LISTA EXERCÍCIOS ÓPTICA

Transcrição

1 1. (Fuvest) Um indivíduo idoso perdeu a acomodação para enxergar de perto, permanecendo sua visão acomodada para uma distância infinita. Assim, só consegue ver nitidamente um objeto pontual quando os raios de luz, que nele se originam, atingem seu olho (O) formando um feixe paralelo. Para ver de perto, ele usa óculos com lentes convergentes L, de distância focal f. Ele procura ver uma pequena esfera P, colocada a uma distância constante, d = 0,4f, de um espelho E. A esfera é pintada de preto na parte voltada para a lente e de branco na parte voltada para o espelho. A figura I refere-se aos itens a) e b) e representa o observador enxergando nitidamente a parte preta da esfera. a) Na figura dada, trace, com clareza, três raios de luz que se originam na esfera e atravessam a lente passando pelo seu centro C e pelos pontos A e B. b) Determine o valor da distância Xp, em função de f. A figura II refere-se aos itens c) e d) e representa o observador enxergando nitidamente a parte branca da esfera. c) Na figura a seguir, trace, com clareza, três raios de luz que se originam na esfera, se refletem no espelho, e atravessam a lente passando pelo seu centro C e pelos pontos A e B. d) Determine o valor da distância Xb, em função de f. As figuras a seguir não estão em escala. 2. (Fatec) A figura a seguir mostra um objeto A colocado a 5 m de um espelho plano, e um observador O, colocado a 7 m deste mesmo espelho. Um raio de luz que parte de A e atinge o observador O por reflexão no espelho percorrerá, neste trajeto de A para O a) 9 m b) 12 m c) 15 m d) 18 m e) 21 m

2 3. (Ufmg) 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 de a) 90 b) 100 c) 110 d) 120 e) (Unesp) A figura a seguir representa um espelho plano, um objeto, O, sua imagem, I, e cinco observadores em posições distintas, A, B, C, D e E. Entre as posições indicadas, a única da qual o observador poderá ver a imagem I é a posição a) A. b) B. c) C. d) D. e) E. 5. (Mackenzie) Quando colocamos um ponto objeto real diante de um espelho plano, a distância entre ele e sua imagem conjugada é 3,20m. Se esse ponto objeto for deslocado em 40cm de encontro ao espelho, sua nova distância em relação à respectiva imagem conjugada, nessa posição final, será: a) 2,40 m b) 2,80 m c) 3,20 m d) 3,60 m e) 4,00 m

3 6. (Ufes) Um homem move-se com velocidade constante de módulo VÖ na direção de um espelho que se afasta dele com velocidade constante de módulo VÙ. As duas velocidades são medidas em relação ao solo. A velocidade da imagem do homem no espelho em relação ao próprio espelho é dada por a) zero. b) VÙ - VÖ. c) VÙ + VÖ. d) 2VÙ - VÖ. e) 2VÙ + VÖ. 7. (Ufpe) Uma criança aproxima-se de um espelho plano com velocidade V, na direção da normal ao espelho. Podemos afirmar que sua imagem: a) Afasta-se do espelho com velocidade V; b) Aproxima-se do espelho com velocidade V; c) Afasta-se do espelho com velocidade 2V; d) Aproxima-se do espelho com velocidade 2V; e) Afasta-se do espelho com velocidade V/2. 8. (Ita) Considere a figura a seguir onde E e E são dois espelhos planos que formam um ângulo de 135 entre si. Um raio luminoso R incide com um ângulo em E e outro R' (não mostrado) emerge de E. Para 0< < /4, conclui-se que: a) R' pode ser paralelo a R dependendo de. b) R' é paralelo a R qualquer que seja. c) R' nunca é paralelo a R. d) R' só será paralelo a R se o sistema estiver no vácuo. e) R' será paralelo a R qualquer que seja o ângulo entre os espelhos. 9. (Ufrs) A figura abaixo representa um raio luminoso R incidindo obliquamente sobre um espelho plano que se encontra na posição horizontal E. No ponto de incidência O, foi traçada a vertical V. Gira-se, então, o espelho de um ângulo (em torno de um eixo que passa pelo ponto O) para a posição E', conforme indica a figura. Não sendo alterada a direção do raio luminoso incidente R com respeito à vertical V, pode-se afirmar que a direção do raio refletido a) também não será alterada, com respeito à vertical V. b) será girada de um ângulo, aproximando-se da vertical V. c) será girada de um ângulo 2, aproximando-se da vertical V. d) será girada de um ângulo, afastando-se da vertical V. e) será girada de um ângulo 2., afastando-se da vertical V.

4 10. (Unesp) Um raio de luz, vertical, incide num espelho plano horizontal. Se o espelho girar 20 graus em torno de um eixo horizontal, o raio refletido se desviará de sua direção original de a) 0 b) 20 c) 10 d) 60 e) (Cesgranrio) A vigilância de uma loja utiliza um espelho convexo de modo a poder ter uma ampla visão do seu interior. A imagem do interior dessa loja, vista através desse espelho, será: a) real e situada entre o foco e o centro da curvatura do espelho. b) real e situada entre o foco e o espelho. c) real e situada entre o centro e o espelho. d) virtual e situada entre o foco e o espelho. e) virtual e situada entre o foco e o centro de curvatura do espelho. 12. (Fei) O espelho retrovisor de uma motocicleta é convexo porque: a) reduz o tamanho das imagens e aumenta o campo visual b) aumenta o tamanho das imagens e aumenta o campo visual c) reduz o tamanho das imagens e diminui o campo visual d) aumenta o tamanho das imagens e diminui o campo visual e) mantém o tamanho das imagens e aumenta o campo visual 13. (Unesp) Isaac Newton foi o criador do telescópio refletor. O mais caro desses instrumentos até hoje fabricado pelo homem, o telescópio espacial Hubble (1,6 bilhão de dólares), colocado em órbita terrestre em 1990, apresentou em seu espelho côncavo, dentre outros, um defeito de fabricação que impede a obtenção de imagens bem definidas das estrelas distantes (O Estado de São Paulo, 01/08/91, p.14). Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescópio? 14. (Cesgranrio) A menor distância da qual uma pessoa consegue ver um objeto com nitidez é 25 cm (pessoa com visão normal). A essa distância, o globo ocular realiza o esforço máximo de acomodação. Aumentando-se essa distância, tal esforço será cada vez menor. Assim, se uma pessoa quiser ver determinado objeto através de uma lupa (lente convergente), sem realizar esforço de acomodação visual, o ideal é que tal objeto fique: a) sobre o plano focal da lente. b) sobre o centro óptico da lente. c) a 25 cm da lente. d) a 25 cm do olho da pessoa. e) no infinito. 15. (Mackenzie) Um objeto real é colocado sobre o eixo principal de um espelho esférico côncavo a 4 cm de seu vértice. A imagem conjugada desse objeto é real e está situada a 12 cm do vértice do espelho, cujo raio de curvatura é: a) 2 cm. b) 3 cm. c) 4 cm. d) 5 cm. e) 6 cm.

5 16. (Mackenzie) Em frente a um espelho esférico côncavo, de centro de curvatura C e foco principal F, são colocados dois objetos, A e B, conforme a ilustração a seguir. A distância entre as respectivas imagens conjugadas de A e B é: a) 10 cm b) 20 cm c) 30 cm d) 40 cm e) 50 cm 17. (Unesp) 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.

6 18. (Unesp) Um aquário esférico de paredes finas é mantido dentro de outro aquário que contém água. Dois raios de luz atravessam esse sistema da maneira mostrada na figura a seguir, que representa uma secção transversal do conjunto. Pode-se concluir que, nessa montagem, o aquário esférico desempenha a função de: a) espelho côncavo. b) espelho convexo. c) prisma. d) lente divergente. e) lente convergente. 19. (Cesgranrio) Em uma aula sobre Óptica, um professor, usando uma das lentes de seus óculos (de grau + 1,0 di), projeta, sobre uma folha de papel colada ao quadro de giz, a imagem da janela que fica no fundo da sala (na parede oposta à do quadro). Para isso, ele coloca a lente a 1,20 m da folha. Com base nesses dados, é correto afirmar que a distância entre a janela e o quadro de giz vale: a) 2,4 m b) 4,8 m c) 6,0 m d) 7,2 m e) 8,0 m 20. (Fuvest) A distância entre um objeto e uma tela é de 80 cm. O objeto é iluminado e, por meio de uma lente delgada posicionada adequadamente entre o objeto e a tela, uma imagem do objeto, nítida e ampliada 3 vezes, é obtida sobre a tela. Para que isto seja possível, a lente deve ser: a) convergente, com distância focal de 15 cm, colocada a 20 cm do objeto. b) convergente, com distância focal de 20 cm, colocada a 20 cm do objeto. c) convergente, com distância focal de 15 cm, colocada a 60 cm do objeto. d) divergente, com distância focal de 15 cm, colocada a 60 cm do objeto. e) divergente, com distância focal de 20 cm, colocada a 20 cm do objeto. 21. (Puccamp) Um objeto real é disposto perpendicularmente ao eixo principal de uma lente convergente, de distância focal 30 cm. A imagem obtida é direita e duas vezes maior que o objeto. Nessas condições, a distância entre o objeto e a imagem, em cm, vale a) 75 b) 45 c) 30 d) 15 e) (Mackenzie) Assinale a alternativa INCORRETA. a) Foco de um sistema óptico qualquer é um ponto que tem por conjugado um ponto impróprio (localizado no infinito). b) Quando a luz incide na fronteira de um dioptro plano, para que haja reflexão total, ela deve dirigir-se do meio mais refringente para o meio menos refringente. c) Numa lâmina de faces paralelas envolvida por um único meio, o raio emergente é paralelo ao raio incidente. d) Se uma lente é constituída de um material com índice de refração maior que o do meio externo e se as bordas forem finas, ela será convergente. e) Verifica-se que o desvio mínimo sofrido por um raio luminoso ao atravessar um prisma, constituído de um material cujo índice de refração é maior que o do meio externo, ocorre quando o ângulo de incidência é o dobro do ângulo de emergência. 23. (Uece) Uma lente plano-convexa é feita de vidro, com índice de refração n = 1,5. A relação entre distância focal f desta lente e o raio de curvatura R de sua face convexa é: a) f = R/2 b) f = R c) f = 1,5 R d) f = 2 R

7 24. (Ufrs) Considere as afirmações a seguir: I - A distância focal de uma lente depende do meio que a envolve. II - A luz contorna obstáculos com dimensões semelhantes ao seu comprimento de onda, invadindo a região de sombra geométrica. III - Luz emitida por uma fonte luminosa percorre o interior de fibras óticas, propagando-se de uma extremidade à outra. Os fenômenos óticos melhor exemplificados pelas afirmações I, II e III são, respectivamente, os seguintes: a) refração, difração e reflexão total. b) refração, interferência e polarização. c) espalhamento, difração e reflexão total. d) espalhamento, interferência e reflexão total. e) dispersão, difração e polarização.

8 GABARITO 1. A figura a seguir faz referência aos itens a e c. b) 1,4 f. d) 0,6 f. 2. [C] 3. [D] 4. [B] 5. [A] 6. [B] 7. [B] 8. [C] 9. [C] 10. [E] 11. [D] 12. [A] 13. [D] 14. [A] 15. [E] 16. [D] 17. [E] 18. [D] 19. [D] 20. [A] 21. [D] 22. [E] 23. [D] 24. [A]