: H h H.d h.d H.d h D Note que para H e D constantes a h é diretamente proporcional a d, ou seja se d diminui h também diminui. Vale salientar que apesar da imagem diminuir ela ficará mais nítida sobre a tela, uma vez que, a mesma intensidade luminosa será projetada em uma área menor, aumentado a nitidez. 2. D Dados: h = 1,5 m; d = 50 cm = 0,5 m; D = 20 m. H D H 20 h d 1,5 0,5 H = 60 m. H = 1,5 (40) 3. C Supondo pigmentação pura: o retângulo verde somente reflete a radiação verde, portanto apresenta cor preta; 4

5 o losango amarelo somente reflete a radiação amarela, portanto apresenta cor preta; as letras verdes somente refletem a radiação verde, portanto apresentam cor preta; o círculo central é azul porque reflete somente azul, portanto continua apresentando cor azul. Assim, as cores apresentadas são: preta, preta, preta e azul. 4. D H h Na primeira situação: d d 20cm Na segunda situação: 20 4 d' 10cm 50 d Portanto: d d' d cm O fundo da câmera deve ser deslocado 10 cm para a esquerda. 12. B 13. C Para que a palavra AMBULÂNCIA possa ser lida corretamente ela deve ter sido escrita invertida horizontalmente. 14. D 15. B 16. C 17. D 5. C 6. D 7. C cm 9. D 10. E Conforme ilustrado na figura a seguir, i = r = D º 70º (opostos pelo vértice) 19. a) Observe a figura a seguir: 30 normal C b) 140 cm e 10 cm 21. B 11. A 22. D 5

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