3. (G1 - cftmg 2015) Analise o esquema abaixo referente a um espelho plano.

Transcrição

1 1. (G1 - ifsul 2015) Uma almofada listrada nas cores vermelha e branca é colocada em uma peça escura e iluminada com luz monocromática azul. As listras vermelhas e brancas são vistas, respectivamente, como a) brancas e pretas. b) azuis e pretas. c) azuis e brancas. d) pretas e azuis. 2. (Uema 2015) O edifício Monumental, localizado em um shopping de São Luís-MA, iluminado pelos raios solares, projeta uma sombra de comprimento L 80m. Simultaneamente, um homem de 1,80m de altura, que está próximo ao edifício, projeta uma sombra de 3,20 m. O valor correspondente, em metros, à altura do prédio é igual a a) 50,00 b) 47,50 c) 45,00 d) 42,50 e) 40,00 3. (G1 - cftmg 2015) Analise o esquema abaixo referente a um espelho plano. A imagem do objeto que será vista pelo observador localiza-se no ponto a) 1 Página 1 de 24

2 b) 2 c) 3 d) 4 4. (Unesp 2015) Uma pessoa de 1,8 m de altura está parada diante de um espelho plano apoiado no solo e preso em uma parede vertical. Como o espelho está mal posicionado, a pessoa não consegue ver a imagem de seu corpo inteiro, apesar de o espelho ser maior do que o mínimo necessário para isso. De seu corpo, ela enxerga apenas a imagem da parte compreendida entre seus pés e um detalhe de sua roupa, que está a 1,5 m do chão. Atrás dessa pessoa, há uma parede vertical AB, a 2,5 m do espelho. Sabendo que a distância entre os olhos da pessoa e a imagem da parede AB refletida no espelho é 3,3 m e que seus olhos, o detalhe em sua roupa e seus pés estão sobre uma mesma vertical, calcule a distância d entre a pessoa e o espelho e a menor distância que o espelho deve ser movido verticalmente para cima, de modo que ela possa ver sua imagem refletida por inteiro no espelho. 5. (G1 - ifce 2014) Considere as seguintes afirmativas. I. Os meios transparentes são meios em que a luz os percorre em trajetórias bem definidas, ou seja, a luz passa por esses meios regularmente. II. Nos meios translúcidos, a luz não se propaga. Esses meios absorvem e refletem essa luz, e a luz absorvida é transformada em outras formas de energia. III. Nos meios opacos, a luz não passa por eles com tanta facilidade como nos meios transparentes: sua trajetória não é regular. É(são) verdadeira(s): a) apenas I. Página 2 de 24

3 b) apenas II. c) apenas III. d) I e III. e) II e III. 6. (Ufrgs 2014) Uma câmera fotográfica caseira pode ser construída a partir de uma caixa escura, com um minúsculo orifício (O, na figura) em um dos lados, e uma folha de papel fotográfico no lado interno oposto ao orifício. A imagem de um objeto é formada, segundo o diagrama abaixo. O fenômeno ilustrado ocorre porque a) a luz apresenta ângulos de incidência e de reflexão iguais. b) a direção da luz é variada quando passa através de uma pequena abertura. c) a luz produz uma imagem virtual. d) a luz viaja em linha reta. e) a luz contorna obstáculos. 7. (Uea 2014) Considere a ilustração da bandeira do estado do Amazonas: A cor de um objeto iluminado é determinada pela radiação luminosa que ele reflete. Assim, corpo verde reflete apenas luz verde, corpo branco reflete luz de qualquer cor Página 3 de 24

4 que nele incide, enquanto corpo negro não reflete luz alguma. Caso a bandeira do Amazonas venha a ser iluminada apenas por luz monocromática vermelha, as cores que ela mostrará serão somente a) vermelha e branca. b) vermelha, branca e preta. c) vermelha e verde. d) vermelha, branca e verde. e) vermelha e preta. 8. (G1 - ifsc 2014) O trecho a seguir é do poema Rosa de Hiroxima de Vinícius de Moraes e que foi musicado por Gerson Conrad da banda Secos e Molhados. (...) A anti-rosa atômica Sem cor sem perfume Sem rosa sem nada. No trecho do poema a citação... Sem cor... nos leva a fazer o seguinte questionamento: O que define a cor de um objeto? Assinale a alternativa que contém a resposta CORRETA para essa pergunta. a) Depende somente da cor de luz incidente sobre a superfície do objeto. b) Depende da interação da cor de luz incidente e do pigmento existente na superfície do objeto. c) Depende somente do pigmento existente na superfície do objeto. d) Depende somente da composição química do objeto. e) Depende do pigmento existente na superfície do objeto e se a superfície é polida ou fosca. 9. (G1 - cftmg 2014) Para descrever a formação de sombras, penumbras e imagens em espelho plano, é necessário que a luz visível tenha como principal característica a a) frequência definida. b) amplitude constante. c) propagação retilínea. Página 4 de 24

5 d) velocidade constante. 10. (G1 - utfpr 2014) Sobre fenômenos ópticos, considere as afirmações abaixo. I. Se uma vela é colocada na frente de um espelho plano, a imagem dela localiza-se atrás do espelho. II. Usando um espelho convexo, você pode ver uma imagem ampliada do seu rosto. III. Sempre que um raio luminoso muda de velocidade ao mudar de meio, também ocorre mudança na direção de propagação. Está correto apenas o que se afirma em: a) I. b) II. c) III. d) I e III. e) II e III. 11. (Ufg 2014) A figura a seguir representa um dispositivo óptico constituído por um laser, um espelho fixo, um espelho giratório e um detector. A distância entre o laser e o detector é d = 1,0 m, entre o laser e o espelho fixo é h 3 m e entre os espelhos fixo e giratório é D = 2,0 m. Sabendo-se que α 45, o valor do ângulo β para que o feixe de laser chegue ao detector é: Página 5 de 24

6 a) 15 b) 30 c) 45 d) 60 e) (Pucrj 2013) A uma certa hora da manhã, a inclinação dos raios solares é tal que um muro de 4,0 m de altura projeta, no chão horizontal, uma sombra de comprimento 6,0 m. Uma senhora de 1,6 m de altura, caminhando na direção do muro, é totalmente coberta pela sombra quando se encontra a quantos metros do muro? a) 2,0 b) 2,4 c) 1,5 d) 3,6 e) 1,1 13. (Uern 2013) Na noite do réveillon de 2013, Lucas estava usando uma camisa com o ano estampado na mesma. Ao visualizá-la através da imagem refletida em um espelho plano, o número do ano em questão observado por Lucas se apresentava da seguinte forma a) b) c) d) 14. (Ufrgs 2013) Nos diagramas abaixo, O representa um pequeno objeto luminoso que está colocado diante de um espelho plano P, perpendicular à página, ambos imersos no ar; I representa a imagem do objeto formada pelo espelho, e o olho representa a posição de quem observa a imagem. Página 6 de 24

7 Qual dos diagramas abaixo representa corretamente a posição da imagem e o traçado dos raios que chegam ao observador? a) b) c) d) e) Página 7 de 24

8 15. (G1 - cftmg 2013) Diversos tipos de espelhos podem ser utilizados em aparelhos tais como telescópio, binóculos e microscópios. A figura a seguir representa um objeto puntiforme em frente a um espelho plano. Considerando-se a reflexão da luz nesse espelho proveniente do objeto, sua imagem será formada na região a) 1. b) 2. c) 3. d) (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. 17. (G1 - ifsp 2012) A figura ilustra, fora de escala, a ocorrência de um eclipse do Sol em determinada região do planeta Terra. Esse evento ocorre quando estiverem alinhados o Sol, a Terra e a Lua, funcionando, respectivamente, como fonte de luz, anteparo e obstáculo. Página 8 de 24

9 Para que possamos presenciar um eclipse solar, é preciso que estejamos numa época em que a Lua esteja na fase a) nova ou cheia. b) minguante ou crescente. c) cheia, apenas. d) nova, apenas. e) minguante, apenas. 18. (Fuvest 2012) Um rapaz com chapéu observa sua imagem em um espelho plano e vertical. O espelho tem o tamanho mínimo necessário, y = 1,0 m, para que o rapaz, a uma distância d = 0,5 m, veja a sua imagem do topo do chapéu à ponta dos pés. A distância de seus olhos ao piso horizontal é h=1,60m. A figura da página de resposta ilustra essa situação e, em linha tracejada, mostra o percurso do raio de luz relativo à formação da imagem do ponto mais alto do chapéu. Página 9 de 24

10 a) Desenhe, na figura da página de resposta, o percurso do raio de luz relativo à formação da imagem da ponta dos pés do rapaz. b) Determine a altura H do topo do chapéu ao chão. c) Determine a distância Y da base do espelho ao chão. d) Quais os novos valores do tamanho mínimo do espelho ( y ) e da distância da base do espelho ao chão ( Y ) para que o rapaz veja sua imagem do topo do chapéu à ponta dos pés, quando se afasta para uma distância d igual a 1 m do espelho? NOTE E ADOTE O topo do chapéu, os olhos e a ponta dos pés do rapaz estão em uma mesma linha vertical. 19. (Pucsp 2012) 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, imagens. A relação entre m e n é: passou a obter m a) m = 4n + 3 b) m = 4n 3 c) m = 4(n + 1) d) m = 4(n 1) e) m = 4n 20. (Enem 2011) O processo de interpretação de imagens capturadas por sensores instalados a bordo de satélites que imageiam determinadas faixas ou bandas do espectro de radiação eletromagnética (REM) baseia-se na interação dessa radiação com os objetos presentes sobre a superfície terrestre. Uma das formas de avaliar essa interação é por meio da quantidade de energia é por meio da quantidade de energia refletida pelos Página 10 de 24

11 objetos. A relação entre a refletância de um dado objeto e o comprimento de onda da REM é conhecida como curva de comportamento espectral ou assinatura espectral do objeto, como mostrado na figura, para objetos comuns na superfície terrestre. De acordo com as curvas de assinatura espectral apresentadas na figura, para que se obtenha a melhor discriminação dos alvos mostrados, convém selecionar a banda correspondente a que comprimento de onda em micrômetros ( m)? a) 0,4 a 0,5. b) 0,5 a 0,6. c) 0,6 a 0,7. d) 0,7 a 0,8. e) 0,8 a 0, (Enem 2011) Para que uma substância seja colorida ela deve absorver luz na região do visível. Quando uma amostra absorve luz visível, a cor que percebemos é a soma das cores restantes que são refletidas ou transmitidas pelo objeto. A Figura 1 mostra o espectro de absorção para uma substância e é possível observar que há um comprimento de onda em que a intensidade de absorção é máxima. Um observador pode prever a cor dessa substância pelo uso da roda de cores (Figura 2): o comprimento de onda correspondente à cor do objeto é encontrado no lado oposto ao comprimento de onda da absorção máxima. Página 11 de 24

12 Qual a cor da substância que deu origem ao espectro da Figura 1? a) Azul. b) Verde. c) Violeta. d) Laranja. e) Vermelho. 22. (Ufrj 2011) A figura a seguir (evidentemente fora de escala) mostra o ponto O em que está o olho de um observador da Terra olhando um eclipse solar total, isto é, aquele no qual a Lua impede toda luz do Sol de chegar ao observador. a) Para que o eclipse seja anelar, isto é, para que a Lua impeça a visão dos raios emitidos por uma parte central do Sol, mas permita a visão da luz emitida pelo restante Página 12 de 24

13 do Sol, a Lua deve estar mais próxima ou mais afastada do observador do que na situação da figura? Justifique sua resposta com palavras ou com um desenho. b) Sabendo que o raio do Sol é 0,70 x 10 6 km, o da Lua, 1,75 x 10 3 km, e que a distância entre o centro do Sol e o observador na Terra é de 150 x 10 6 km, calcule a distância d entre o observador e o centro da Lua para a qual ocorre o eclipse total indicado na figura. 23. (Enem 2ª aplicação 2010) Os quadrinhos mostram, por meio da projeção da sombra da árvore e do menino, a sequência de períodos do dia: matutino, meio-dia e vespertino, que é determinada a) pela posição vertical da árvore e do menino. b) pela posição do menino em relação à árvore. c) pelo movimento aparente do Sol em torno da Terra. d) pelo fuso horário específico de cada ponto da superfície da Terra. e) pela estação do ano, sendo que no inverno os dias são mais curtos que no verão. 24. (G1 - cps 2010) O uso de cores claras na pintura das paredes externas de uma casa é uma prática que contribui para o conforto térmico das residências, pois minimiza o aquecimento dos ambientes internos. Além disso, essa atitude diminui os gastos de energia com ventiladores ou aparelhos de ar condicionado. A escolha de tintas de cores claras se justifica pois, na interação da radiação solar com essa tinta, predomina o fenômeno de a) refração b) absorção. c) condução Página 13 de 24

14 d) convecção e) reflexão. 25. (Puccamp 2010) Uma pessoa se coloca na frente de uma câmara escura, a 2 m do orifício dessa câmara e a sua imagem que se forma no fundo da mesma tem 6 cm de altura. Para que ela tenha 4 cm de altura, essa pessoa, em relação à câmara, deve a) afastar-se 1 m. b) afastar-se 2 m. c) afastar-se 3 m. d) aproximar-se 1 m. e) aproximar-se 2 m. Página 14 de 24

15 Gabarito: Resposta da questão 1: [D] A cor de um objeto é a cor da luz que ele mais difunde. As listras de cor vermelha só difundem luz da cor vermelha, não difundindo azul, apresentado-se na cor preta. As listras brancas difundem igualmente todas as radiações. Quando recebem apenas luz azul difundem somente essa radiação, apresentando-se na cor azul. Resposta da questão 2: [C] Como os raios solares são praticamente paralelos podemos resolver por semelhança de triângulos de acordo com a figura: h 1,80 h 45 m 80 3,20 Resposta da questão 3: [D] No espelho plano, objeto e respectiva imagem são sempre simétricos em relação ao plano do espelho. Portanto, a imagem desse objeto localiza-se no ponto 4. Página 15 de 24

16 Resposta da questão 4: - A imagem da parede (A'B') é simétrica em relação ao plano espelho e de mesmo tamanho, como mostra a figura. Então: d 2,5 3,3 d 3,3 2,5 0,8 m d 80 cm. - Menor distância que o espelho deve ser movido verticalmente. Sejam os pontos: C e C' topo da cabeça da pessoa e respectiva imagem; G e G' globo ocular e respectiva imagem; D e D' detalhe na roupa e respectiva imagem; P e P' pé da pessoa e respectiva imagem; M para onde deve ser movida a extremidade superior do espelho; N extremidade superior do espelho; Q onde incide o raio que determina a imagem do pé da pessoa. Usando semelhança de triângulos, calculamos a altura útil (z) do espelho para a pessoa Página 16 de 24

17 possa ver sua imagem por inteiro. z H 1,8 GMQ GC'P' z z 0,9 m. d 2 d 2 Calculando a altura (y) da parte do espelho para a pessoa ver da imagem de seu pé (P') até a imagem do detalhe (D'), também por semelhança de triângulos: y h 1,5 GNQ GD'P' y y 0,75 m. d 2 d 2 A menor distância (x) que se deve mover o espelho para cima para que a pessoa possa ver sua imagem por inteiro é: x y z x z y 0,90 0,75 0,15 m x 15 cm. Resposta da questão 5: [A] [I] Verdadeira. [II] Falsa. Nos meios translúcidos, a luz propaga-se, porém em trajetória irregular. [III] Falsa. Nos meios opacos, a luz não se propaga. Resposta da questão 6: [D] Princípio da Propagação Retilínea: em um meio transparente e homogêneo a luz propaga-se em linha reta. Resposta da questão 7: [E] - a faixa vermelha continua refletindo a radiação vermelha, mantendo-se na cor vermelha; - as duas faixas brancas e o preenchimento branco das estrelinhas passam a refletir apenas a radiação vermelha, passando, então, a apresentar cor vermelha; - a faixa azul passa a não refletir radiação alguma, apresentando, então, cor preta. Página 17 de 24

18 Concluindo: a bandeira mostrará somente as cores vermelha e preta. Resposta da questão 8: [B] A cor de um objeto é a cor da luz que a pigmentação dele reflete com mais intensidade. Porém, para refletir essa cor, ela deve estar presente no feixe incidente. Resposta da questão 9: [C] É baseado na propagação retilínea da luz que esses fenômenos são explicados. Resposta da questão 10: [A] [I] Correta. No espelho plano, objeto e imagem são simétricos em relação ao plano do espelho, localizando-se sempre em lados opostos, um na frente, o outro atrás. [II] Incorreta. Sendo seu rosto um objeto real, o espelho convexo fornece uma imagem virtual direita e menor. [III] Incorreta. Quando o raio incide normalmente à superfície, não ocorre desvio em sua trajetória. Resposta da questão 11: [D] A figura simplifica a situação dada. No triângulo destacado: Página 18 de 24

19 3 tg θ 3 θ θ 2 β β 180 β 60. Resposta da questão 12: [D] Observe que os triângulos sombreados são semelhantes Portanto: 4 1,6 24 4x 9,6 4x 14,4 x 3,6 m. 6 6 x Resposta da questão 13: [B] No espelho plano, objeto e imagem são simétricos em relação ao plano do espelho. Como consequência, a imagem é revertida em relação ao objeto. Resposta da questão 14: [E] Observe que os ângulos de incidência e reflexão são iguais. Página 19 de 24

20 Resposta da questão 15: [D] No espelho plano, imagem e objeto são sempre simétricos em relação ao plano do espelho, estando sobre a mesma normal a esse plano, conforme ilustra a figura. Resposta da questão 16: [C] Supondo pigmentação pura: o retângulo verde somente reflete a radiação verde, portanto apresenta cor preta; 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. Resposta da questão 17: [D] Página 20 de 24

21 A figura mostra a Lua em duas posições diferentes. Na situação I, está ilustrado um eclipse solar. A face escura da Lua está voltada para a Terra, portanto é Lua nova. A situação II mostra um eclipse lunar, que ocorre na Lua cheia, estando a Lua no cone de sombra da Terra. Resposta da questão 18: a) A imagem é sempre simétrica do objeto. Para o observador, é como se o raio de luz viesse da imagem. b) Dado: y = 1 m. Analisemos a figura a seguir. Página 21 de 24

22 Os triângulos GCP e GMN são semelhantes: H y H 1 H 2 m. 2d d 2 c) Dado: h = 1,60 m Na mesma figura do item anterior, os triângulos NQP e GPP são semelhantes: Y h h 1,6 Y Y 0,8 m. d 2d 2 2 d) Conforme pôde se verificar nos itens [B] e [C] o tamanho mínimo do espelho e a distância da base do espelho ao chão não dependem da distância (d) do rapaz ao espelho. Portanto: y y 1 m e Y Y 0,8 m. Resposta da questão 19: [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 20: [E] O gráfico nos mostra que a maior refletância para os objetos comuns na superfície terrestre está na faixa de 0,8 m a 0,9 m. Nesse intervalo, a diferença de refletância também é maior, aumentando a probabilidade de se identificar corretamente o objeto observado. É verdade que nesse intervalo a refletância da água é nula, porém a probabilidade de encontrar água é praticamente nula. Resposta da questão 21: [E] Página 22 de 24

23 O gráfico nos mostra que essa substância apresenta maior absorção para comprimentos de onda em torno de 500 nm, o que corresponde à cor verde. De acordo com o enunciado:... o comprimento de onda correspondente à cor do objeto é encontrado no lado oposto ao comprimento de onda da absorção máxima. Na roda de cores, notamos que o comprimento de onda oposto ao da cor verde é o da cor vermelha. Resposta da questão 22: a) Justificando com um desenho. A figura mostra a posição da Lua relativamente à Terra e ao Sol, em dois tipos de eclipse do Sol: total e anelar. Nessa figura nota-se que o eclipse anelar do Sol ocorre quando a Lua está mais afastada do observador, ou seja, a Lua está no apogeu. b) Dados: R S = 0, km; R L = 1, km, d S = km. Da semelhança de triângulos na figura: d R R 0,7 6 6 d S d , d 3 6 L S 1, ,7 10 d = 3, km. Página 23 de 24

24 Resposta da questão 23: [C] A sombra projetada é determinada pela posição do Sol relativamente à Terra. Resposta da questão 24: [E] As cores são claras porque há predomínio da reflexão da luz. Resposta da questão 25: [A] Primeira situação: x y hx H H h y Segunda situação: x' y H h' h' x' H y Igualando, vem: hx h' x' 6 2 4x' x' 3,0m y y x x' x 3 2 1,0m Página 24 de 24