Física B Extensivo V. 3

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1 Física B Extensivo V. Exercícios 0) a) limite ( i L, r 90 ) b) maior ( i > L, i r) c) reflexão total (verificar modelo teórico p. ) d) reflexão total (verificar modelo teórico p. ) 05) C sen L n menor nmaior n n Logo, L 45o. 0) C sen 45 o. n sen 0 o. n.. n n 06) D sen L n menor nmaior sen 45 o n refração nincidência n n 07) D 0) A Se θ é o ângulo limite, o raio deve emergir paralelo à superfície. h espelho h pessoa I. Falsa. II. Verdadeira. III. Verdadeira. 08) 5 75º 04) B erceba que o ângulo de incidência interna ao prisma é 45 o. Assim, para que ocorra reflexão o ângulo limite deve ser menor do que 45 o. I 40º 60º J 0. Falsa. θ 75 o 04. Falsa. Aproxima-se da normal. 08. Verdadeira. sen 75 o. n AR sen 40 o n C. 0,96. 0,64. n C n C,5 Física B

2 Como: n C C,5. 08 V V C V C. 0 8 m/s C 6. Verdadeira. erceba pelo desenho que o ângulo de incidência em J é 60 o. Já o ângulo limite é: sen L n menor n 5, maior sen L 0,67 Logo, L 4 o. Como 60 o > 4 o, ocorre reflexão total. (θ > L) 0) D 6. Verdadeira. I. Verdadeira. 09) sen x. n AR sen 0 o. n Água sen x..,4 Toda mudança de meio é acompanhada de mudança na velocidade. 0. Falsa. 04. Verdadeira. 08. Falsa. sen x 0,7 x 45 o II. Verdadeira. sen L n 0,7 nmenor maior 4, L arc sen 0,7 III. Falsa. Justificado no item. ) A n n n sen 0 o. n AR sen x. n vidro. sen x.,5 sen x 0, x 9 o Que por sinal é o ângulo de incidência na superfície da água. ara que ocorra reflexão total, o ângulo limite que podemos obter é: sen L n menor nmaior, 0,866 5, Reflexão total Onde: n > n î > L ) a) n diamante,4 n C V,4. 08 V v, m/s b) erceba pelo desenho que os lados CD e CE são iguais. Assim, os ângulos internos são iguais a 45 o. L 60 o Logo, não ocorrerá reflexão total. Física B

3 5) 69 isopor R cm L L lago ) A Dessa forma o ângulo de incidência também é 45 o. O ângulo limite é: sen L sen L 0,4, ou seja, L 7 4, o. Assim, o ângulo de incidência (45 o ) é maior que o limite. Ocorre reflexão total. Condições para reflexão total: A luz deve ir do meio mais refringente para o meio menos refrigente. i > L Observando o gráfico Â < B, significa que A é mais refringente que B. O núcleo da fibra deve ser mais refringente. sen L 0 sen L cos L? sen L + cos L 0 + cos L cos L 0 tg L senl cosl elo triângulo montado: tg L R R 0 R 69 cm 4) B A casca deve ser feita do material com menor índice de refração, e o núcleo da fibra, do material com maior índice de refração, para que as ondas sofram reflexão total. Como α B > α A, então: n A > n B Logo: núcleo da fibra feito do material A. 6) 0. Verdadeira. sen L n n 5 L arc sen., 60, + sen L n revestimento nvidro 5, 60, Todos os ângulos de incidência ( i, i, i ) são maiores que o limite. 04. Verdadeira. or isso, quando os raios se cruzam no interior da fibra, não ocorre alteração na sua propagação. 08. Falsa. É necessário que o raio caminhe do meio mais para o menos refringente. 6. Verdadeira. 7) D I. Correta. Um indivíduo olha um peixe imerso na água, se o homem está no ar, aparentemente o peixe será visto mais próximo. II. Incorreta. Fenômeno da refração. III. Correta. Explicação inversa ao item I. Física B

4 8) ) A 0. Correta. i 0 0, r 0 0 sem desvio. e. sen( 0. Correta. d r ) desvio lateral. cos r 04. Correta. i r a luz volta a propagar-se no meio de origem. 08. Incorreta. Depende do meio onde se encontra a lâmpada. 6. Correta. O raio de luz sofre somente desvio lateral, logo, sem deformação nas imagens. 9) ' n observador 0. Falsa. ' n observador 04. Verdadeira. n objeto ' 4 n objeto 6 4 B ' 6 m ' 4,5 m ) 6 m m 6 m 08. Verdadeira. A B m 4) B erceba que a imagem aparente se encontra mais próxima da superfície. 6,5 m 4,5 m 6. Falsa. A 0) D ) E Ela perceberá uma imagem virtual maior e mais próxima da superfície. 4 Física B

5 5),5 m 9) E ' n observador n objeto 4 ',5 m r a normal b 6) C g d a q normal 0) A α + θ 90 o θ 90 o α ' n observador n objeto 00 4 ' 75 cm a N n 7) C ' n observador n objeto h n ar 0 h n água 0, b b N n h 7,5 m 8) A elas leis da refração. i i erceba que α < β < θ. Quanto maior é o ângulo em relação à normal, maior será a velocidade e, portanto, menor o índice de refração. n > n > n q n r r i r i r ) C Quando o raio de luz proveniente do ar (n ar ) passa para o vidro (n V,5), a velocidade diminui, o raio se aproxima da normal. No entanto, quando o raio proveniente do vidro (n V,5) passa para a água (n água,), a velocidade volta a aumentar, o raio novamente se afasta da normal. Física B 5

6 ) C Situação 4) 5 0. Correta. (mudança de meio) e (luz policromática) 0. Correta. (mudança de meio) 04. Correta. (luz policromática) 08. Correta. (toda vez que a luz incide ou atravessa um prisma, sofre um desvio angular) 6. Incorreta. (Dispersão luminosa ocorre sempre que uma luz policromática muda o meio de propagação) 5) ' n criança,, ',0 m Situação n brinquedo Não haverá refração. ', m ) F V V V F (F) Somente se atravessa o prisma paralelamente à base. (V) Desvio mínimo (V) i i, r r A/ (V) (verificar modelo teórico p. 46) (F) Depende em qual face a luz incide. Na ª face lateral, temos: sen i. n AR sen r. n prisma. sen F. sen r. r 0 Se: A r + r r r 0 Então: r r, logo i i 0. Correta. ( i î, r r desvio mínimo) 0. Correta. (r 0 ) 04. Correta. (r r 0 ) 08. Correta. (r r 45 ) 6. Correta. (D i + i A D D 0 ) 6) 0 Na ª face lateral, temos: sen i. n AR sen r. n prisma. sen r. sen r. r 0 Então: A r + r r r 0 Logo: i i 45, pois r r 0 Desvio mínimo: D i Â D D 0 7) 47 sen 45 o. n ar sen r. n. sen r. sen r r 0 o A r + r' 75 o 0 + r' r' 45 o 6 Física B

7 sen 45 o n sen i'. n ar. sen i'. sen i' i' 90 o 9) i 60 D i + i' A D o 75 D 60 o 0. Verdadeira. sen 60 o. n ar sen r. n prisma. sen r. 04. Verdadeira. 08. Verdadeira. 6. Falsa. Se o D total é 60 o e o desvio na a face é 5 o, então o desvio sofrido na segunda face é 45 o.. Verdadeira. 64. Falsa. i i' e r r' 8) Se os índices forem iguais, não haverá refração e tampouco desvio. 0. Verdadeira. 04. Falsa. 08. Verdadeira. Como n > n a V < V 40) A r 0 o A r + r' 60 o 0 + r' r' 0 o Se r r', então i i' 60 o (desvio mínimo). 40º 50º D i + i' A D D 40 o 60º 0º 60º 4) A 6. Falsa. ara poder ocorrer reflexão total, n > n. Física B 7

8 4) Verdadeira. Falsa. O desvio violeta é o maior. Falsa. O feixe violeta é monocromático, por isso não sofrerá dispersão. Falsa. 46) D A ideia de sete frequências foi inicialmente adotada por Newton em comparação à escala de notas musicais. No entanto, da primeira raia de luz vermelha até a última de luz violeta existe uma infinidade de cores e, portanto, de frequências. 47) E 48) B I. Falsa. O Sol pode estar a leste também. II. Falsa. O Sol tem que estar atrás do observador. III. Verdadeira. Como f violeta > f vermelha, então, n violeta > n vermelha. Logo: A luz violeta sofre mais desvio angular ao atravessar a gota do que a luz vermelha. Entrada na gota: refração (dispersão luminosa) No interior da gota: reflexão (reflexão total) Saída da gota: refração. 49) 85 4) B erceba que o ângulo de incidência é 45 o. ara que ocorra reflexão total, o ângulo limite não pode ser 48 o. 0. Falsa. Imagens menores. 04. Verdadeira. 08. Falsa. Existem casos de imagens direitas. 6. Verdadeiras. Objeto no centro do espelho.. Falsa. Somente imagens reais. 64. Verdadeira. I N vermelho violeta 50) C Ao total são. São elas: A H I M O T U V X Y W 5) A I. Falsa. θ violeta < θ vermelho II. Verdadeira. III. Falsa. A separação ocorrida no interior do prisma se mantém. I. Falsa. Imagem virtual. II. Falsa. É uma parte de um espelho convexo. III. Verdadeira. 44) A 45) A A luz vermelha, por ser a menos desviada, possui a maior velocidade e, portanto, o menor índice. Já a luz violeta, por ser a mais desviada, possui a maior velocidade e, portanto, o maior índice de refração. 8 Física B

9 5) 6 0. Falsa. n B > n A, pois ao passar de A para B o raio se aproxima da normal. 0. Verdadeira. n A C V n A , 04. Falsa. 08. Verdadeira. sen 45 o. n A sen 0 o. n B.,. n n, B B 5) D 6. Verdadeira.. Falsa. ara haver reflexão total precisaríamos que o raio fosse do meio mais para o menos refringente. Toda refração é acompanhada por mudança na velocidade, pois os índices dos meios são diferentes. 54) 48 56) E sen 45 o. n ar sen α. n Lâmina sen α α 0 o. sen α. Durante a refração, a velocidade e o comprimento de onda se modificam proporcionalmente, já a frequência se mantém constante. 57) 5 erceba que quando o raio de luz passa para o meio A, vindo de B, o raio se afasta da normal, a velocidade aumenta e portanto n A < n B. 0. Verdadeira. ara ocorrer reflexão total precisamos pelo menos que o raio de luz caminhe do meio mais para o menos refringente. n A < n B n B < n C erceba que o meio B é menos refringente que o meio C, impossibilitando a reflexão total. 04. Verdadeira. erceba que o raio se aproxima mais da normal no meio C, assim sua velocidade é menor nesse meio. 08. Verdadeira. sen θ. n B sen 0 o n C sen θ. n B. n C () 55) C 0. Falsa. A luz passará como um meio transparente. 0. Falsa. 04. Falsa. Não haverá mudança na velocidade (índices iguais). 08. Falsa. Não ocorre mudança na velocidade e tampouco no comprimento de onda. 6. Verdadeira.. Verdadeira. 64. Falsa. As velocidades são iguais. sen θ. n B sen 60 o. n A sen θ. n B. n () A Comparando e :. n C. n A n C. n A Física B 9

10 6. Falsa. Durante a refração, a frequência não se altera.. Falsa. Ao ir para o meio C o raio de luz se aproxima da normal. Logo, n C > n B. 58) a) Observe a figura a seguir. 60) a) sen iar. n ar sen î. n sen 80 o. sen 60 o. n 0,985. 0,866. n n,7 sen î. n sen î. n sen 60 o. n sen 50. n 0,866.,7 0,766. n n,85 sen î. n sen î. n sen 50 o. n sen 0 o. n 0, ,500. n n,970 b) Na lâmina, pois o seu índice é o menor, n,7. 59) D b) sen L n n + sen 45 o n n n. n c) O feixe emerge para o ar formando com a normal um ângulo de 80 0 ; portanto, o raio emergente da lâmina é paralelo ao raio incidente na lâmina. i ar i i i i ar meio meio I. Verdadeira. II. Verdadeira. III. Verdadeira. sen L n n + sen L 4, L 7 o i meio ar 0 Física B