Física B Extensivo V. 3

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1 Extensivo V. Exercícios 0) D 0) C h espelho h pessoa I. Falsa. II. Verdadeira. III. Verdadeira. 05) C sen L n menor nmaior n n sen 45 o. n sen 0 o. n.. n Logo, L 45o. n 06) D sen L n menor nmaior n 07) 69 sen 45 o n refração nincidência n isopor R 0) A Se θ é o ângulo limite, o raio deve emergir paralelo à superfície. cm L L lago 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. sen L 0 sen L cos L? sen L cos L 0 cos L cos L 0 tg L sen L cos L elo triângulo montado: 0 tg L R R R 69 cm

2 08) Verdadeira. 08. Falsa. 75º I 40º 60º J 0. Verdadeira. 0. Falsa. θ 75 o 04. Falsa. Aproxima do normal. 08. Verdadeira. sen 75 o. n AR sen 40 o n C. 0,96. 0,64. n C n C,5 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 09) sen L 0,67 Logo, L 4 o. Como 60 o > 4 o, ocorre reflexão total. (θ > L) 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, L 60 o Logo, não ocorrerá reflexão total. 6. Verdadeira. 0) D I. Verdadeira. 0. Verdadeira. Toda mudança de meio é acompanhada de mudança na velocidade. 0. Verdadeira. sen x. n AR sen 0 o. n Água sen x..,4 sen x 0,7 x 45 o

3 II. Verdadeira. sen L n 0,7 nmenor maior 4, L arc sen 0,7 III. Falsa. Justificado no item. ) B ) D I. Verdadeira. II. Verdadeira. III. Verdadeira. 4) B sen L n n sen L, 4 L 7 o Todos os ângulos de incidência (î, î, î ) são maiores que o limite. 5) D I. Verdadeira. ara que ocorra reflexão total, o raio deve ir do meio mais para o menos refringente. Logo: n núcleo > n casca II. Verdadeira. sen θ E. sen 5 o. sen θ E 0,. sen θ E 0,7 ) a) n diariamente,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. sen L n sen L n casca n n núcleo III. Verdadeira. 6) 0. Verdadeira. 0. Verdadeira. sen L n n 5 L arc sen., 60, sen L n revestimento nvidro 5, 60, 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) 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. n núcleo,00 a),004; sen L n n sen 84 n n casca núcleo

4 0,995 n casca 00, n casca,004 b) A velocidade da luz é maior na casca, que possui menor índice de refração. 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. 8) a). ; n sen L n n disco n disco AR disco sen 60 o n disco. n disco ) C Ao total são. São elas: A H I M O T U V X Y W ) A I. Falsa. Imagem virtual. II. Falsa. É uma parte de um espelho convexo. III. Verdadeira. b) 0,5 m. 4) A Sen 0 o d R d d 0,5 9) O ar mais próximo do solo é mais quente e, portanto, menos denso. Isto faz com que o índice de refração do ar sofra alteração. Quando o raio de luz proveniente de A percorre o caminho descrito pelo raio, este encontra condições para sofrer reflexão total e chega aos olhos de Naíra. 0) a) n,005 sen L n n 0,995 n 00, sen 84 o n Quente nfrio n.005 b) A velocidade da luz é maior em, pois n C V (o índice é inversamente proporcional à velocidade). 5) 7 0. Verdadeira. Nenhum fenômeno óptico ocorre isoladamente. 0. Verdadeira. 04. Falsa. No vidro a velocidade é menor. 08. Verdadeira. sen 45 o n AR sen r. n vidro.. sen r. sen r r 0 o ) Verdadeira.

5 6. Verdadeira. 7) D Toda refração é acompanhada com mudança na velocidade, pois os índices dos meios são diferentes. 8) 48. Falsa. 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 nem tampouco no comprimento de onda. 6. Verdadeira.. Verdadeira. 64. Falsa. As velocidades são iguais. 9) E Durante a refração, a velocidade e o comprimento de onda se modificam proporcionalmente, já a frequência se mantém constante. 64. Falsa. ara que ocorra reflexão total, o raio precisa ir do meio mais para o menos refringente. 6) 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 0) 5 0. Verdadeira. 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 maio 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. 6. Verdadeira.. Falsa. ara haver reflexão total precisaríamos que o raio fosse do meio mais para o menos refringente.

6 08. Verdadeira. sen θ. n B sen 0 o n C sen θ. n B. n C () sen i. n sen r. n sen i sen r n n,5 Logo, o meio possui um índice,5 maior que o índice. A luz é 50% mais veloz em do que em. 04. Verdadeira. sen L n n sen 0 o n n n n sen θ. n B sen 60 o. n A sen θ. n B. n () A n n 08. Verdadeira. n C V n C V Comparando e :. n C. n A n C. n A 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. ) C ) 0. Verdadeira. sen 45 o. n ar sen α. n Lâmina. sen α. sen α α 0 o Se n < n. então: V > V. Aproxima da normal em. 0. Falsa.

7 ) 7 ar 60 d 5. sen r., sen r r 0 o Assim: 8,5 cm vidro q sen 60 o. n AR sen θ. n Lâmina. sen θ. 5, sen θ sen θ 5, sen θ θ 45o d 5, tg 0 o 0, 5 h 0, 5 h h 5,. h m 5) a) Veja a figura a seguir. 8,5 cm 45 x 45 x 8,5 cm d x x 8,5 8,5 7,0 cm x 4) m b) L 48 0 sen L n n sen L 4 sen L 0,75 L 48 o sen θ 4 cos θ 5 5 erceba que o ângulo î e o ângulo θ são complementares. Assim: 6) 0. Verdadeira. ' n observador 0. Falsa. ' n observador n objeto ' 4 n objeto 6 4 ' 6 m ' 4,5 m sen î cos θ cos î sen θ erceba agora o triângulo hachurado. sen î. n AR sen r. n água

8 04. Verdadeira. B. sen r. sen r 6 m r 0 o ou r π 6 6 m m 0. Falsa. n B C V B n B C C n B A 08. Verdadeira. B m sen 60 o. n sen r. n B r 45 o r π/4. sen r. 04. Verdadeira. sen r 6,5 m 4,5 m A 6. Falsa. 45 7) Falsa. cm 0. Verdadeira. n A C V A n A C C n A sen 60 o. n sen r. n A cm 0 o a

9 sen 0 o o' a o' a 9) D 40) E 4) A o' a,5 cm 6. Verdadeira. o a b o' b > o' a 4) C. Verdadeira. 4) B erceba que a imagem aparente se encontra mais próxima da superfície. Sem desvio angular, apenas lateral. 8),5 m ' n observador n objeto 4 ',5 m

10 Ela perceberá uma imagem virtual maior e mais próxima da superfície. 47) A elas leis da refração. 44) C i i r r i r i r 48) E ' n observador n objeto 00 4 ' 75 cm r a normal 45) C ' n observador n objeto h n AR 0 h n água 0, g b d h 7,5 m 46) C Situação a q normal 49) C α θ 90 o θ 90 o α ' n criança n brinquedo,, ',0 m Situação Não haverá refração. ', m 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. 0

11 50) A erceba que o raio sofre refração vindo do meio A para a Lâmina. a N n b b N n 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 5) a) sen iar. n AR sen i. n sen 80 o. sen 60 o. n 0,985. 0,866. n n,7 sen i. n sen i. n sen 60 o. n sen 50. n 0,866.,7 0,766. n n,85 sen i. n sen i. n q n 5) A sen α. n A sen β. n Lâmina sen α. ssen β. n sen β sen α n No entanto, quando o raio proveniente da Lâmina incidir no vácuo, ele deve sofrer reflexão total. Logo, sen β sen L n n n vácuo n Lâmin a sen α n n Sen α Como qualquer ângulo maior que o limite sofre reflexão total, qualquer ângulo com o sen θ maior que retornará à lâmina. 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. 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 ar i i i i meio meio sen 0 o. n AR sen r. n L. sen r. i meio ar sen r. Como sen θ cateto oposto hipotenusa 5) C

12 r 7 cos r 8 x 0,8 8 x Logo, a distância percorrida pela luz é m. 54) a) Veja a figura a seguir: x 0 cm 0, m No entanto, perceba que a velocidade da luz no vidro é: n V C,5. 08 V V V. 0 m 8 v V s V Dessa forma, o tempo gasto é: X V. t 0, t t s 55) a) Observe as construções a seguir. 45º b) s O T 45º sen î. n AR sen r. n vidro 0,9. sen r.,5 sen r 0, 9 5, O sen r 0,6 Assim: sen r cos r (0,6) cos r cos r 0,8 L T

13 b) 0, cm Lâmina: d,. sen ( i r) 0, 8 d, ( sen i. cos r cos i. sen r) 0, 8 d,.. 0, 8. 0, 6 0, 8 d,. 0, 0, cm 0, 8 erceba o último triângulo formado na superfície da tela do raio refratado e do seu respectivo prolongamento sem refração. sen 45 o n AR sen r. n plástico. sen r sen r. 5 sen r 0,6 cos r 0,8 d e. sen ( i r ) cos r x (0,) (0,) x 0, cm 56) 47 sen 45 o. n AR sen r. n. sen r. sen r r 0 o

14 A r r' 75 o 0 r' r' 45 o sen 45 o n sen i'. n AR. sen i'. sen i' i' 90 o D i i' A D o 75 D 60 o 0. Verdadeira. 0. Verdadeira. n prisma. 08. Verdadeira. sen L n n n n L 60 o 6. Verdadeira. 7, AR prisma 5,,5 58) 0. Verdadeira. Se os índices forem iguais não haverá refração nem tampouco desvio. 0. Verdadeira. 04. Falsa. 08. Verdadeira. Como n > n a V < V 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' 57) 9 6. Falsa. ara poder ocorrer reflexão total, n > n. 59) i Verdadeira. 0. Falsa. 04. Verdadeira. sen 60 o. n prisma sen 90 o n AR. n prisma. sen 60 o. n AR sen r. n prisma r 0 o. sen r. 4

15 A r r' 60 o 0 r' r' 0 o Se r r', então i i' 60 o (desvio mínimo). 6) A 60) A 60º 40º 50º 0º 60º D i i' A D D 40 o 6) n 6) a) Observe a figura a seguir. sen 60 o. n AR sen 0 o. n risma.. n risma b) sen L n n sen 45 o n n n. n 64) D n risma 45 A D C B 5

16 Refração na face AB 66) B sen 45 o. n AR sen r. n risma sen r. sen r. I N vermelho violeta r 60 o Refração na face AL sen 0 o. n risma sen r. n ar. sen r. sen r r 45 o I. Falsa. II. Falsa. r 60 o III. Verdadeira. IV. Verdadeira. 65) Verdadeira. Falsa. O desvio violeta é o maior. Falsa. O feixe violeta é monocromático, por isso não sofrerá dispersão. Falsa. 67) A I. Falsa. θ violeta < θ vermelho II. Verdadeira. III. Falsa. A separação ocorrida no interior do prisma se mantém. 68) 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. 69) 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. 70) E I. Falsa. O Sol pode estar a leste também. II. Falsa. O Sol tem que estar atrás do observador. III. Verdadeira. erceba que o ângulo de incidência é 45 o. ara que ocorra reflexão total, o ângulo limite não pode ser 48 o. 6