6.Um aluno colocou um objeto O entre as superfícies refletoras de dois espelhos planos associados e que formavam entre si um ângulo θ,

Transcrição

1 1.Num ambiente iluminado, ao focalizar um objeto distante, o olho humano se ajusta a essa situação. Se a pessoa passa, em seguida, para um ambiente de penumbra, ao focalizar um objeto próximo, a íris a) aumenta, diminuindo a abertura da pupila, e os músculos ciliares se contraem, aumentando o poder refrativo do cristalino. b) diminui, aumentando a abertura da pupila, e os músculos ciliares se contraem, aumentando o poder refrativo do cristalino. c) diminui, aumentando a abertura da pupila, e os músculos ciliares se relaxam, aumentando o poder refrativo do cristalino. d) aumenta, diminuindo a abertura da pupila, e os músculos ciliares se relaxam, diminuindo o poder refrativo do cristalino. e) diminui, aumentando a abertura da pupila, e os músculos ciliares se relaxam, diminuindo o poder refrativo do cristalino. 2.O camaleão é um animal que possui capacidade mimética: pode trocar a coloração de sua pele para reproduzir a cor da superfície com a qual está em contato. Do ponto de vista do comportamento de ondas eletromagnéticas, a pele do camaleão tem a propriedade de a) gerar ondas com todas as frequências desejadas pelo animal. b) mudar suas propriedades de absorção e reflexão das ondas. c) absorver apenas os comprimentos de onda e refletir apenas as frequências. d) absorver apenas as frequências, mas refletir os comprimentos de ondas. e) produzir e emitir ondas com diferentes velocidades no vácuo, mas mesmo comprimento de onda e mesma frequência. 3.Em 29 de maio de 1919, em Sobral (CE), a teoria da relatividade de Einstein foi testada medindo-se o desvio que a luz das estrelas sofre ao passar perto do Sol. Essa medição foi possível porque naquele dia, naquele local, foi visível um eclipse total do Sol. Assim que o disco lunar ocultou completamente o Sol foi possível observar a posição aparente das estrelas. Sabendo-se que o diâmetro do Sol é 400 vezes maior do que o da Lua e que durante o eclipse total de 1919 o centro do Sol estava a km de Sobral, é correto afirmar que a distância do centro da Lua até Sobral era de a) no máximo km b) no máximo km c) no mínimo km d) no mínimo km e) exatamente km 4.Com o intuito de preservar o meio ambiente e, também, fazer economia, em edificações de algumas regiões do país, têm sido utilizadas caixas de leite longa vida ou de sucos, que são aluminizadas em seu interior, para fazer a forração de telhados e, com isso, conseguir temperaturas mais agradáveis. Essa utilização se justifica por causa a) das correntes de convecção. b) da refração dos raios solares. c) da difusão do calor por toda a superfície. d) da troca de calor do interior com o meio exterior. e) do fenômeno da reflexão da radiação solar. 5.A figura abaixo mostra um espelho retrovisor plano na lateral esquerda de um carro. O espelho está disposto verticalmente e a altura do seu centro coincide com a altura dos olhos do motorista. Os pontos da figura pertencem a um plano horizontal que passa pelo centro do espelho. Nesse caso, os pontos que podem ser vistos pelo motorista são:

2 a) 1, 4, 5 e 9. b) 4, 7, 8 e 9. c) 1, 2, 5 e 9. d) 2, 5, 6 e 9. 6.Um aluno colocou um objeto O entre as superfícies refletoras de dois espelhos planos associados e que formavam entre si um ângulo θ, obtendo n imagens. Quando reduziu o ângulo entre os espelhos para θ/4, passou a obter m imagens. A relação entre m e n é: a) m = 4n + 3 b) m = 4n 3 c) m = 4(n + 1) d) m = 4(n 1) e) m = 4n 7.Sobre o comportamento dos espelhos esféricos, assinale a alternativa correta. a) Se um objeto real estiver no centro de curvatura de um espelho esférico sua imagem será real, direita e de mesmo tamanho que a do objeto. b) Os raios de luz que incidem, fora do eixo principal, sobre o vértice de um espelho esférico refletem-se passando pelo foco desse espelho. c) Os espelhos esféricos côncavos só formam imagens virtuais, sendo utilizados, por exemplo, em portas de garagens para aumentar o campo visual. d) Os espelhos convexos, por produzirem imagens ampliadas e reais, são bastante utilizados por dentistas em seu trabalho de inspeção dental. e) Os espelhos utilizados em telescópios são côncavos e as imagens por eles formadas são reais e se localizam, aproximadamente, no foco desses espelhos. 8.

3 Uma fibra ótica é um guia de luz, flexível e transparente, cilíndrico, feito de sílica ou polímero, de diâmetro não muito maior que o de um fio de cabelo, usado para transmitir sinais luminosos a grandes distâncias, com baixas perdas de intensidade. A fibra ótica é constituída de um núcleo, por onde a luz se propaga e de um revestimento, como esquematizado na figura acima (corte longitudinal). Sendo o índice de refração do núcleo 1,60 e o do revestimento, 1,45, o menor valor do ângulo de incidência do feixe luminoso, para que toda a luz incidente permaneça no núcleo, é, aproximadamente, Note e adote (graus) sen cos 25 0,42 0, ,50 0, ,71 0, ,77 0, ,82 0, ,87 0, ,91 0,42 n sen n sen a) 45º. b) 50º. c) 55º. d) 60º. e) 65º Pela teoria da Relatividade Geral de Einstein, quando raios de luz provenientes de um corpo estelar, como estrelas ou galáxias, passam muito próximos de um objeto estelar de grande densidade de massa, esses raios de luz são desviados para um ponto de encontro oposto ao lado em que os raios incidem no objeto. No contexto da ótica, esse objeto de grande densidade de massa estaria fazendo o papel de a) um espelho plano. b) um filtro polarizador. c) uma lente. d) um espelho côncavo. e) um espelho convexo. 10.Em um experimento didático de óptica geométrica, o professor apresenta aos seus alunos o diagrama da posição da imagem conjugada por uma lente esférica delgada, determinada por sua coordenada p, em função da posição do objeto, determinada por sua coordenada p, ambas medidas em relação ao centro óptico da lente.

4 Analise as afirmações. I. A convergência da lente utilizada é 5di. II. A lente utilizada produz imagens reais de objetos colocados entre 0 e 10 cm de seu centro óptico. III. A imagem conjugada pela lente a um objeto linear colocado a 50 cm de seu centro óptico será invertida e terá 1 da altura do objeto. 4 Está correto apenas o contido em a) II. b) III. c) I e II. d) I e III. e) II e III. 11.Um datiloscopista munido de uma lupa analisa uma impressão digital. Sua lupa é constituída por uma lente convergente com distância focal de 10 cm. Ao utilizá-la, ele vê a imagem virtual da impressão digital aumentada de 10 vezes em relação ao tamanho real. Com base nesses dados, assinale a alternativa correta para a distância que separa a lupa da impressão digital. a) 9,0 cm. b) 20,0 cm. c) 10,0 cm. d) 15,0 cm. e) 5,0 cm. 12.A macrofotografia é uma técnica utilizada para fotografar pequenos objetos. Uma condição que deve ser obedecida na realização dessa técnica é que a imagem do objeto no filme deve ter o mesmo tamanho do objeto real, ou seja, imagem e objeto devem estar na razão 1:1. Suponha uma câmera formada por uma lente, uma caixa vedada e um filme, como ilustra, esquematicamente, a figura. Considere que a distância focal da lente é 55mm e que D e D O representam, respectivamente, as distâncias da lente ao filme e do objeto á lente. Nesse caso, para realizar a macrofotografia, os valores de D e D O devem ser a) D = 110mm e D O = 55mm. b) D = 55mm e D O = 110mm. c) D = 110mm e D O = 110mm.

5 d) D = 55mm e D O = 55mm. e) D = 55mm e D O = 220mm. 13.Com uma escumadeira de cozinha foi produzida esta curiosa imagem em uma camiseta, retratando um dos interessantes fenômenos cotidianos interpretados pela Física: a sombra. Assinale a alternativa que indica o fenômeno que tem a mesma explicação científica da figura. a) Refração da luz. b) Reflexão espetacular. c) Absorção. d) Miragem. e) Eclipse. 14.Uma estudante constrói uma luneta usando uma lente convergente de 58,2 cm de distância focal como objetiva e uma lente convergente com 1,9 cm de distância focal como ocular. Sabendo-se que a distância entre as lentes ocular e objetiva é de 60 cm, qual é, aproximadamente, a distância, em centímetros, entre a imagem final de um astro observado e a ocular? a) 10,0 b) 30,6 c) 34,2 d) 36,4 15.Na figura a seguir, o logo do Núcleo de Seleção da UEG é colocado em frente a dois espelhos planos (E 1 e E 2 ) que formam um ângulo de 90º. Qual alternativa corresponde às três imagens formadas pelos espelhos?

6 a) b) c) d) 16.Um espelho plano horizontal é borrifado com água até que seja formada sobre ele uma película de água, contínua e não uniforme. Um objeto é, então, colocado na frente deste espelho e se percebe que a imagem do objeto se encontra distorcida. Isso ocorre porque a película d água a) reflete os raios incidentes. b) refrata os raios que a atravessam. c) absorve os raios incidentes. d) impede que o espelho reflita os raios. e) impede que os raios incidentes a atravessem. 17.Você está em pé em uma sala, parado diante de um espelho vertical no qual pode ver, apenas, dois terços de seu corpo. Considere as ações descritas a seguir: I. Afastar-se do espelho. II. Aproximar-se do espelho. III. Usar um espelho maior, cuja altura o permita ver seu corpo inteiro quando você está na sua posição inicial. Você gostaria de ver seu corpo inteiro refletido no espelho. Para atingir seu objetivo, das ações listadas anteriormente, você pode escolher a) apenas a I.

7 b) apenas a II. c) apenas a III. d) a I ou a III, apenas. 18.Um estudante compra um espelho retrovisor esférico convexo para sua bicicleta. Se ele observar a imagem de seu rosto conjugada com esse espelho, vai notar que ela é sempre a) direita, menor que o seu rosto e situada na superfície do espelho. b) invertida, menor que o seu rosto e situada atrás da superfície do espelho. c) direita, menor que o seu rosto e situada atrás da superfície do espelho. d) invertida, maior que o seu rosto e situada atrás na superfície do espelho. e) direita, maior que o seu rosto e situada atrás da superfície do espelho. 19.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. 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. P 2 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 Um espelho esférico convexo reflete uma imagem equivalente a 3/4 da altura de um objeto dele situado a uma distância p 1. Então, para que essa imagem seja refletida com apenas 1/4 da sua altura, o objeto deverá se situar a uma distância p 2 do espelho, dada por a) p 2 = 9p 1. b) p 2 = c) p 2 = d) p 2 = 9p 1 4 9p p 1 7

8 15p e) p 2 = Um objeto real se encontra sobre o eixo principal de um espelho côncavo, de distância focal 10cm, e a 20cm do vértice do espelho. Sendo obedecidas as condições de Gauss, sua imagem é: a) real e direta. b) real e invertida. c) virtual e direta. d) virtual e invertida. e) imprópria, localizada no infinito. 22.Um raio luminoso monocromático propaga-se através de quatro meios materiais com índices de refração n, 0 n, 1 n e, conforme mostra a figura a seguir 2 n 3 Nestas condições, é correto afirmar que a) n > 0 n > 1 n > 2 n. 3 b) c) d) n = 0 n > 1 n > 2 n. 3 n = 0 n < 1 n < 2 n. 3 n < 0 n < 1 n < 2 n Um feixe de luz, cujo comprimento de onda é igual a 600 nm, propagando-se no ar, incide sobre um bloco de material transparente. O feixe de luz incidente forma um ângulo de 30 com relação a uma reta normal à superfície do bloco, e o refratado faz um ângulo de 20 com a normal. Considerando o índice de refração do ar igual a 1,00 e a tabela a seguir, o valor do índice de refração do material é:

9 a) 1,47 b) 0,68 c) 2,56 d) 0,93 e) 1,00 24.Dois raios de luz, um vermelho (v) e outro azul (a), incidem perpendicularmente em pontos diferentes da face AB de um prisma transparente imerso no ar. No interior do prisma, o ângulo limite de incidência na face AC é 44 para o raio azul e 46 para o vermelho. A figura que mostra corretamente as trajetórias desses dois raios é: 25.Em um dia ensolarado, dois estudantes estão à beira de uma piscina onde observam as imagens de duas garrafas idênticas, uma em pé, fora da piscina, e outra em pé, dentro da piscina, imersa na água. A figura 1 corresponde ao objeto real, enquanto as possíveis imagens das garrafas estão numeradas de 2 a 6, conforme apresentado a seguir.

10 O par de figuras que representa as imagens das garrafas localizadas fora e dentro da água, conforme conjugada pelo dioptroágua-ar, é, respectivamente: a) 2 e 6 b) 2 e 3 c) 3 e 4 d) 5 e 4 e) 5 e 6 26.Dois sistemas óticos, D 1 e D 2, são utilizados para analisar uma lâmina de tecido biológico a partir de direções diferentes. Em uma análise, a luz fluorescente, emitida por um indicador incorporado a uma pequena estrutura, presente no tecido, é captada, simultaneamente, pelos dois sistemas, ao longo das direções tracejadas. Levando-se em conta o desvio da luz pela refração, dentre as posições indicadas, aquela que poderia corresponder à localização real dessa estrutura no tecido é: Suponha que o tecido biológico seja transparente à luz e tenha índice de refração uniforme, semelhante ao da água. a) A b) B c) C d) D e) E 27.Uma lente convergente de distância focal d é colocada entre um objeto e uma parede. Para que a imagem do objeto seja projetada na parede com uma ampliação de 20 vezes, a distância entre a lente e a parede deve ser igual a: a) 20/d b) 20d c) 19d d) 21d e) 21/d 28.Nas últimas décadas, a alimentação tem sido motivo de preocupação em todos os países. Um grande desafio é adequar a produção de alimentos à demanda crescente da população mundial, já que existem milhões de indivíduos famintos no planeta. Com a globalização, ficaram mais evidentes os problemas relativos à qualidade dos alimentos para consumo humano. A Organização Mundial da Saúde (OMS) tem alertado para a

11 necessidade de se coibir a contaminação de alimentos por agentes biológicos com potencial de causar danos à saúde. Os agentes biológicos podem ser visíveis, como moscas, pulgões, lesmas, parasitas (como lombrigas e tênias) ou não serem visíveis a olho nu, como os microrganismos, que só podem ser vistos através do microscópio. Microscópio é o instrumento que serve para ampliar, com a finalidade de observação, a imagem de objetos de pequenas dimensões. A lupa, quando fixa em um suporte, recebe o nome de microscópio simples. O microscópio composto é constituído da associação de duas lentes separadas por um tubo e, com ele, é possível observar a maioria das células vivas. A lente que fica próxima do objeto é denominada objetiva e a lente através da qual a pessoa observa a imagem é chamada ocular. Analise as afirmativas a seguir: I. As bactérias, quando patogênicas, podem causar doenças como botulismo, salmonelose, gastroenterite entre outras. Se uma bactéria for observada num microscópio composto, a imagem final formada pelo sistema é, além de invertida, virtual e maior que a própria bactéria. II. Os fungos, em alguns alimentos, são utilizados propositalmente para dar sabor, porém, em casos de contaminação, podem provocar cirrose hepática, necrose, edema, carcinoma e favorecer o aparecimento do cancro hepático. Se um fungo for colocado a 4,0 cm de uma lupa de 6,0 cm de distância focal, o aumento linear será de 1,5 vezes. III. Os parasitas são transmitidos pela ingestão de alimentos contaminados. Podem causar teníase, ascaridíase, amebíase e outras. Observando um parasita num microscópio composto, verificou-se que a imagem ficou ampliada. As lentes do microscópio são do tipo convergente. Pode-se AFIRMAR que: a) Apenas a alternativa III é correta. b) Apenas a alternativa II é correta. c) Apenas as alternativas I e II são corretas. d) Apenas as alternativas I e III são corretas. e) Todas as alternativas são incorretas. 29.É possível improvisar uma objetiva para a construção de um microscópio simples pingando uma gota de glicerina dentro de um furo circular de 5,0 mm de diâmetro, feito com um furador de papel em um pedaço de folha de plástico. Se apoiada sobre uma lâmina de vidro, a gota adquire a forma de uma semiesfera. Dada a equação dos fabricantes de lentes para lentes imersas no ar, C n 1, e sabendo que o índice de refração da glicerina é f R1 R2 1,5, a lente plano-convexa obtida com a gota terá vergência C, em unidades do SI, de: a) 200 di. b) 80 di. c) 50 di. d) 20 di. e) 10 di. 30.Certo professor de física deseja ensinar a identificar três tipos de defeitos visuais apenas observando a imagem formada através dos óculos de seus alunos, que estão na fase da adolescência. Ao observar um objeto através do primeiro par de óculos, a imagem aparece diminuída. O mesmo objeto observado pelo segundo par de óculos parece aumentado e apenas o terceiro par de óculos distorce as linhas quando girado.

12 Através da análise das imagens produzidas por esses óculos podemos concluir que seus donos possuem, respectivamente: a) Miopia, astigmatismo e hipermetropia. b) Astigmatismo, miopia e hipermetropia. c) Hipermetropia, miopia e astigmatismo. d) Hipermetropia, astigmatismo e miopia. e) Miopia, hipermetropia e astigmatismo.

13 Gabarito: Resposta da questão 1: [B] Resposta de Biologia: Em um ambiente de penumbra, ao focalizar um objeto próximo, a íris do olho relaxa, aumentando o diâmetro da pupila. Os músculos ciliares que prendem o cristalino se contraem, causando o aumento do poder refrativo da lente do olho. Resposta de Física: Da maneira como a questão está, não tem resposta. Do ponto de vista físico, a segunda afirmativa está errada em todas as opções. Quando o indivíduo passa para um ambiente de penumbra, a íris diminui, aumentando a abertura da pupila para que os olhos recebam maior luminosidade. Correto. Porém, para focalizar um objeto mais próximo, os músculos ciliares se contraem, aumentando a curvatura do cristalino, diminuindo a sua distância focal para que a imagem caia na retina. Não ocorre variação alguma no poder refrativo do cristalino. Para mudar o poder refrativo de um sistema óptico é necessário que se mude a substância ou material que o constitui. Resposta da questão 2: [B] A cor de um objeto é a cor (frequência) da luz que ele mais reflete. As demais são radiações absorvidas. Resposta da questão 3: [A] Dados: D S = 400 D L ; d S = km. A figura ilustra a situação descrita. Da semelhança de triângulos: dl ds dl d L D D D 400 D 4 d L S L L L km. Resposta da questão 4: [E] As caixas de leite do tipo longa vida ou de sucos têm as paredes internas revestidas com material aluminizado para conservação desses produtos. Essas caixas podem ser abertas e coladas umas às outras, formando uma manta térmica ecológica quando fixadas sob o telhado, com a face aluminizada voltada para cima, refletindo parte da radiação solar. Resposta da questão 5: [C]

14 Obs: 1ª)pela simbologia adotada, conclui-se tratar-se de um espelho plano. 2ª) Para ver os pontos, o motorista teria que olhar para o lado esquerdo ou para trás. Corretamente, a última linha do enunciado deveria ser: Nesse caso, os pontos cujas imagens podem ser vistas pelo motorista são: Assim entendendo, vamos à resolução: por simetria, encontra-se o ponto imagem dos olhos do observador; a partir desse ponto, passando pelas bordas do espelho, traçamos as linhas que definem o campo visual do espelho; Serão vistas as imagens dos pontos que estiverem nesse campo, ou seja: 1, 2, 5 e 9. A figura ilustra a solução: Resposta da questão 6: [A] Utilizando a expressão que dá o número de imagens formadas numa associação de espelhos planos para as duas situações propostas: n 1 n 1 I θ θ m m 1 II I n 1 m 1 II 4 θ θ 4 4 m 4 n 1 1 m 4n 3. Resposta da questão 7: [E] O telescópio é usado para observar os astros, objetos muito distantes (impróprios). A abscissa de um objeto impróprio é considerada infinita (p ). Da Equação dos Pontos Conjugados:

15 1 1 1 f p p' p' f. 1 f p' p' f p 0 p Resposta da questão 8: [E] Basta calcularmos o ângulo limite, que é o ângulo de incidência ( ) no meio mais refringente (núcleo) que provoca uma emergência rasante (90 ) no meio menos refringente (revestimento). Dados: n núcleo = 1,60; n revest = 1,45. Aplicando a lei de Snell: nresvest 1,45 nnúcleosen nrevestsen90 sen sen 0,91. nnúcleo 1,60 Consultando a tabela dada: = 65. Resposta da questão 9: [C] Se os raios convergem ao passar próximo do objeto, esse objeto estaria fazendo o papel de uma lente convergente. Resposta da questão 10: [B] Analisando cada uma das afirmativas: I. (Incorreta). Do gráfico dado, tiramos que: para p = 20 cm = 0,2 m p = 20 cm = 0,2 m.substituindo esses valores na equação dos pontos conjugados, e lembrando que a convergência (V), em dioptria, é igual ao inverso da distância focal (f), em metro, temos: p' p p p' 0,2 0,2 0,04 f f 0,1 m. f p p' f p p' p p' 0,2 0,2 0,4 1 1 V V 10 di. f 0,1 II. (Incorreta). Analisando o gráfico, concluímos que, para objetos colocados de 0 a 10 cm da lente, a imagem é virtual (p < 0). III. (Correta). Dado: p = 50 cm = 0,5 m. Da afirmativa I, a distância focal da lente é f = 0,1 m. Sendo (A) o aumento linear transversal, h a altura do objeto e h a altura da imagem,da equação do aumento, vem: h' f h' 0,1 0,1 h' 1 A h f p h 0,1 0,5 0,4 h 4 1 h' h. 4 O sinal negativo indica que a imagem é invertida. Resposta da questão 11: [A] Aplicando a equação de Gauss, vem:

16 p 9cm f p p' 10 p 10p 10p Resposta da questão 12: [C] Para que a imagem apresente o mesmo tamanho que o objeto, devemos posicionar o objeto no ponto antiprincipal de uma lente convergente, ficando a imagem com o mesmo tamanho e com a mesma distância da lente, comparado ao objeto. Y Y0 D D0 x Considerando que f = 55mm e a equação de conjugação das lentes esféricas delgadas 1 1 1, teremos: f D D x 110mm f D D 55 x x 0 D D0 x 110mm Resposta da questão 13: [E] Resolução A figura retrata a formação de sombra projetada. O mesmo ocorre durante um eclipse lunar quando a Lua bloqueia alguns dos raios solares projetando sobre a Terra sua sombra. Resposta da questão 14: [C] Dados: f 1 58,2 cm ; f 2 1,9 cm ; D = 60 cm. A figura mostra um esquema das lentes, o objeto e as imagens.

17 Como o astro se encontra muito distante, a primeira imagem, conjugada pela objetiva, forma-se sobre seu foco, por isso: ' 1 1 p f 58,2 cm. Essa primeira imagem, conjugada pela objetiva, torna-se objeto para a ocular, que forma a segunda imagem, vista pelo observador. A distância da primeira imagem até a ocular é: p D f 60 58,2 p 1,8 cm Aplicando a equação dos pontos conjugados para a ocular, vem: ' pf 22 1,8 1,9 3,42 p ' 2 p f p p f 1,8 1,9 0, ' p 2 34,2 cm. Resposta da questão 15: [A] Propriedade Fundamental do Espelho Plano: Objeto e imagem são sempre simétricos em ralação ao plano do espelho. A duas primeiras imagens, nos quadrantes vizinhos ao do objeto, são obtidas girando de 180 o objeto em torno de um eixo contido no plano de cada espelho. A terceira imagem, no quadrante oposto ao do objeto, pode ser obtida fazendo o mesmo processo anterior com cada uma das duas primeiras imagens. Dica: numa prova, o estudante pode escrever a frase ou desenhar a figura numa folha de papel de forma que se possa percebê-la quando olha o verso da folha, e fazer a dobradura em cima da linha que simboliza o espelho. Resposta da questão 16: [B] Como a película de água é transparente e não uniforme, ela refrata irregularmente os raios incidentes e refletidos pelo espelho, distorcendo a imagem. Resposta da questão 17: [C] No espelho plano objeto e imagem são simétricos e de mesmo tamanho. Portanto, se você se aproximar ou se afastar do espelho, a porção vista da imagem será a mesma, ou seja, apenas dois terços de seu corpo. Assim, para ver seu corpo por inteiro, a solução é usar um espelho maior, que tenha pelo menos metade de sua altura, com a borda inferior à distância do piso igual à metade da altura até seus olhos. Resposta da questão 18: [C]

18 No espelho esférico convexo, a imagem de um objeto real é sempre: virtual (atrás do espelho), direita e menor, situada entre o foco e o vértice. Resposta da questão 19: [B] Resolução O aquecimento será maior no foco, logo em P 4, e gradativamente menor a medida em que nos afastamos do foco. P 3 e P 5 são equidistantes do foco e logo estarão na mesma temperatura. Temperatura esta maior que P 2, que por sua vez é maior que P 1. Resposta da questão 20: [A] Pela equação do aumento linear A = - p /p p = -Ap Pela equação dos pontos conjugados 1/f = 1/p + 1/p 1/f = 1/p 1/(Ap) = (A 1)/(Ap) p = (A 1)f/A De acordo com as informações do problema: 3 3 f p 1 1 f / p 2 1 f / 3f 4 4 De onde vem p 1 p = p 2 = 9p Resposta da questão 21: [B] Resolução Em um espelho côncavo, com distância focal de 10 cm, se o objeto está a 20 cm, ou seja, no dobro da distância focal, ele está no ponto antiprincipal objeto do espelho. Neste ponto a imagem é real, invertida e possui o mesmo tamanho do objeto. É possível ainda analisar esta questão pela equação dos pontos conjugados de Gauss, ou seja, f p p De onde vem que: p p 1 1 p = 20 cm 20 p Como p é positivo isto implica que a imagem é real. A imagem real conjugada por um único espelho a partir de um objeto real só pode ser invertida.

19 Resposta da questão 22: [C] A figura representa o percurso do raio e as normais (linhas tracejadas) às superfícies de separação. Analisando essa figura, notamos que: Do meio A para o meio B: não há desvio. n0 n1 Do meio B para o meio C: o raio aproxima da normal. n1 n2 Do meio C para o meio D: o raio aproxima da normal. n2 n3 Do meio D para o meio E: o raio afasta da normal. n3 n4 Assim, entre as opções fornecidas:. n0 n1 n2 n3 Resposta da questão 23: [A] Resolução Pela 2ª lei da refração ou Lei de Snell n ar.seni = n bloco.senr 1.sen30 = n.sen20 0,50 = n.0,34 n = 0,50 0,34 = 1,47 Resposta da questão 24: [E] Resolução

20 O ângulo de incidência, tanto para o raio azul quanto para o vermelho é 45. Isto significa que o vermelho não ultrapassa o limite, refratando-se, enquanto que o azul ultrapassa o limite e sofre, na face AC, reflexão total. Resposta da questão 25: [D] Talvez a maior dificuldade do teste tenha sido o candidato perceber que a imagem da garrafa que está fora da piscina é vista por reflexão na superfície da água que, estando perfeitamente em repouso, funciona como um espelho plano. A imagem formada é simétrica do objeto, por isso aparece invertida (de ponta-cabeça), como em 5. Veja a figura. A outra garrafa está dentro da piscina, sua imagem é vista por refração, formando os meios ar e água um dioptro plano. A imagem é sobrelevada e achatada, na direção vertical, como ilustra a figura a seguir: Sejam: n obs : índice de refração do meio onde se encontra o observador. No caso: n obs = n ar = 1 n agua : índice de refração da água. Usando a expressão aproximada para o dioptro plano:

21 himg nobs nar 1 himg 1 hobj h img. h n n n h n n obj obj agua agua obj agua agua Como n agua > 1 h img <h obj. Resposta da questão 26: [C] Resolução Como o detector D 1 recebe a luz numa direção perpendicular a superfície de separação a estrutura tem que estar em A, D ou C. Para o detector D 2, visto que existe refração (mudança na direção da luz) a estrutura não poderá estar em D. Como o índice de refração do tecido (semelhante ao da água) é maior que o do ar a estrutura deverá estar em C. Resposta da questão 27: [D] Resolução f = d A = - 20 (imagem projetada é invertida o que justifica o sinal negativo) p = x (nossa incógnita e pergunta do problema) Pelo aumento linear A = -p /p - 20 = - x/p p = x/20 Pela 1.a fórmula de Gauss ou lei dos pontos conjugados 1/f = 1/p + 1/p 1/d = 1/(x/20) + 1/x 1/d = 20/x + 1/x 1/d = 21/x x = 21d Resposta da questão 28: [D] Resolução

22 A afirmação I é correta. A afirmação II é incorreta, pois: p = 4 cm f = 6 cm Pela equação dos pontos conjugados de Gauss 1/f = 1/p + 1/p 1/6 = 1/4 + 1/p 1/6 1/4 = 1/p 4/24 6/24 = 1/p -2/24 = 1/p p = - 24/2 = - 12 cm O aumento linear é dado por: A = -p /p = 12/4 = 3 A afirmação III é correta. Resposta da questão 29: [A] Para a face plana, o raio de curvatura tende a infinito, portanto 1 R tende a zero. Para a face esférica, R 2,5 mm 2,5 10 m. Sendo n = 1,5, aplicando a equação dada, vem: 1 0,5 C 1, ,5 10 2,5 10 C 200 di. Resposta da questão 30: [E] 3 Resolução O primeiro par de óculos produz uma imagem virtual, direita e menor que o objeto. Isto significa que a lente é do tipo divergente, usada para correção de miopia. O segundo par também faz uma imagem virtual e direita, mas agora maior que o objeto, indicando assim que se trata de uma lente convergente, usada para correção de hipermetropia. Isto já define a alternativa E. O terceiro para corrige a distorção de linhas que uma característica do astigmatismo.