2) (UFRJ) A figura a seguir mostra um objeto pontual P que se encontra a uma distância de 6,0 m de um espelho plano.

Transcrição

1 EXERCÍCIOS DE REVISÃO DO PRIMEIRO SEMESTRE (SETOR 1215) CARRILHO 1) A figura a seguir representa os perfis de dois espelhos planos E e E'. O raio de luz I incide obliquamente no espelho E, formando um ângulo de 30 com a normal N a ele. Após atingir o espelho E, o raio de luz retorna sobre a mesma trajetória percorrida antes de atingir E. Assinale a alternativa que mostra o ângulo a formado entre os espelhos. I N E 30º E α a) 15. b) 30. c) 45. d) 60. e) 75. 2) (UFRJ) A figura a seguir mostra um objeto pontual P que se encontra a uma distância de 6,0 m de um espelho plano.

2 O espelho é girado de um ângulo de 60 em relação à posição original, como mostra a figura. Assinale a alternativa que indica a distância entre P e a sua nova imagem. a) 2m b) 3m c) 4m d) 5m e) 6m 3) Os sistemas ópticos A e B são formados a partir de dois espelhos planos E 1 e E 2, representados a seguir. Um objeto extenso é disposto diante de E 1. Considerando as reflexões indicadas, assinale a alternativa que mostra as respectivas imagens finais conjugadas pelos sistemas ópticos. sistema A sistema B E 1 E 1 E 2 E 2 sistema A sistema B a) b) c) d) e)

3 4) (FATEC) Um espelho esférico côncavo tem distância focal 3,0m. Um objeto de dimensões desprezíveis se encontra sobre o eixo principal do espelho, a 6,0m deste. O objeto desliza sobre o eixo principal, aproximando-se do espelho com velocidade constante de 1,0 m/s. Após 2,0 segundos, sua imagem a) terá se aproximado 6,0m do espelho. b) terá se afastado 6,0m do espelho. c) terá se aproximado 3,0m do espelho. d) terá se afastado 3,0m do espelho. e) terá se aproximado 12,0m do espelho. 5) A figura a seguir mostra um objeto real O e sua respectiva imagem I, dispostos perpendicularmente ao eixo principal x de um espelho esférico gaussiano. O x 1cm I 1cm Assinale a alternativa que indica corretamente o tipo de espelho empregado e sua correspondente distância focal. a) Espelho côncavo de distância focal 4cm. b) Espelho côncavo de distância focal 6cm. c) Espelho côncavo de distância focal 10cm. d) Espelho convexo de distância focal 4cm. e) Espelho convexo de distância focal 6cm..

4 6) Os prismas são dispositivos largamente utilizados no interior de alguns aparelhos ópticos no lugar de espelhos. A figura a seguir mostra um prisma, cuja secção transversal é um triângulo, constituído de material refringente de índice de refração n. Considere um feixe monocromático de luz contido no mesmo plano da secção do prisma, propagando-se no ar. Após ser refratado para o interior do prisma, o feixe sofre reflexão total na face S indicada. S 45º Para que essa situação ocorra, é necessário que: a) n > 2/2 b) n < 2/2 c) n > 2 d) n < 2 e) n = 2

5 7) Um raio de luz monocromática, propagando-se no ar (n ar = 1), incide sobre a face esférica de um hemisférico maciço de vidro de raio R e emerge perpendicularmente à face plana, a uma distância R/2 do eixo óptico, como mostra a figura. N R/2 R O índice de refração do vidro, para esse raio de luz é n = 2. O ângulo de incidência do raio de luz ao atingir a superfície esférica é: a) 0 o b) 30 o c) 45 o d) 60 o e) 90 o

6 8) Uma peça de decoração consiste em um bloco de vidro transparente (n v = 4/3) com forma cúbica com aresta medindo 40cm. Bem no centro desse cubo, há um objeto O (um toquinho de cigarro). Considere que um observador tenha seus olhos praticamente alinhados com esse objeto na mesma horizontal. 40cm S O Assinale a alternativa correta. a) Como o globo ocular está alinhado com o objeto, o observador vê a imagem de O a 20cm da superfície S do bloco de vidro. b) Nessa posição, o observador não consegue visualizar a imagem de O devido à reflexão total da luz no interior do vidro. c) A imagem visualizada pelo observador é de natureza real em relação a S e se encontra a, aproximadamente, 27cm da superfície S que separa o vidro do ar. d) Devido à refração da luz do ar para o vidro, forma-se uma imagem virtual e ampliada do objeto O. e) A imagem que o bloco forma de O apresenta natureza virtual em relação a S e se encontra a 15cm da superfície S que separa o vidro do ar. 9) Uma pessoa não pode ver nitidamente objetos mais próximos do que 60 cm de seus olhos. Para enxergar nitidamente objetos colocados a uma distância de 20 cm de seu globo ocular, essa pessoa deve usar óculos cujas lentes apresentem distância focal D. Assinale a alternativa que indica o tipo de lente utilizada e o valor de D. a) Lente convergente, D = 20 cm b) Lente convergente, D = 30 cm

7 c) Lente convergente, D = 40 cm d) Lente divergente, D = 30 cm e) Lente divergente, D = 60 cm 10) (FATEC/modificada) "Olho mágico" é um dispositivo de segurança residencial constituído simplesmente de uma lente esférica. Colocado na porta de apartamentos, por exemplo, permite que se veja o visitante que está no "hall" de entrada. Quando um visitante está a 50cm da porta, um desses dispositivos forma, para o observador dentro do apartamento, uma imagem três vezes menor e direita do rosto do visitante. Assinale a opção que se aplica a esse caso quanto às características da lente do olho mágico e o seu comprimento focal a) Divergente. Distância focal 300cm. b) Divergente. Distância focal 25cm. c) Divergente. Distância focal 20cm. d) Convergente. Distância focal 20cm. e) Convergente. Distância focal 300cm. 11) (UNESP) Uma bolsa térmica com 500 g de água à temperatura inicial de 60 ºC é empregada para tratamento da dor nas costas de um paciente. Transcorrido um certo tempo desde o início do tratamento, a temperatura da água contida na bolsa é de 40 ºC. Considerando que o calor específico da água é 1 cal/(g ºC), e supondo que 60% do calor cedido pela água foi absorvido pelo corpo do paciente, a quantidade de calorias recebidas pelo paciente no tratamento foi igual a (A) (B) (C) (D) (E)

8 12) A figura a seguir mostra uma chapa metálica na forma de um triângulo isósceles, que contém um orifício circular. O metal que compõe a chapa é puro e tem coeficiente de dilatação linear igual a a. Essa chapa é então aquecida uniformemente, atingindo uma temperatura inferior à temperatura de fusão desse metal. Com relação a essa situação de aquecimento, assinale a opção correta. a) O triângulo permanece isósceles, o orifício permanece circular e tem sua área diminuída. b) O triângulo permanece isósceles e o orifício passa a adquirir um formato elíptico, com aumento de área. c) O triângulo permanece isósceles, o orifício tem sua área aumentada e permanece circular. d) O triângulo é transformado em triângulo retângulo, com redução na área do orifício circular. e) O triângulo é transformado em triângulo equilátero, o orifício permanece circular e tem sua área aumentada.

9 13) Leia o texto a seguir. Em dias frios de inverno, em algumas regiões, sob determinadas condições, pode ocorrer um fenômeno atmosférico conhecido como inversão térmica. Isso ocorre porque, nas primeiras horas da manhã, a luz solar aquece o solo por (1).e o ar em contato com solo tem sua temperatura elevada, tornandose (2). A partir dessa situação, o ar inicia seu movimento ascensional, levando consigo os poluentes que se encontram dispersos na atmosfera. A camada de ar que está mais longe do solo, por estar mais fria, é (3) e tende a descer. Essa movimentação do ar devido à diferença de temperatura é conhecida como (4). Mas, quando uma camada de ar quente se sobrepõe ao ar que se encontra inicialmente junto ao solo, a movimentação dessas camadas não ocorre durante um intervalo de tempo (que pode ser de algumas horas). Esse fenômeno é conhecido como inversão térmica e provoca, nas primeiras horas do dia, uma concentração de poluentes junto à camada inferior da atmosfera, próxima ao solo. Assinale a alternativa que contém os termos que melhor completam as lacunas expostas nos texto. (1) (2) (3) (4) a) Condução menos denso mais densa convecção b) Irradiação menos denso mais densa condução c) Irradiação menos denso mais densa convecção d) Convecção menos denso mais densa irradiação e) Irradiação mais denso menos densa condução 14) Em um dia ensolarado no nordeste, a incidência da luz solar produz uma potência média de 1,5 kw/m 2. Considere um aquecedor solar de 3m 2 capaz de aquecer a água com rendimento de 80%, ou seja, 20% da energia absorvida pelo coletor solar não são transferidos à água. Considere que a taxa de aquecimento é constante e que o calor específico da água seja igual a 4200 J/(kg. C). Assinale o intervalo de tempo, em minutos, gasto para aquecer 300 litros de água de 25 C para 55 C. a) 15 min b) 30 min c) 45 min

10 d) 60 min e) 75 min 15) Considere cubos de gelo de massa 10 g à temperatura de 0 o C. Deseja-se esfriar 600 ml de água, inicialmente a 25 o C, a 20 o C, por meio de inserção de cubos de gelo. Supondo que somente o gelo e a água troquem calor entre si, assinale a opção que indica a quantidade de cubos de gelo que devem ser colocados nessa água para atingir o objetivo desejado. (Considere que o calor específico da água é c a = 1,0 cal/(g. C), o calor latente de fusão do gelo L = 80 cal/g, e a densidade da água d = 1 g/ml) a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 16) Duas placas metálicas A e B são encostadas de acordo com o esquema a seguir. No centro do conjunto é formado um orifício circular de raio R. Sabe-se que o coeficiente de dilatação superficial do metal A é o dobro do metal B (b A = 2b B ). A B R O conjunto é uniformemente aquecido, acarretando uma variação de temperatura 100ºC em ambos. Assinale a alternativa que indica o que ocorre com o orifício. a) A área do orifício diminui de πr 2 b B b) A área do orifício diminui de 150πR 2 b B c) A área do orifício aumenta de 100πR 2 b B d) A área do orifício aumenta de 150πR 2 b B e) A área do orifício aumenta de 300πR 2 b B

11 RESPOSTAS 1) B 2) E 3) C 4) B 5) A 6) C 7) C 8) E 9) B 10) B 11) C 12) C 13) A 14) E 15) C 16) D