física óptica geométrica QUESTÕES DE VESTIBULARES 2019.1 (1o semestre) 2019.2 (2o semestre) sumário princípios e fenômenos ópticos VESTIBULARES 2019.1................................................................................................................................2 VESTIBULARES 2019.2................................................................................................................................5 reflexão da luz (leis) VESTIBULARES 2019.1................................................................................................................................ 6 VESTIBULARES 2019.2................................................................................................................................ 6 espelho plano VESTIBULARES 2019.1................................................................................................................................ 7 VESTIBULARES 2019.2................................................................................................................................ 9 espelhos esféricos (estudo gráfico) VESTIBULARES 2019.1..............................................................................................................................10 VESTIBULARES 2019.2.............................................................................................................................. 11 espelhos esféricos (estudo analítico) VESTIBULARES 2019.1..............................................................................................................................13 VESTIBULARES 2019.2.............................................................................................................................. 14 refração da luz (índices de refração) VESTIBULARES 2019.1.............................................................................................................................. 15 VESTIBULARES 2019.2..............................................................................................................................15 refração da luz (leis) VESTIBULARES 2019.1..............................................................................................................................16 VESTIBULARES 2019.2..............................................................................................................................17 reflexão total ou interna (âng. limite) VESTIBULARES 2019.1............................................................................................................................... 18 VESTIBULARES 2019.2............................................................................................................................... 19 dioptro plano, lâmina e prismas VESTIBULARES 2019.1............................................................................................................................... 20 VESTIBULARES 2019.2............................................................................................................................... 21 lentes esféricas (estudo gráfico) VESTIBULARES 2019.1............................................................................................................................... 22 VESTIBULARES 2019.2............................................................................................................................... 23 lentes esféricas (estudo analítico) VESTIBULARES 2019.1...............................................................................................................................24 VESTIBULARES 2019.2...............................................................................................................................26 óptica da visão VESTIBULARES 2019.1............................................................................................................................... 27 VESTIBULARES 2019.2............................................................................................................................... 29 [email protected] ÓPTICA GEOMÉTRICA princípios e fenômenos ópticos (UNITAU/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: A A figura abaixo mostra a distância mínima entre um barco e uma torre a partir da qual o centro do barco torna-se visível para um observador situado no alto da torre. VESTIBULARES 2019.1 (UERJ-2019.1) - ALTERNATIVA: C O Sol é a estrela mais próxima da Terra e dista cerca de 150 000 000 km do nosso planeta. Admitindo que a luz percorre 300 000 km por segundo, o tempo, em minutos, para a luz que sai do Sol chegar à Terra é, aproximadamente, igual a: a) 7,3 b) 7,8 *c) 8,3 d) 8,8 (UEG/GO-2019.1) - ALTERNATIVA: A Nos últimos anos, surgiu nas redes sociais do Brasil um movimento conhecido como terraplanistas, que é formado por um grupo de pessoas que acreditam que a Terra é plana. A refutação a essa ideia pode ser explicada através de qual fenômeno? *a) Eclipse b) Maré alta c) Terremoto d) Efeito estufa e) Aurora boreal (SENAI/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: E A imagem a seguir mostra a sequência de eventos que ocorrem durante um eclipse solar. Fonte: Disponível em: . Acesso em: 31 jan. 2017. Sabendo que θ = 30º e a altura da torre é de 50 m, calcule a distância entre o centro do barco e a borda da torre. √3 . 1 e cos30º = Dados: sen 30º = 2 2 √3 3 d) 3 *a) 50 √ 50 b) 3 50 c) 50 3 e) 25 √ √3 3 (UEM/PR-2019.1) - RESPOSTA: SOMA = 14 (02+04+08) Um corpo extenso é colocado sobre um plano horizontal a uma distância D do orifício de uma câmara escura de comprimento d. O H orifício dessa câmara escura está a uma altura O = em relação ao 2 plano horizontal, em que H é a altura do corpo extenso. Com base nessas informações, assinale o que for correto. 01) Se D for muito menor que d, a imagem do corpo extenso, formada no fundo da câmara escura, será maior que o objeto e direita. 02) O Princípio da Propagação Retilínea da Luz explica a formação da imagem no fundo da câmara escura. 04) Se a distância do objeto em relação à câmara escura for reduzida à metade, a altura da imagem formada no fundo dessa câmara escura será duplicada. 08) Se o ângulo entre os raios de luz que incidem no orifício da câ2D . mara escura for de 60º, então H = √3 16) Se o ângulo entre os raios de luz que emergem do orifício no p interior da câmara escura for de rad, a tangente desse ângulo vale 3 i , em que i é a altura da imagem. 2d Esse fenômeno acontece quando a Lua, se interpõe entre a Terra e o Sol encobrindo-o totalmente, impedindo que os raios solares atravessem a atmosfera, chegando à superfície da Terra. Nesse fenômeno, na sequência em que aparecem no texto, os corpos em destaque classificam-se como a) fonte de luz primária, fonte de luz secundária e meio de propagação transparente. b) meio de propagação opaco, fonte de luz secundária e meio de propagação transparente. c) meio de propagação transparente, fonte de luz primária e meio de propagação opaco. d) fonte de luz secundária, meio de propagação transparente e meio propagação opaco. *e) meio de propagação opaco, fonte de luz primária e meio de propagação transparente. (CEFET/RJ-2019.1) - ALTERNATIVA: C Durante o ano de 2018, ocorreram 5 eclipses; 3 eclipses solares e 2 lunares. No Brasil, só nos foi possível observar o eclipse lunar total em 27 de julho. O eclipse lunar ocorre a Terra se alinha com o Sol e com a Lua. O Sol emite seus raios para a Terra que, devido a suas dimensões, cria uma sombra na Lua. Este efeito será mais visível quanto melhor for a visibilidade da Lua e, por isso, em alguns casos, o eclipse lunar deixa a Lua com uma coloração próxima ao vermelho. Podemos afirmar que a fase em que se encontrava a Lua para o fenômeno do eclipse lunar total, observado no Brasil, era a: a) Nova. b) Crescente. *c) Cheia. d) Minguante. (SENAI/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: E Objetos comumente usados no dia a dia, comportam-se de forma diferente diante da luz. Pode-se, por exemplo, observar, com detalhes, um objeto colocado atrás de uma folha de papel celofane (I). Todavia, não é possível enxergá-lo com a mesma nitidez através de uma folha de papel vegetal (II). Considerando essas características, é correto afirmar que, em relação à propagação da luz, os materiais I e II são meios, respectivamente, a) transparente e opaco. b) translúcido e transparente. c) translúcido e opaco. d) opaco e transparente. *e) transparente e translúcido. (IFSUL/MG-2019.1) - ALTERNATIVA: C Carlinho deseja determinar a altura de uma árvore que ele encontrou em uma caminhada num local pouco habitado. Para tanto, ele dispõe apenas de uma fita métrica de dois metros de comprimento. Com o uso desta fita, ele conseguiu medir o comprimento de sua sombra e da sombra da árvore num mesmo momento do dia. Se o comprimento das sombras eram respectivamente 75 cm e 6 m, sabendo que sua altura é 1,60 m, Carlinho pode concluir corretamente que a altura da árvore era: a) menor do que 5 m. b) entre 5 m e 10 m. *c) entre 10 m e 25 m. d) entre 25 m e 50 m.[email protected] 2 (IF/RS-2019.1) - ALTERNATIVA: B Um drone se encontra a 100 m de altura no ponto A da figura abaixo, filmando um objeto que se encontra no ponto B. O ângulo de rotação de sua câmera com o objeto é de 45º. (IFN/MG-2019.1) - ALTERNATIVA: D Um experimento de astronomia foi esquematizado como se ilustra na FIGURA 03. FIGURA 03 A distância do drone até o objeto que está sendo filmado, em m, é a) 3 200√ 3 *b) 100√ 2 d) 100√ 3 e) 200 c) 145 (CEFET/MG-2019.1) - ALTERNATIVA: C “Pedi que comprassem a passagem para o senhor vir me ver, já que não tenho condições de sair de onde estou. O senhor terá apenas de ir até o porto para pegar o navio”. Nesse esquema, em uma observação astronômica realizada no mês de janeiro, um pesquisador observa a estrela E e a localiza – contra o fundo das chamadas “estrelas fixas” – na posição P. No mês de julho, ao repetir a observação dessa mesma estrela E, o pesquisador a localizará na posição: a) III b) I c) II *d) IV STIGGER, Veronica. Opisanie Świata. São Paulo: SESI-SP, p. 9, 2018. No dia da viagem, Opalka observava de longe, por meio de uma luneta terrestre, a imagem de um navio que se aproximava do porto, conforme representado na figura a seguir. Disponível em: . Acesso em: set. 2018.Assim, ele observou que, quando o navio estava muito distante, não era possível ver seu casco, apenas a sua parte superior. À medida em que o navio se aproximava, o casco tornava-se mais visível, até que ele todo se revelava. Essa mudança na característica da imagem observada do navio por Opalka tem como causa a a) qualidade da luneta terrestre. b) imagem virtual produzida. *c) esfericidade da Terra. d) refração da luz. (IF/RS-2019.1) - ALTERNATIVA: D O eclipse mais longo do século 21 foi amplamente divulgado na mídia. O fênomeno do eclipse total da Lua aconteceu em 27 de julho de 2018 encobrindo a Lua em sua totalidade por 1 hora e 43 minutos. Também foi possível ver a Lua com umal coloração avermelhada ou alaranjada, que algumas pessoas chamam de “lua de sangue”. Acerca do movimento orbital da Lua e da formação de eclipses, marque a alternativa que descreve corretamente os princípios físicos envolvidos. a) Os eclípses lunares ocorrem sempre no dia de Lua Nova. b) A órbita da Lua é circular com a Terra no centro, estando a Lua sempre a mesma distância da Terra. c) Os eclipses lunares que ocorrem em julho são sempre mais longos porque a Terra, em sua órbita elíptica ao redor do Sol, passa pelo seu afélio. *d) O fato de a Lua ficar avermelhada durante a totalidade do eclipse deve-se à dispersão da luz do Sol ao atravessar a atmosfera terrestre. e) Assim como num eclipse solar na Terra, observadores na Lua, dependendo da latitude em que se encontram, teriam visto apenas parte do Sol eclipsada pela Terra. [email protected] (IF/PE-2019.1) - ALTERNATIVA: D Analise a figura a seguir e responda o que é solicitado. Um avião está voando paralelamente ao solo conforme demonstrado na figura. Marcelinho, cuja distância dos olhos até o solo é de 1,5 m, avista o avião com um ângulo de visão de 30º. Nesse momento, a distância do avião ao solo é igual a a) 6,5√ 3 m. b) 5 m. c) 5√ 3 m. *d) 6,5 m. e) 11,5 m. (ETEC/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: A Sem dispor de uma trena de comprimento suficiente, um pedreiro determinou a medida do desnível (d) de um terreno, valendo-se da propriedade da propagação retilínea da luz. Observou que, em determinado momento do dia, um muro vertical de 1,5 m de altura, construído na parte alta do terreno, projetava uma sombra de 0,4 m sobre a parte superior do terreno que era plana e horizontal. No mesmo instante, o desnível do terreno projetava sobre a parte mais baixa, igualmente horizontal, uma sombra de 1,6 m, conforme a figura. Com suas observações, foi capaz de deduzir corretamente que o desnível do terreno era de *a) 6,0 m. d) 12,0 m. b) 8,0 m. e) 14,0 m. c) 10,0 m. 3 (UNIOESTE/PR-2019.1) - ALTERNATIVA: B No dia 27 de julho deste ano de 2018, aconteceu um fenômeno celeste denominado de “Lua de Sangue”. Considerado o eclipse lunar com maior duração já ocorrido no século 21, o fenômeno acontece devido à luz do Sol, que é refratada pela atmosfera da Terra e chega à superfície da Lua no espectro do vermelho. Fonte: REVISTA GALILEU, Lua de Sangue: por que o eclipse será o mais longo do século? Disponível em: https://revistagalileu.globo.com/Ciencia/noticia/2018/07/lua-de-sangue-por-que-o-eclipse-sera-o-mais-longo-doseculo. html. Acesso em: 20 de agosto de 2018. (IFSUL/RS-2019.1) - ALTERNATIVA: D Pedrinho, ao ler sobre a história de Tales de Mileto e o cálculo da altura da pirâmide utilizando semelhança de triângulos, ficou muito curioso e resolveu testar seus conhecimentos matemáticos medindo a altura do poste de luz que se encontra em frente a sua casa. Ele se pôs a uma distância de 3 m do poste, conforme representação da figura abaixo onde a projeção da sombra dele se sobrepôs à sombra do poste e ambas tiveram fim no mesmo ponto. A altura de Pedrinho é de 1,30 m, e sua sombra, naquele momento, era de 2 m. Sobre o fenômeno dos eclipses, a propagação da luz e as cores dos objetos, assinale a alternativa CORRETA. a) O eclipse lunar ocorre quando a Lua se encontra entre o Sol e a Terra, em perfeito alinhamento, projetando sua sombra sobre a superfície do planeta. *b) Eclipses são fenômenos que acontecem como consequência imediata do princípio de propagação retilínea da luz. c) O fenômeno da interferência explica a decomposição da luz branca nas diversas cores que formam o espectro da luz visível quando essa atravessa a atmosfera terrestre. d) Dentre as cores visíveis, a vermelha é a que possui maior energia, por isso ela consegue atravessar a atmosfera terrestre e atingir a superfície da Lua durante o eclipse. e) No fenômeno da “Lua de Sangue”, a Lua absorve apenas a frequência do vermelho e reflete as demais frequências da luz solar. Considerando esses dados, a altura do x poste é de a) 0,87 m. b) 1,95 m. c) 2,60 m. *d) 3,25 m. (UECE-2019.1) - ALTERNATIVA: B A energia solar fotovoltaica é uma das fontes de energia em franca ascensão no Brasil. Dentre os diversos componentes de um sistema solar fotovoltaico destaca-se o painel solar. De modo simplificado, esse componente é constituído por uma camada de vidro para proteção mecânica, seguida de uma camada formada por células solares e uma última camada, na parte inferior, também para proteção e isolamento. Sendo o vidro um material semitransparente, um raio solar que chega ao painel é a) parcialmente refletido e totalmente refratado pelo vidro. *b) parcialmente refletido e parcialmente refratado pelo vidro. c) totalmente refratado pelo vidro. d) totalmente refletido pelo vidro. (USP-TRANSF. 2019/2020) - ALTERNATIVA: C O experimento de Eratóstenes consistiu em medir a sombra projetada por duas hastes perpendiculares ao solo separadas por determinada distância, na mesma hora do dia, calculando-se assim o raio da Terra. O mesmo experimento poderia ser realizado na superfície de Marte. Suponha que os rovers Spirit e Curiosity, separados entre si por uma distância l = 2 400 km e posicionados conforme indicado na figura, ergam hastes de 1,0 m cada. Considere o Sol a pino na Curiosity e a sombra projetada pela haste da Spirit tendo 0,7 m. Nas condições descritas para o experimento, o valor calculado para o raio R de Marte, em quilômetros, é a) 1 680. b) 2 000. *c) 3 400. d) 4 200. e) 6 400. Note e adote: Assuma tan(q ) @ q .[email protected] 4 VESTIBULARES 2019.2 (SENAI/SP-2019.2) - ALTERNATIVA : C A figura abaixo se refere à questão 45. (SENAI/SP-2019.2) - ALTERNATIVA: D Além de se propagar no vácuo, a luz pode se propagar em meios materiais, desde que sejam meios ____ ou meios ____. Os meios ou corpos ____ podem refletir ou absorver a luz que os atinge, não permitindo que ela os atravesse. As palavras que completam corretamente as lacunas do texto acima são, respectivamente, a) transparentes, opacos e translúcidos. b) opacos, translúcidos e transparentes. c) translúcidos, opacos e transparentes. *d) transparentes, translúcidos e opacos. e) opacos, transparentes e translúcidos. Fonte: Disponível em: . Acesso em: 23 fev. 2017. QUESTÃO 45 A imagem acima mostra a praça Picadilly Circus imersa no tradicional nevoeiro que, recorrentemente, envolve a cidade de Londres. Consideram-se fontes de luz primária ____. Por sua vez, o meio através do qual se propagam os raios luminosos, originados a partir dessas fontes, nas condições observadas na imagem, classifica-se como ____. Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas. a) a estátua, a fonte e a escadaria – b) as pessoas que caminham pela praça – – *c) os postes elétricos transparente opaco translúcido d) o automóvel trafegando na rua – translúcido e) os prédios ao redor da praça – opaco (PUC/SP-2019.2) - ALTERNATIVA: C Uma câmara escura de orifício consiste em uma caixa fechada, de paredes opacas e que possui um orifício em uma de suas faces. Na face oposta à do orifício, fixamos um vidro fosco, onde se formam as imagens dos objetos iluminados, localizados no exterior da caixa e posicionados defronte à face com o orifício. Uma placa na qual está impressa a letra G é iluminada e disposta em frente a uma câmara escura de orifício. A imagem que se forma na face oposta terá a aparência: b) G G *c) d) G a) G(UEPG/PR-2019.2) - RESPOSTA: SOMA = 27 (01+02+08+16) Um estudante pretende fotografar seu colega, que possui 1,60 m de altura, utilizando uma câmara escura de orifício. A câmara escura, na forma de um cubo, possui lados com 10 cm de comprimento e um furo centralizado em uma das faces. No fundo da câmara escura, na face oposta ao furo e centralizado em relação à face, há um papel fotográfico quadrado com 4 cm de lados. Utilizando os princípios da óptica geométrica, assinale o que for correto. 01) Uma das condições para que essa pessoa seja fotografada de corpo inteiro é que ela esteja a pelo menos 4 m da câmara escura. 02) A imagem formada no fundo da câmara escura é invertida. 04) Se aumentarmos o diâmetro do orifício, a nitidez da imagem formada irá aumentar. 08) A imagem formada no fundo da câmara escura é real. 16) A produção da imagem numa câmara escura se baseia no princípio da propagação retilínea da luz. [email protected] A pessoa concluiu que o muro tinha uma altura de a) 2,1 m. d) 2,4 m. b) 3,2 m. *e) 2,7 m. c) 3,0 m. [email protected] 6 ÓPTICA GEOMÉTRICA espelho plano VESTIBULARES 2019.1 (SENAI/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: B O relógio a seguir é visto por uma pessoa que o enxerga refletido num espelho plano. Fonte: Disponível em: . Acesso em: 09 fev. 2016. Sabendo que imagens refletidas nesse tipo de espelho são simétricas, em relação ao objeto, olhando diretamente para o relógio essa pessoa o veria marcando a) 7h00. *b) 5h00. c) 1h30. d) 11h00. e) 12h35. (ACAFE/SC-2019.1) - ALTERNATIVA: D Em tempos de crise econômica, uma pessoa deseja empreender montando uma pequena loja de roupas. Um dos itens essenciais é colocar um espelho em uma parede vertical, de modo que qualquer cliente de média altura (h) possa se ver inteiro nesse espelho a certa distância horizontal (d). Mas para economizar, o espelho deverá ter a menor altura possível. A alternativa correta que indica a altura desse espelho é: a) h/3 b) h/d c) 2h/3 *d) h/2 (UEM/PR-2019.1) - RESPOSTA: SOMA = 26 (02+08+16) Considere um espelho plano de comprimento l, uma fonte luminosa F a uma distância a do espelho acima de sua extremidade esquerda e um observador O a uma distância b do espelho acima de sua extrimidade direita (conforme figura). Suponha que um raio de luz emitido pela fonte F, seja refletido no espelho a uma distância x de sua extremidade esquerda e que atinja o observador O. (IFTM/MG-2019.1) - ALTERNATIVA: A A imagem formada por um espelho plano de um certo objeto possui a “posição” e o “tamanho”, de cada ponto dela, definidos pelas Leis da Reflexão. Considere um objeto composto por uma “senhora já velhinha e cansada” (vovó Maria) sentada diante de um espelho plano, conforme figura abaixo. Usando as Leis da Reflexão, citadas, e observando cuidadosamente a imagem traçada em cada caso abaixo, assinale a alternativa que exprime a posição e o tamanho corretos de cada ponto da imagem traçada. *a) Sobre essa situação, assinale o que for correto. 01) A imagem da fonte F conjugada pelo espelho é real. 02) A distância entre a fonte F e sua imagem é igual a 2a. 04) A distância da imagem da fonte F ao observador O é igual a b 2 + (l – x) 2 . 08) A distância percorrida pelo raio de luz desde sua emissão pela fonte F até sua recepção pelo observador O é igual a a2 + x 2 + b 2 + (l – x) 2 . 16) Como o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão então x l–x a2 + x 2 b) = b 2 + (l – x) 2 (PUC/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: C Determine, em metros, a altura de uma árvore que é vista por um observador de postura perfeitamente ereta, cujos olhos estão distantes 1,70 m do solo e que recebem os raios refletidos por um espelho plano, provenientes do topo dessa árvore. c) d) e)[email protected] Dados: tg 70º = 2,75 tg 20º = 0,36 Os olhos do observador estão distantes 1,00 m do espelho e a base dessa árvore dista 3,00 m dos pés do observador. Sabe-se que o ângulo que o raio incidente forma com a superfície refletora do espelho plano vale 70º. a) 15,45. b) 12,70. *c) 3,50. d) 3,14. 7 (FPS/PE-2019.1) - ALTERNATIVA: B Determine qual deve ser o menor tamanho h que um espelho plano deve ter, para que um homem de 1,80 m de altura, em frente a esse espelho, possa ver sua imagem completa. Dê sua resposta em cm, supondo que o espelho foi posicionado corretamente para que essa situação fosse possível. a) 180 cm *b) 90 cm c) 120 cm d) 60 cm e) 150 cm (UFRGS/RS-2019.1) - ALTERNATIVA: A Na figura abaixo, O representa um objeto puntual luminoso, E representa um espelho plano e X um observador. (IFSUL/RS-2019.1) - ALTERNATIVA: D Na figura abaixo, está representado um espelho plano, onde O é um observador, enquanto A, B e C são objetos pontuais. O observador poderá ver, por reflexão no espelho, o(s) objeto(s) a) A e B. b) B. c) C. *d) B e C. A imagem do objeto O está corretamente posicionada no ponto *a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. (UFJF/MG-2019.1) - ALTERNATIVA: E Na figura abaixo estão representadas a lateral esquerda de um carro, com o seu espelho retrovisor plano, e nove pessoas paradas na calçada, correspondentes aos pontos 1 a 9. Representação de nove pessoas com possibilidade de serem observadas pelo retrovisor de um automóvel.O espelho retrovisor representado tem a altura do seu centro coincidindo com a altura dos olhos do motorista, conforme mostra a figura. Nessa situação, o motorista vê as pessoas: a) 1, 4, 5 d) 1, 9, 3 b) 1, 5, 7 *e) 1, 6, 7 c) 5, 7, 8 (UDESC-2019.1) - ALTERNATIVA: B Um raio de luz incide em um espelho segundo um ângulo de 20º com a superfície do espelho. Girando-se o espelho de 10º, em torno de um eixo perpendicular ao plano de incidência, então o raio refletido, agora, sairá com novo ângulo q com a normal à superfície do espelho. Assinale a alternativa que corresponde aos possíveis valores de q. a) 70º ou 50º d) 40º ou 20º *b) 80º ou 60º e) 30º ou 10º c) 50º ou 30º [email protected] 8 VESTIBULARES 2019.2 (UNIVESP-2019.2) - ALTERNATIVA: E Uma foto que “viralizou” nas redes sociais foi a de uma águia-decabeça-branca chamada Bruce. A foto, tirada em um santuário no Canadá, foi registrada pelo fotógrafo amador Steve Biro quando a ave estava em pleno voo. Essa foto atraiu a atenção de fotógrafos profissionais do mundo todo por apresentar elementos significativos, tais como o olhar da águia para a lente, o toque da ponta das asas na água e a nitidez da imagem enantiomorfa formada. Acesso em: 17/05/2019. Original colorido. Sobre a foto apresentada, podemos afirmar corretamente que a) a luz que possibilitou a geração da imagem foi emitida pelas lentes da câmera do fotógrafo. b) a imagem só pode ser considerada enantiomorfa por estar refletida em relação ao plano horizontal. c) a distância entre as pontas das asas na imagem é igual à distância entre o bico da ave e o bico da ave na imagem. d) a superfície da água se comporta como um espelho plano, produzindo uma imagem que pode ser classificada como real e direita. *e) a distância entre o bico da águia até a superfície da água e a distância entre o bico da águia na imagem e a superfície da água são iguais. (VUNESP-UNIVAG/MT-2019.2) - ALTERNATIVA: B Um observador (O) situa-se próximo a um espelho plano (E), conforme mostra a figura. Na posição em que o observador (O) se encontra é possível enxergar, refletidos no espelho, somente os objetos situados nos pontos a) S. d) S e U. *b) R e S. e) R, S e U. c) R, S e T. (UNIFENAS/MG-2019.2) - ALTERNATIVA: C Dois espelhos planos adjacentes formam um diedro com ângulo de 45°. Um relógio marcando 16 horas e 30 minutos é colocado na bissetriz entre os espelhos. Quantas imagens fornecidas pelos espelhos marcarão 19 horas e 30 minutos? https://pt.wikipedia.org/wiki/Espelhos_planos a) Nenhuma; b) 3;[email protected] *c) 4; d) 5; e) 7. 9 ÓPTICA GEOMÉTRICA espelhos esféricos (estudo gráfico) VESTIBULARES 2019.1 (UNICENTRO/PR-2019.1) - ALTERNATIVA: D Um objeto real, de 35 cm de altura, colocado à frente de um espelho convexo, possui imagem a) real, invertida e maior que o objeto. b) real, invertida e menor que o objeto. c) virtual, direta e maior que o objeto. *d) virtual, direta e menor que o objeto. e) real ou virtual, dependendo da sua posição. (SENAI/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: A Cada tipo de espelho produz imagens que possuem características próprias. Observe a imagem formada no espelho retrovisor de um automóvel. (UNIFENAS/MG-2019.1) - ALTERNATIVA: C Um objeto real é colocado, segundo as condições de Gauss, diante de um espelho esférico convexo, posicionado a uma distância igual a 1,5 f, onde f é a distância focal. Quais são as características da imagem fornecida? a) Real, direita e menor. b) Virtual, direita e maior. *c) Virtual, direita e menor. d) Real, invertida e maior. e) Imprópria. (UNICENTRO/PR-2019.1) - ALTERNATIVA: C Um objeto colocado defronte de um espelho côncavo de distância focal f forma uma imagem real, invertida e maior do que o objeto. Sendo p a distância do objeto ao espelho, é correto afirmar: a) p < f b) p = f *c) f < p < 2f d) p = 2f (VUNESP-FMJ/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: A O calor gerado pelo reflexo do Sol nas janelas de um arranha-céu em Londres foi responsável por derreter partes de um carro que estava estacionado próximo ao edifício. Esse fenômeno aconteceu devido ao design levemente curvo do edifício, como mostra a foto. Os reflexos dos raio solares convergiram, concentrando sua luz para o local no qual o carro estava estacionado. Fonte: Disponível em: . Acesso em: 12 mar. 2017. Considerando as características da imagem que se forma é correto afirmar que esse é um espelho do tipo *a) convexo. b) côncavo. c) plano. d) divergente. e) côncavo-convexo. (SENAI/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: B Os dentistas utilizam uma haste, como a indicada na figura a seguir, para ver os dentes do paciente com mais facilidade.Além da curvatura da haste que facilita a visão de todos os cantos da boca, ela possui um espelho que amplia a imagem. Esse espelho é a) plano. d) translúcido. *b) côncavo. e) transparente. c) convexo. (IF/CE-2019.1) - ALTERNATIVA: C Como atividade extraclasse, um aluno do IFCE resolveu gravar um vídeo no qual utilizou-se de um espelho para representar suas emoções. Num trecho específico do vídeo ele dizia que se sentia grande, com o dobro de seu tamanho. Em outro momento ele afirmava que sua vida estava ao contrário do que devia ser e mostrava uma imagem invertida. Por fim, dizia que na situação atual do país ele não tinha nenhuma referência política para se espelhar e, colocava-se a uma posição tal do espelho que sua imagem se situava no ‘infinito’. De acordo com o enunciado, é correto afirmar-se que a) o espelho usado pelo aluno era convexo. b) não é possível saber que tipo de espelho o aluno usava, podendo ser côncavo ou convexo. *c) o espelho usado pelo aluno era côncavo. d) não restam dúvidas de que o espelho era plano. e) não é possível que um único espelho produza todas as imagens mencionadas no texto. [email protected] (www.bbc.com, 04.09.2013. Adaptado.) De acordo com essas informações, pode-se afirmar que *a) a fachada do arranha-céu funcionou como um espelho côncavo e o carro situava-se próximo do ponto focal desse espelho. b) a fachada do arranha-céu funcionou como uma lente divergente e o carro situava-se próximo do centro de curvatura dessa lente. c) a fachada do arranha-céu funcionou como uma lente convergente e o carro situava-se próximo do ponto focal dessa lente. d) a fachada do arranha-céu funcionou como um espelho convexo e o carro situava-se próximo do ponto focal desse espelho. e) a fachada do arranha-céu funcionou como um espelho côncavo e o carro situava-se próximo do centro de curvatura desse espelho. (MACKENZIE/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: A O espelho bucal, utilizado por dentistas, é um instrumento que pode ser feito com um espelho plano ou esférico. Foto: Matthew Henry Um dentista, a fim de obter uma imagem ampliada de um dente específico, deve utilizar um espelho bucal *a) côncavo, sendo colocado a uma distância do dente menor que a distância focal. b) côncavo, sendo colocado a uma distância do dente entre o foco e o centro de curvatura. c) convexo, sendo colocado a uma distância do dente entre o foco e o centro de curvatura. d) plano. e) convexo, sendo colocado a uma distância do dente menor que a distância focal. 10 (SENAI/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: C Uma das formas para produção de energia alternativa é a utilização dos concentradores solares. Um dos modelos possíveis é o que está mostrado na figura a seguir, no qual os raios solares são refletidos para o receptor, por espelhos esféricos. (UEMG-2019.1) - ALTERNATIVA: A Ao posicionar a mão à frente de um espelho esférico, Alice verificou a imagem da sua mão conforme a figura a seguir: Fonte: adaptado de: Disponível em: . Acesso em: 15 set. 2016. Para a maximização da energia captada, todos os raios refletidos pelos espelhos utilizados devem ir em direção ao receptor e isso só ocorrerá se esse receptor estiver localizado no a) centro de espelhos côncavos. b) foco de espelhos convexos. *c) foco de espelhos côncavos. d) centro de espelhos convexos. e) vértice de espelhos côncavos. (VUNESP-ANHEMBI/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: A Um objeto é movimentado ao longo do eixo principal de um espelho esférico côncavo, em direção ao seu vértice. No momento em que o objeto se encontra a 4,0 m do vértice, o espelho conjuga uma imagem real também a 4,0 m do vértice. Continuando a aproximação, o espelho passará a conjugar uma imagem virtual no momento em que o objeto estiver a uma distância do vértice menor que *a) 2,0 m. b) 1,0 m. c) 1,5 m. d) 2,5 m. e) 3,0 m. (FATEC/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: D A figura apresenta a obra de litogravura “Mão com esfera refletora” (1935), do artista gráfico holandês Maurits Cornelis Escher (1898– 1972), que se representou por uma imagem refletida em uma esfera. Disponível em: https://www.pasco.com/images/products/se/se7573_enlrg_169161.jpg Acesso: 11 dez. 2018. O tipo de imagem formada da mão e o espelho utilizado são, respectivamente: *a) Virtual e côncavo. b) Virtual e convexo. c) Real e convexo. d) Real e côncavo. VESTIBULARES 2019.2 (SENAI/SP-2019.2) - ALTERNATIVA: C Automóveis possuem espelhos laterais convexos, e não planos, como é o caso do retrovisor centralizado no para-brisa. Esses espelhos convexos fornecem imagens a) maiores, apesar de pouco nítidas. b) maiores e bem nítidas. *c) menores e direitas. d) menores e invertidas. e) invertidas. (ACAFE/SC-2019.2) - ALTERNATIVA: B As lanternas ainda são equipamentos muito utilizados, principalmente, quando precisamos de uma fonte de luz móvel. No decorrer dos anos, os refletores que as lanternas utilizam foram sendo desenvolvidos para melhorar a eficiência luminosa e garantir que reflitam a luz paralelamente ao eixo principal. Os tipos de refletores utilizados são: Refletores lisos: os mais antigos. Refletores facetados: Refletores casca de laformados por peque- ranja: nos espelhos. evolução final até agora. Fonte: disponível em: https://sobrevivencialismo.com/2016/07/04/ lanternas-o-guiacompleto/. [Adaptada]. Acesso em 01 de abril de 2019. Acesso em: 15.10.2018.Sendo o artista o objeto refletido na superfície dessa esfera, podemos afirmar corretamente, sobre essa imagem formada, que se a) assemelha à classificação exata de uma imagem observada em uma lente delgada convergente. b) assemelha à classificação exata de uma imagem observada em um espelho côncavo. c) classifica em menor, direita e real. *d) posiciona entre o foco e o vértice da face refletora. e) posiciona entre o raio de curvatura e o vértice da face refletora. [email protected] [email protected] 12 ÓPTICA GEOMÉTRICA espelhos esféricos (estudo analítico) VESTIBULARES 2019.1 (VUNESP-UEA/AM-2019.1) - ALTERNATIVA: A Na figura, E representa uma superfície esférica refletora nas duas faces. C é seu centro de curvatura, F seu foco principal e V seu vértice. Diante de sua face côncava, colocou-se um objeto real O1 e, diante de sua face convexa, colocou-se um objeto real O2 . (VUNESP-StaCASA/SP-2019.1) - RESPOSTA NO FINAL A figura 1 mostra uma escultura metálica com alto grau de polimento que funciona como um grande espelho esférico. Considere que o diâmetro dessa escultura seja de 2,4 m e que uma pessoa esteja parada a 3 m de distância de sua superfície, conforme indicado na figura 2. Figura 1 Figura 2 Considerando que a superfície refletora E obedece às condições de nitidez de Gauss e que p’1 e p’2 são as abscissas das imagens de O1 p’ e de O2 , respectivamente, o valor da razão 1 é p’2 1 *a) – 3 d) – 2 b) – 2 (http://huttonian.blogspot.com) a) A que distância da superfície da escultura essa pessoa vê sua imagem refletida? b) Se em 5 segundos essa pessoa caminhar horizontalmente sobre uma linha reta contida em um plano vertical que passa pelo centro da escultura até chegar a 1,8 m de distância de sua superfície, qual será o módulo da velocidade escalar média, em cm/s, com que a imagem da pessoa se movimentará? RESPOSTA VUNESP-StaCASA/SP-2019.1: a) d = 0,5 m b) v = 1,0 cm/s (VUNESP-StaCASA/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: D Para demonstrar a vantagem de se utilizar espelhos convexos ao invés de planos na montagem de retrovisores de veículos, foi feita a fotografia a seguir, em que se comparam os campos visuais dos dois espelhos. e) – 1 4 c) – 1 (ITA/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: D A imagem de um objeto formada por um espelho côncavo mede metade do tamanho do objeto. Se este é deslocado de uma distância de 15 cm em direção ao espelho, o tamanho da imagem terá o dobro do tamanho do objeto. Estime a distância focal do espelho e assinale a alternativa correspondente. a) 40 cm b) 30 cm c) 20 cm *d) 10 cm e) 5,0 cm OBS.: Resolvendo como a imagem sendo real a resposta é f = 10 cm e, como imagem virtual, a resposta passa a ser f = 6 cm. (UFLA/MG-2019.1) - ALTERNATIVA: C No teste I de reflexão em espelhos esféricos, um lápis de 10 cm de comprimento é colocado a 5 cm de distância da superfície refletora de um espelho côncavo, cuja distancia focal é de 4 cm, conforme esquema abaixo, que está em escala: (http://blog.brasilacademico.com)Os dois espelhos mostram a imagem de um mesmo carro prata que está parado à mesma distância deles. Sabendo que a imagem formada pelo espelho plano, abaixo, dista 10 m desse espelho, e que a imagem formada pelo espelho convexo, acima, dista 6 m dele, a distância focal do espelho convexo, em módulo, é a) 14 m. *d) 15 m. b) 10 m. e) 8 m. c) 12 m. (UNIMONTES/MG-2019.1) - ALTERNATIVA: C Um dentista usa um espelho curvo para ver uma imagem direta, com o dobro do tamanho real, quando o espelho está a 1,20 cm do dente. Considerando que o objeto e a imagem estão dispostos ao longo de uma linha reta, o espelho deve ser a) convexo, com f = 2,40 cm. b) côncavo, com f = 0,60 cm. *c) côncavo, com f = 2,40 cm. d) convexo, com f = 0,60 cm. [email protected] No Teste II, a distância do lápis passa para 8 cm, conforme o esquema acima. O tamanho da imagem gerada, no Teste I, quando comparada com a imagem gerada no Teste II, será a) 2 vezes maior b) 4 vezes menor *c) 4 vezes maior d) 2 vezes menor 13 (UEPG/PR-2019.1) - RESPOSTA: SOMA = 07 (01+02+04) Um objeto real, de 2 cm de altura, encontra-se a 20 cm de um espelho. Considerando que o meio onde o objeto e o espelho se encontram é o ar, assinale o que for correto. 01) Se o espelho for plano, de espessura desprezível, a distância entre o objeto e a sua imagem é de 40 cm. 02) Se o espelho for um espelho esférico côncavo, com uma distância focal de 15 cm, o tamanho da imagem formada é de 6 cm. 04) Se a ampliação da imagem for igual a 1/4, pode-se concluir que se trata de um espelho esférico convexo. 08) Se o objeto se aproximar do espelho plano, com uma velocidade constante, a imagem do objeto irá se afastar do espelho também com velocidade constante. (UEPG/PR-2019.1) - RESPOSTA: SOMA = 23 (01+02+04+16) Um objeto real se encontra a uma distância D de um espelho côncavo e a uma distância 3 D da sua imagem produzida pelo espelho. Considerando que o objeto encontra-se situado entre o foco e o espelho, assinale o que for correto. 01) A imagem do objeto é direita. 02) Se o objeto estiver posicionado no centro óptico, a distância da imagem ao espelho será 4 D. 04) A distância focal do espelho é 2 D. 08) O tamanho da imagem é três vezes maior que o objeto. 16) A distância entre o foco e a imagem é 4 D. (UDESC-2019.2) - ALTERNATIVA: B A distância que um objeto deve ser colocado de um espelho côncavo com raio de curvatura de 50 cm para que a imagem desse objeto tenha a mesma orientação e meça 4/3 do tamanho do objeto é: a) 87,5 cm. *b) 6,25 cm. c) 43,75 cm. d) 12,5cm. e) 116,66 cm. (UEPG/PR-2019.2) - RESPOSTA: SOMA = 13 (01+04+08) Um objeto real, localiza-se sobre o eixo principal de um espelho esférico côncavo e a uma distância de 15 cm de seu vértice. Considerando que o raio desse espelho é 20 cm, assinale o que for correto. 01) A imagem do objeto localiza-se a 10 cm do centro de curvatura do espelho. 02) A imagem do objeto produzida pelo espelho é duas vezes menor que o objeto. 04) A imagem do objeto é invertida. 08) Para o espelho em questão, o foco principal é real. 16) A imagem do objeto é virtual. (IFSUL/RS-2019.1) - ALTERNATIVA: D Um objeto real linear é colocado a 60 cm de um espelho esférico, perpendicularmente ao eixo principal. A altura da imagem fornecida pelo espelho é 4 vezes maior que o objeto e é virtual. Com base nisso, é correto afirmar que esse espelho e a medida do seu raio de curvatura são, respectivamente, a) convexo e 160 cm. b) côncavo e 80 cm. c) convexo e 80 cm. *d) côncavo e 160 cm. VESTIBULARES 2019.2 (PUC/PR-2019.2) - ALTERNATIVA: C Os espelhos retrovisores externos dos automóveis são esféricos do tipo convexo, o que pode permitir confusão com o tamanho das imagens e também com as distâncias dos objetos vistos por meio deles. Fonte: Acessado em fevereiro de 2019Imagine uma estrada retilínea e dois carros deslocando-se em movimento uniforme no mesmo sentido. O carro A está na frente com velocidade de 72 km/h e o carro B está atrás com velocidade de 90 km/h, ambas velocidades em relação à estrada. O motorista do carro A observa o carro B aproximar-se por meio do retrovisor. Considere que o espelho retrovisor é um espelho convexo de raio de curvatura igual a 10,0 m. No instante inicial em que o motorista do carro A observa o carro B, este se encontra a 20,0 m do espelho, e quando volta a olhá-lo esta distância passa a ser de 7,5 m. Qual será a velocidade escalar média da imagem do carro B entre as duas posições observadas pelo motorista do carro A em relação ao próprio espelho? a) 0,04 m/s b) 0,33 m/s *c) 0,40 m/s d) 3,00 m/s e) 5,00 m/s [email protected] 14 ÓPTICA GEOMÉTRICA refração da luz (índices de refração) VESTIBULARES 2019.1 (CESGRANRIO-FMP/RJ-2019.1) - ALTERNATIVA: B A luz do sol, após atravessar a água em um aquário, projeta um arco-íris na parede de uma residência. A decomposição da luz branca do sol, ao atravessar os meios ar – água – ar, ocorre porque cada componente da luz possui, na água, diferentes índices de a) polarização d) interferência *b) refração e) coloração c) difração VESTIBULARES 2019.2 (UEM/PR-2019.2) - RESPOSTA: SOMA = 03 (01+02) Em relação ao fenômeno da refração e ao conceito de índice de refração, assinale o que for correto. 01) O índice de refração de um certo meio é um número adimensional que representa quantas vezes um raio de luz se propaga mais rapidamente no vácuo do que nesse meio. 02) O índice de refração de um certo meio material depende da frequência da luz que o atravessa. 04) Não ocorre refração na incidência perpendicular de um raio de luz sobre uma superfície que permite sua passagem, pois o raio de luz incidente não sofre desvio. 08) Raios infravermelhos não sofrem refração. 16) Não há explicação para o fenômeno da refração levando-se em conta o modelo ondulatório da luz. (PUC/RJ-2019.1) - ALTERNATIVA: C Um feixe de luz se propagando no ar encontra, perpendicularmente, uma camada de material transparente, de espessura L=1,50 ×10–3 m. O índice de refração do material é n = 2,00. Calcule, em s, o tempo necessário para o feixe de luz atravessar o material. Dado: c = 3,00 ×108 m/s. a) 1,00 ×10–10 b) 0,50 ×10–11 *c) 1,00 ×10–11 d) 1,50 ×10–11 e) 5,00 ×10–11 (UFPR-2019.1) - ALTERNATIVA: D Um dado meio tem um índice de refração n1 . Um outro meio tem um índice de refração n2 . Assinale a alternativa que expressa corretamente a relação entre os módulos das velocidades da luz nos dois meios, quando n2 = 2 n1 . a) v2 = 4 v1 . b) v2 = 2 v1 . c) v2 = v1 . *d) v2 = e) v2 = v1 . 2 v1 . 4(FGV/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: D Uma lâmpada de filamento, quando acesa, tem seu bulbo bastante aquecido. Imagine-se em uma sala onde a luz emitida por essa lâmpada passa por uma fenda atravessando, em seguida, um prisma de acrílico. Essa luz irá produzir, em um anteparo, um espectro a) discreto de emissão com linhas escuras. b) discreto de absorção com linhas escuras. c) discreto de emissão com linhas claras. *d) contínuo de emissão. e) contínuo de absorção. (UCB/DF-2019.1) - ALTERNATIVA: A Apesar de o efeito Cherenkov gerar principalmente radiação ultravioleta, esse fenômeno é conhecido pela bela luz azul vista saindo de núcleos de reatores nucleares ou pela luz azulada relatada no acidente com 137Cs em Goiânia. Essa emissão luminosa ocorre em razão de partículas carregadas, como elétrons, movendo-se com uma velocidade superior à da luz no meio, e seu princípio é utilizado para diversas aplicações práticas, incluindo o auxílio da determinação da qualidade de tratamentos de câncer com radioterapia. Se um feixe de elétrons na água (n = 1,3) está emitindo luz Cherenkov, é então correto afirmar que os elétrons estão com uma velocidade *a) entre 2,2 ×108 m/s e 3,0×108 m/s. b) acima de 3,0 ×108 m/s. c) entre 1,3 ×108 m/s e 2,2×108 m/s. d) entre 3,0 ×108 m/;s e 3,9×108 m/s. e) abaixo de 2,2 ×108 m/s. [email protected] 15 ÓPTICA GEOMÉTRICA refração da luz (leis) VESTIBULARES 2019.1 (CESUPA-2019.1) - ALTERNTIVA: B A figura ilustra um raio de luz incidindo sobre uma massa d’água cuja superfície é perfeitamente plana. Parte da energia da luz penetra a água e parte é refletida de volta para o ar. O raio refletido e o raio refratado irão atingir respectivamente quais dos pontos indicados na figura? a) 1 e 5. *b) 2 e 6. c) 2 e 4. d) 3 e 5. (SENAI/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: A O Sol, quando se encontra próximo ao horizonte, nos aparece em uma posição mais elevada no céu do que realmente está. Assim, mesmo depois que o Sol se põe, ainda temos luminosidade por um tempo. Isso ocorre devido à influência da atmosfera da Terra. Se não houvesse atmosfera em nosso planeta, a luz não perduraria por alguns minutos após o pôr do Sol e ficaríamos instantaneamente no escuro. Esse aparente deslocamento do Sol ocorre devido à *a) refração da luz nas camadas da atmosfera, entortando a trajetória dos raios luminosos. b) reverberação da luz na atmosfera terrestre, fazendo com que a luz perdure por mais tempo. c) reflexão da luz nas camadas da atmosfera, projetando o Sol para uma posição mais elevada no céu. d) reflexão total da luz solar na atmosfera, projetando o Sol para uma posição mais elevada no céu. e) difração dos raios luminosos pela atmosfera, resultando na ilusão visual de que o Sol está mais elevado. (IF/RS-2019.1) - ALTERNATIVA: B A figura abaixo mostra um raio de luz incidente I, três raios refratados R1 , R2 e R3 e três raios refletidos R4 , R5 e R6 . A metade superior da figura (fundo cinza claro) é preenchida por ar com índice de refração n1 e a metade inferior (fundo cinza escuro) é preenchida por água com índice de refração n2 , maior que o do ar. A interface entre as duas substâncias (região em que as substâncias se tocam) é uma superfície perfeitamente plana e está indicada por uma linha tracejada. Os raios R1 e R6 são perpendiculares à interface. Os raios I, R3 e R4 formam âgulos de 45 graus com a interface. (VUNESP-UEA/AM-2019.1) - ALTERNATIVA: E Um raio de luz, propagando-se pelo ar, atinge a superfície refletora de um espelho plano posicionado verticalmente e sofre reflexão. O raio refletido segue para a superfície de separação entre o ar e determinado líquido, horizontal, onde sofre refração, conforme indica a figura. Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, o raio refratado e o raio refletido corretamente representados na figura. a) R3 e R5 *b) R2 e R4 c) R1 e R6 d) R2 e R5 e) R3 e R4As medidas do ângulo de incidência no espelho e a medida do ângulo de refração no líquido, nessa ordem, são a) 60º e 50º. b) 60º e 40º. c) 30º e 50º. d) 30º e 30º. *e) 30º e 40º. (UFJF/MG-2019.1) - ALTERNATIVA: D Numa indústria deseja-se saber o índice de refração de determinado material. Utiliza-se no ar um raio laser de cor vermelha com ângulo de incidência igual a 45º. O ângulo de refração observado no interior do material é igual a 30º. Então o índice de refração do material é: Dados: • o índice de refração relativo do ar é igual a 1; • sen 45º = cos 45º = √ 3 / 2. 2 / 2; sen 30º = 1 / 2; cos 30º = √ a) 0,66 b) 0,75 c) 1,35 *d) 1,41 e) 1,50 [email protected] (UERJ-2019.1) - RESPOSTA: n = 1,45 Em uma estação de metrô, um cartaz informativo está protegido por uma lâmina de material transparente. Um feixe de luz monocromático, refletido pelo cartaz, incide sobre a interface de separação entre a lâmina e o ar, formando com a vertical um ângulo de 53º. Ao se refratar, esse feixe forma um ângulo de 30º com a mesma vertical. Observe o esquema ampliado a seguir, que representa a passagem do raio de luz entre a lâmina e o ar. sen 30º 0,5 sen 37º 0,6 sen 53º 0,8 sen 60º 0,87 Determine o índice de refração da lâmina. 16 (UNICENTRO/PR-2019.1) - ALTERNATIVA: D De acordo com a figura, a luz solar, ao incidir na gota d’água, sofre (VUNESP-SÃO CAMILO/SP-2019.2) - ALTERNATIVA: C Um raio de luz monocromático propaga-se pelo ar e incide em um bloco de cristal de quartzo homogêneo sob um ângulo de incidência de 50º, passando a propagar-se pelo cristal, conforme a figura 1. No gráfico da figura 2 está representada a velocidade de propagação da luz, em função do tempo, no ar e no interior do cristal. Figura 1 a) apenas reflexão. b) apenas refração. c) apenas absorção. *d) reflexão e refração, com dispersão. (SENAI/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: A O Sol, quando se encontra próximo ao horizonte, nos aparece em uma posição mais elevada no céu do que realmente está. Assim, mesmo depois que o Sol se põe, ainda temos luminosidade por um tempo. Isso ocorre devido à influência da atmosfera da Terra. Se não houvesse atmosfera em nosso planeta, a luz não perduraria por alguns minutos após o pôr do Sol e ficaríamos instantaneamente no escuro. Esse aparente deslocamento do Sol ocorre devido à *a) refração da luz nas camadas da atmosfera, entortando a trajetória dos raios luminosos. b) reverberação da luz na atmosfera terrestre, fazendo com que a luz perdure por mais tempo. c) reflexão da luz nas camadas da atmosfera, projetando o Sol para uma posição mais elevada no céu. d) reflexão total da luz solar na atmosfera, projetando o Sol para uma posição mais elevada no céu. e) difração dos raios luminosos pela atmosfera, resultando na ilusão visual de que o Sol está mais elevado. VESTIBULARES 2019.2 (FPS/PE-2019.2) - ALTERNATIVA: C À temperatura ambiente, o índice de refração do óleo de terebintina e da água são, respectivamente, 1,46 e 1,33 (para o comprimento de onda de 580 nm). A Figura F6 mostra um recipiente com uma camada de terebintina boiando na superfície da água. Escolha qual dos cinco caminhos mostrados melhor representa a propagação de um raio de luz através das camadas. Figura F6 a) Raio 1 b) Raio 5 *c) Raio 3 d) Raio 2 e) Raio 4(UECE-2019.2) - ALTERNATIVA: D Considere um espelho plano feito de vidro com índice de refração nV e assuma que o índice de refração do ar é nA . Um raio de luz incide sobre o espelho e é refletido. O ângulo de incidência q I e o ângulo de reflexão q R estão sempre relacionados por a) nV sen(q R ) = nA sen(q I ) . b) nV sen(q I ) = nA sen(q R ) . c) cos(q R ) = sen(q I ). *d) sen(q I ) = sen(q R ). [email protected] A flor Vitória Régia em um lago amazonense calmo Tentando guardar uma pepita de ouro, um índio a pendurou em um barbante prendendo a outra extremidade bem no centro de uma vitória régia de raio R = 0,50 m, dentro da água de um lago amazonense muito calmo. Considerando-se o índice de refração do ar igual a 1,0, o da água nA e o comprimento do barbante, depois de amarrado no centro da flor e solto, 50 cm, pode-se afirmar que o valor de nA , de modo que, do lado de fora do lago, ninguém consiga ver a pepita de ouro é: a) 2,0 3 b) √ 2 *c) √ d) 1,0 e) 0,50 OBS.: A melhor resposta é nA ≥ 2. [email protected] (UFJF/MG-2019.1) - ALTERNATIVA: A As fibras ópticas podem ser usadas em telecomunicações, quando uma única fibra, da espessura de um fio de cabelo, transmite informação de vídeo equivalente a muitas imagens simultaneamente. Também são largamente aplicadas em medicina, permitindo transmitir luz para visualizar vários órgãos internos, sem cirurgias. Um feixe de luz pode incidir na extremidade de uma fibra óptica de modo que nenhuma ou muito pouca energia luminosa será perdida através das paredes da fibra. O princípio ou fenômeno que explica o funcionamento das fibras ópticas é denominado: *a) reflexão interna total da luz. b) refração total da luz. c) independência da velocidade da luz. d) reflexão especular da luz. e) dispersão da luz. 18 (UFSC-2019.1) - RESPOSTA: SOMA = 56 (08+16+32) No Circo da Física, o show de ilusionismo, no qual o mágico Gafanhoto utiliza fenômenos físicos para realizar o truque, é uma das atrações mais esperadas. Ele caminha sobre as águas de uma piscina, deixando surpresos os espectadores. Mas como ele faz isso? Na verdade, ele caminha sobre uma plataforma de acrílico (n = 1,49) que fica imersa alguns centímetros na água (n = 1,33), conforme a figura abaixo. O truque está em fazer a plataforma de acrílico ficar invisível dentro da água colocando-se alguns solutos na água. Sabendo que nesse esquema as linhas que delimitam as camadas de ar são paralelas entre si, que nA , nB e nC são os índices de refração das camadas A, B e C, e sendo α o ângulo de incidência do raio na camada B, o valor de sen α é nC a) n B d) nB nC b) nA nB *e) nC nA c) nB nA VESTIBULARES 2019.2 Sobre essa situação, é correto afirmar que: 01) por causa das condições em que o truque ocorre, o mágico, ao olhar para o fundo da piscina, como mostra a figura, verá a imagem do fundo da piscina na posição real em que o fundo se encontra. 02) a plataforma de acrílico fica invisível porque o índice de refração da água é maior do que o índice de refração do acrílico. 04) por causa da plataforma de acrílico, a luz não sofre o fenômeno da refração ao passar do ar para a água. 08) nas condições em que o truque acontece, não é possível ocorrer o fenômeno da reflexão total na superfície de separação entre o acrílico e a água. 16) a plataforma de acrílico fica invisível aos olhos porque a luz não sofre o fenômeno da refração ao passar da água para o acrílico. 32) nas condições em que o truque acontece, a razão entre o índice de refração da água e o índice de refração do acrílico é igual a 1. (UNESP-2019.1) - ALTERNATIVA: E Ao meio-dia, a areia de um deserto recebe grande quantidade de energia vinda do Sol. Aquecida, essa areia faz com que as camadas de ar mais próximas fiquem mais quentes do que as camadas de ar mais altas. Essa variação de temperatura altera o índice de refração do ar e contribui para a ocorrência de miragens no deserto, como esquematizado na figura 1. (FATEC/SP-2019.2) - ALTERNATIVA: C Um professor do curso de Materiais da Fatec apresentou aos alunos a seguinte citação: “As fibras ópticas podem ser usadas para guiar a luz ao longo de um determinado caminho. A ideia é fazer um raio de luz percorrer uma fibra transparente, ricocheteando entre as suas paredes. Desde que o ângulo de incidência do raio na parede da fibra seja sempre maior que o ângulo crítico, o raio permanecerá sempre dentro dela mesmo que ela esteja curva”. KIRK, Tim. Physics for the IB Diploma. Oxford University Press, 2003. Livre tradução. Em seguida, pediu para que os alunos respondessem, de maneira assertiva, à qual conceito físico a citação se refere. A resposta correta esperada pelo professor é a) difração. b) polarização. *c) ângulo limite. d) espalhamento. e) dispersão luminosa. Figura 1 fora de escala (www.phy.ntnu.edu.tw. Adaptado.) Para explicar esse fenômeno, um professor apresenta a seus alunos o esquema da figura 2, que mostra um raio de luz monocromático partindo do topo de uma palmeira, dirigindo-se para a areia e sofrendo refração rasante na interface entre as camadas de ar B e C. Figura 2[email protected] 19 ÓPTICA GEOMÉTRICA a) *d) dioptro plano, lâmina e prismas VESTIBULARES 2019.1 DIOPTRO PLANO (UNICENTRO/PR-2019.1) - ALTERNATIVA: A Um estudante observa um objeto, posto no fundo de um tanque de 1 m de altura preenchido completamente com um líquido transparente, por um ângulo de incidência pequeno, quase perpendicular. Ele observa o objeto a 55 cm de profundidade e tenta pegá-lo, mas não o alcança. Qual o índice de refração do líquido contido no tanque? *a) 1,82 b) 1,61 c) 1,41 d) 1,91 e) 1,11 b) e) (Dado: nar = 1,00). (UNICENTRO/PR-2019.1) - ALTERNATIVA: A Dentre os fenômenos ópticos, está correto o que se afirma em *a) A estrela parece estar acima da posição real, e o fenômeno responsável por essa ilusão óptica é a refração. b) Um raio de luz, ao passar do ar para água, diminui a velocidade e aumenta o comprimento de onda. c) A distorção aparente de uma régua parcialmente submersa devese à reflexão total da luz na água. d) Uma moeda totalmente submersa na água parece estar mais próxima da superfície, porque a água é menos refringente do que o ar. (UNICENTRO/PR-2019.1) - ALTERNATIVA: A Considerando-se que a água é mais refringente que o ar, para uma pessoa mergulhada em uma piscina cheia d’água, a imagem vista de um objeto que se encontra no ar é *a) virtual e mais afastada da superfície da água que o objeto. b) real e mais afastada da superfície da água que o objeto. c) virtual e mais próxima da superfície da água que o objeto. d) real e mais próxima da superfície da água que o objeto. (UNICAMP-INDÍGENA/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: C Uma pessoa parada à margem de uma lagoa avista um peixe. Se esta pessoa quiser pescar o peixe utilizando uma lança, não deve mirar na posição aparente do peixe, pois sabemos que sua posição aparente é diferente da posição real. É correto dizer que a posição real do peixe está a) acima da posição aparente, por causa da diferença entre os índices de refração da água e do ar. b) acima da posição aparente, por causa da diferença entre as temperaturas da água e do ar. *c) abaixo da posição aparente, por causa da diferença entre os índices de refração da água e do ar. d) abaixo da posição aparente, por causa da diferença entre as temperaturas da água e do ar. LÂMINA DE FACES PARALELAS (UEG/GO-2019.1) - ALTERNATIVA: D Durante uma aula de Física, o professor propõe o experimento esquematizado na figura a seguir. c) (UEM/PR-2019.1) - RESPOSTA: SOMA= 23 (01+02+04+16) Um sistema óptico é constituído de três lâminas finas e planas de faces paralelas A, B e C, de mesma espessura d. Cada lâmina é feita de um material diferente, e seus índices de refração são representados por nA , nB e nC (respectivamente). Essas lâminas são posicionadas de modo que suas faces são paralelas entre si. Cada lâmina fica imersa no ar, e o espaço entre lâminas consecutivas fica preenchido com uma camada de ar de espessura D. Um raio luminoso monocromático atravessa o sistema, e sua trajetória pertence a um plano perpendicular às faces das lâminas. O raio incide sobre a primeira lâmina formando com a normal um ângulo de 60º e emerge da última lâmina formando com a normal um ângulo α. Mede-se o comprimento do caminho retilíneo s percorrido pelo raio dentro de cada lâmina, conforme pode ser visto no quadro a seguir. Considere que o índice de refração do ar é igual a 1. Lâmina s (mm) A d√ 3 B d√ 2 C 3d / 2 Dados: cos 30º = sen 60º = √ 3/2; cos 60º = sen 30º = 1/ 2. Sobre esse sistema, assinale o que for correto. 01) nA = 3√ 2/4. 02) nB = √ 6/2. 04) nC = 3 15 / 10 . 08) α = 30º. 16) O comprimento total da trajetória do raio luminoso, desde o ponto onde ele incide na primeira lâmina até o ponto onde ele emerge da última lâmina, é igual a 4D + d√ 2 + 3d / 2 . 3 + d√ (VUNESP-FAMERP/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: E Dois raios de luz monocromáticos incidem perpendicularmente em uma das faces de uma lâmina de vidro de faces paralelas, imersa no ar, como mostra a figura.Antes de realizá-lo, ele pede para os alunos desenharem no mesmo esquema a possível trajetória do laser. A figura que representa a trajetória é a seguinte: [email protected] Assinale a alternativa que representa esses mesmos raios de luz, ao emergirem na face oposta à de incidência. 20 a) d) b) *e) (INATEL/MG-2019.1) - ALTERNATIVA: B Quando um raio luminoso atravessa um prisma de ângulo de refringência de 90º, seu desvio mínimo vale 30º. Nestas condições, qual alternativa apresenta, respectivamente, o ângulo de incidência e o ângulo de refração na primeira face do prisma? a) 30º e 45º *b) 60º e 45º c) 45º e 30º d) 45º e 45º e) 45º e 60º (ENEM-2018) - ALTERNATIVA: A A figura representa um prisma óptico, constituido de um material transparente, cujo índice de refração é crescente com a frequência da luz que sobre ele incide. Um feixe luminoso, composto por luzes vermelha, azul e verde, incide na face A, emerge na face B e, após ser refletido por um espelho, incide num filme para fotografia colorida, revelando três pontos. c) PRISMAS ÓPTICOS (PUC/PR-2019.1) - ALTERNATIVA: C Um feixe de luz monocromática proveniente do ar incide perpendicularmente à face AB de um prisma, cuja secção reta é o triângulo retângulo ABC, conforme mostra a figura a seguir. Perfil do filme Feixe incidente O feixe atravessa o prisma sem ser desviado até atingir a face AC. A trajetória subsequente do feixe não é mostrada na figura. Sendo respectivamente nAR = 1 e nV = 1,5 os índices de refração do ar e do vidro para a frequência da luz incidente, e dados sen 30º = 0,5 e sen 60º = 0,87, a respeito do que foi descrito, é CORRETO afirmar: a) Ao passar do ar para o vidro, a frequência e o comprimento de onda da luz permanecem constantes. b) O feixe de luz é desviado ao atravessar a face AC, emergindo dela com ângulo de refração menor do que 60º. *c) O feixe sofre reflexão total na face AC, atingindo a face BC sob ângulo de incidência igual a 30º. d) O feixe de luz sofre refração ao emergir para o ar pela face AC, sendo que, na condição mostrada na figura, atravessa o prisma com desvio mínimo. e) O feixe sofre reflexão total na face AC, atingindo perpendicularmente a face BC. Observando os pontos luminosos revelados no filme, de baixo para cima, constatam-se as seguintes cores: *a) Vermelha, verde, azul. b) Verde, vermelha, azul. c) Azul, verde, vermelha. d) Verde, azul, vermelha. e) Azul, vermelha, verde. VESTIBULARES 2019.2 PRISMAS ÓPTICOS (UNIRG/TO-2019.2) - ALTERNATIVA: C Quando um estreito feixe de luz branca, como, por exemplo, a luz solar, incide sobre um prisma de vidro, a luz se refrata dando origem a um feixe colorido, no qual se podem perceber as seguintes cores: vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, anil e violeta. (UNICENTRO/PR-2019.1) - ALTERNATIVA: B A figura mostra a trajetória de um feixe de luz monocromática que incide, perpendicularmente, em uma das faces de um prisma eqüilátero de vidro e emerge novamente para o ar. Essa dispersão ocorre porque cada cor que forma a luz branca, ao passar de um meio para outro, sofre um desvio diferente, ocorrendo, para cada cor, mudança a) somente de sua velocidade. b) de sua velocidade e de sua frequência. *c) de sua velocidade e de seu comprimento de onda. d) somente de sua frequência. Considerando-se o índice de refração do ar como sendo 1,0 , o índice de refração desse vidro é igual a a) *b) 2 3√ 2 3 2√ 3[email protected] c) d) √3 3 1 2 21 ÓPTICA GEOMÉTRICA lentes esféricas (estudo gráfico) VESTIBULARES 2019.1 (SENAI/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: B Lentes são instrumentos que modificam a trajetória da luz. Podem ser feitas de vidro ou de outro material transparente, tendo ao menos uma de suas superfícies curva. Determinado tipo de lente cria imagens como a que se vê a seguir. (SENAI/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: B A miopia é um problema de visão que pode ser compensado por meio de lentes divergentes, como a mostrada na figura a seguir. Fonte: Disponível em: ˂http://pontociencia.org.br/galeria/?p=gallery#/content/Fisica/ Optica/IMG_0998.jpg˃. Acesso em: 10 jan. 2016. Fonte: Disponível em Acesso em: 15 out. 2011. Uma imagem fornecida por esse tipo de lente é a) real ou virtual, dependendo da distância em que o objeto se encontra da lente. *b) sempre virtual, independentemente da distância em que se encontra o objeto. c) sempre real, independentemente da distância em que se encontra o objeto. d) real ou virtual, dependendo da distância entre a lente e o olho. e) sempre virtual e maior que o objeto. (VUNESP-UEA/AM-2019.1) - ALTERNATIVA: A Uma associação de lentes é constituída pelas lentes esféricas L1 e L2 , representadas na figura. Dois raios de luz incidem sobre L1 paralelamente ao eixo principal das lentes e, após atravessá-las, voltam a se propagar paralelamente ao eixo principal das lentes. Pelas características da imagem obtida, essa lente é do tipo a) divergente, pois sempre forma imagens virtuais e maiores que os objetos. *b) convergente, pois, quando próxima dos objetos, forma imagens reais e ampliadas. c) divergente, pois forma imagens reais e maiores quando distante do objeto. d) convergente, pois, independente da distância, a imagem formada do objeto é virtual. e) divergente, pois, independente da distância, a imagem formada do objeto é real. (VUNESP-UNICID/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: E A figura mostra duas lentes delgadas, A e B, posicionadas paralelamente, de modo que seus eixos principais coincidam. Um feixe de luz monocromática que incide na lente A, paralelamente ao eixo principal da lente, emerge na face oposta e se concentra no ponto P, que dista 2d do centro óptico da lente A e d do centro óptico da lente B. Em seguida, o feixe incide na lente B, emergindo na face oposta e se concentrando no ponto Q, distante d do centro óptico desta lente. A relação entre a distância focal da lente B e a distância f focal da lente A, B , é fA a) 1 Sabendo que a distância focal de L2 é f2 = 8 cm, a distância d entre as lentes é *a) 6 cm. d) 10 cm. b) 5 cm. e) 4 cm. c) 8 cm. (UPF/RS-2019.1) - ALTERNATIVA: D Muitos instrumentos se utilizam de lentes esféricas delgadas para seu funcionamento. Tais lentes podem ser do tipo convergente ou divergente e formam imagens com características específicas. Sobre as imagens formadas por essas lentes, é correto afirmar que b) 4 c) 1 /2 d) 2 *e) 1 /4 (FUVEST/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: E Uma pessoa observa uma vela através de uma lente de vidro biconvexa, como representado na figura.a) quando um objeto é posicionado no foco de uma lente convergente, se forma uma imagem real, maior e direita. b) quando um objeto é posicionado entre o foco e o centro ótico de uma lente convergente, se forma uma imagem real, maior e direita. c) quando um objeto é posicionado entre o foco e o centro ótico de uma lente convergente, não se forma nenhuma imagem. *d) uma lente divergente só pode formar uma imagem virtual, menor e direita de um objeto. e) uma lente divergente só pode formar uma imagem real, maior e direita de um objeto. [email protected] Considere que a vela está posicionada entre a lente e o seu ponto focal F. Nesta condição, a imagem observada pela pessoa é a) virtual, invertida e maior. b) virtual, invertida e menor. c) real, direita e menor. d) real, invertida e maior. *e) virtual, direita e maior. 22 (UEM/PR-2019.1) - RESPOSTA OFICIAL: SOMA = 21 (01+04+16) Assinale o que for correto. 01) Quando um raio de luz incide paralelamente ao eixo central de uma lente delgada divergente, ele é refratado na direção do foco imagem dessa lente. 02) Lentes divergentes possuem foco imagem e foco objeto reais. 04) Todo raio de luz que incide em um espelho esférico passando pelo seu foco é refletido paralelamente ao eixo principal do espelho. 08) Quando um raio de luz atravessa a superfície de separação de um meio menos refringente para um meio mais refringente, ele se afasta da normal ao plano de incidência do raio de luz. 16) O ângulo limite é o menor ângulo de incidência de luz em uma superfície de separação entre dois meios a partir do qual essa luz é totalmente refletida. (IFSUL/RS-2019.1) - ALTERNATIVA: B Uma pessoa pega o fundo de uma garrafa de vidro transparente que está quebrada e, através da base da garrafa, observa as coisas a sua volta, percebendo que elas parecem menores. A mudança no tamanho das imagens, devido aos raios de luz que passam pelo fundo dessa garrafa, permite concluir que eles sofrem a) polarização. *b)refração. c) uma diminuição na sua frequência. d) o fenômeno de reflexão total ao passar do ar para o vidro. (UFVJM/MG-2019.1) - ALTERNATIVA: D A Astronomia é um ramo da ciência que atrai diversos seguidores pelo mundo. O telescópio é um dos principais equipamentos para observação do céu. Atualmente, existem três tipos de telescópios domésticos para observação, que estão esquematizados a seguir: • Telescópios refratores: utilizam uma lente principal (convergente) e uma lente ocular para formar a imagem (UFGD/MS-2019.1) - ALTERNATIVA: C Um grupo de escoteiros em acampamento decidiu acender uma pequena fogueira usando uma lupa circular de 5 cm de raio contra o sol. Sabendo que naquele local cada centímetro quadrado recebia do sol uma potência de 0,1 watt, qual foi a potência total recebida pela lupa e usada para acender o fogo? Considere: π = 3,14 a) 31,40 W. b) 8,25 W. *c) 7,85 W. d) 3,14 W. e) 1,57 W. (UECE-2019.1) - ALTERNATIVA: C Dentre muitas aplicações, a energia solar pode ser aproveitada para aquecimento de água. Suponha que para isso seja utilizada uma lente delgada para concentrar os raios solares em um dado ponto que se pretende aquecer. Assuma que os raios incidentes sejam paralelos ao eixo principal. Um tipo de lente que pode ser usada para essa finalidade é a lente a) divergente e o ponto de aquecimento fica no foco. b) convergente e o ponto de aquecimento fica no vértice. *c) convergente e o ponto de aquecimento fica no foco. d) divergente e o ponto de aquecimento fica no vértice. VESTIBULARES 2019.2 • Telescópios refletores: utilizam um espelho principal (paraboloide que equivale ao côncavo), um espelho secundário e uma lente ocular para formar a imagem. • Telescópios catadióptricos: é uma mistura dos dois anteriores, utilizam uma lente de correção, um espelho principal (espelho esférico que equivale ao côncavo), além de um espelho secundário e uma lente ocular para formar a imagem.Compare esses três tipos de telescópios com o mesmo comprimento de tubo, considerando que o objeto observado está posicionado muito distante do centro de curvatura das lentes e espelhos e sabendo que o aumento fornecido por um telescópio é dado pela distância focal do aparelho, ou seja, o caminho percorrido pela luz da entrada do telescópio até ela focalizar-se em um único ponto. ASSINALE a alternativa que apresenta o nome do telescópio com maior aumento e o tipo de imagem formada pela lente ou espelho principal. a) Refrator e Imagem Real b) Refrator e Imagem Virtual c) Reflector e Imagem Virtual *d) Catadióptrico e Imagem Real [email protected] Considerando válidas as condições de nitidez de Gauss, a distância d, entre O e I2 , é a) 1,6 m. *d) 1,3 m. b) 1,4 m. e) 1,8 m. c) 1,5 m. (FMABC/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: C A distância entre um objeto luminoso e uma parede é de 90 cm. Uma lente delgada convergente é adequadamente posicionada entre o objeto e a parede de modo a projetar nesta uma imagem invertida e com o dobro do tamanho do objeto. A distância focal da lente é a) 40 cm. b) 50 cm. *c) 20 cm. d) 10 cm. e) 30 cm. (UNICEUB/DF-2019.1) - ALTERNATIVA: B Quando um objeto é colocado diante de uma lente convergente de distância focal 20 cm, sua imagem é projetada em um anteparo que se encontra a 30 cm da lente. Para essa situação, o aumento transversal linear é a) – 2,0. d) 1,0. *b) – 0,5. e) 2,0. c) 0,5. [email protected] a) Calcule o diâmetro do disco, em centímetros. b) Considere que o disco seja substituído por uma lente delgada, esférica e convergente, cujo eixo principal coincida com a reta r. Sabendo que essa lente foi colocada em uma posição em que projeta, sobre a superfície da mesa, uma imagem nítida da lâmpada quatro vezes menor que ela, calcule a distância focal da lente, em centímetros. RESPOSTA VUNESP-FAMERP/SP-2019.1: a) D = 9,0 cm b) f = 32 cm 24 (UEPG/PR-2019.1) - RESPOSTA OFICIAL: SOMA = 07 (01+02+04) No dia a dia é muito comum observarmos os efeitos de raios de luz incidentes em espelhos, lentes e em materiais como vidros de janelas e líquidos como a água. Em relação à óptica geométrica e suas leis, assinale o que for correto. 01) Uma pessoa encontra-se na frente e a 2 m de um espelho plano de espessura desprezível. Diretamente atrás dela há uma parede. Se a distância entre a pessoa e a imagem da parede é 8 m, a distância entre a pessoa e a parede é 4 m. 02) Um objeto real está localizado a uma distância de 6 cm de uma lente delgada convergente. Se a imagem produzida pela lente é invertida e duas vezes maior que o objeto, podemos concluir que a distância focal da lente é 4 cm. 04) Pode-se utilizar uma lente côncava-convexa para corrigir a miopia. 08) Os vidros, geralmente utilizados em janelas, possuem índice de refração menor do que a do ar, o que favorece a passagem dos raios luminosos através deles. (VUNESP/UNIFESP-2019.1) - RESPOSTA NO FINAL Um caminhão de 2 m de altura e 6 m de comprimento está parado a 15 m de uma lente esférica delgada de distância focal igual a 3 m. Na figura, fora de escala, estão representados o caminhão, a lente e a imagem do caminhão conjugada pela lente. Considerando válidas as condições de nitidez de Gauss, calcule, em m: a) a altura (y) da imagem da frente do caminhão. b) o comprimento (x) da imagem do caminhão. RESPOSTA VUNESP/UNIFESP-2019.1: a) y = 0,5 m b) x = 0,25 m (IFSUL/RS-2019.1) - ALTERNATIVA: D Diante de uma lente convergente, cuja distância focal é de 15 cm, coloca-se um objeto linear de altura desconhecida. Sabe-se que o objeto encontra-se a 60 cm da lente. Após, o mesmo objeto é colocado a 60 cm de uma lente divergente, cuja distância focal também é de 15 cm. A razão entre o tamanho da imagem conjugada pela lente convergente e o tamanho da imagem conjugada pela lente divergente é igual a a) 1/3 b) 1/5 c) 3/5 *d) 5/3 (FUVEST/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: A Três amigos vão acampar e descobrem que nenhum deles trouxe fósforos. Para acender o fogo e fazer o almoço, resolvem improvisar e prendem um pedaço de filme plástico transparente num aro de “cipó”. Colocam um pouco de água sobre o plástico, formando uma poça de aproximadamente 14 cm de diâmetro e 1 cm de profundidade máxima, cuja forma pode ser aproximada pela de uma calota esférica. Quando o sol está a pino, para aproveitamento máximo da energia solar, a distância, em cm, entre o centro do filme e a palha seca usada para iniciar o fogo, é, aproximadamente, (IME/RJ-2019.1) - ALTERNATIVA: D Uma lanterna cilíndrica muito potente possui uma lente divergente em sua extremidade. Ela projeta uma luz sobre um anteparo vertical. O eixo central da lanterna e o eixo principal da lente estão alinhados e formam um ângulo de 45º com a horizontal. A lâmpada da lanterna gera raios de luz paralelos, que encontram a lente divergente, formando um feixe cônico de luz na sua saída. O centro óptico da lente O está, aproximadamente, alinhado com as bordas frontais da lanterna. A distância horizontal entre o foco F da lente e o anteparo é de 1 m. Sabendo disto, pode-se observar que o contorno da luz projetada pela lanterna no anteparo forma uma seção plana cônica. Diante do exposto, o comprimento do semieixo maior do contorno dessa seção, em metros, é: Dados: • a lente é do tipo plano-côncava; • a face côncava está na parte mais externa da lanterna; • diâmetro da lanterna: d = 10 cm; • índice de refração do meio externo (ar): 1; • índice de refração da lente: 1,5; • raio de curvatura da face côncava: 2,5 √ 3 cm. 2 a) 3 √ b) (√ 3 − 1) c) (√ 3 + 1) *d) √ 3 e) 2 √ 3 (PUC-CAMPINAS/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: C Utilizando uma máquina fotográfica antiga, uma pessoa tirou uma fotografia de uma árvore de 4,0 metros de altura, situada a 20 metros do sistema óptico da máquina. Ao revelar o filme, notou que a imagem da árvore nele impressa tinha a altura de 1,0 cm. Considerando o sistema óptico da máquina como uma lente delgada convergente, a distância entre ele e o filme onde foi impressa a imagem era a) 2,5 cm. b) 3,0 cm. *c) 5,0 cm. d) 6,0 cm. e) 7,5 cm. *a) 75 b) 50 c) 25 d) 14 e) 7 Note e adote: Para uma lente plano-convexa , 1 f = (n – 1) 1 R , sendo n o índice de refração da lente e R o seu raio de curvatura. Índice de refração da água = 1,33.[email protected] 25 VESTIBULARES 2019.2 (VUNESP-USCS/SP-2019.2) - ALTERNATIVA: E Analise o anúncio eletrônico de uma lupa de bancada. (www.americanas.com.br) Esse anúncio mostra que, no dia a dia, as palavras podem apresentar significado diferente daquele que elas possuem no contexto científico. A palavra “dioptria”, por exemplo, não significa, no Sistema Internacional de Unidades (SI), aumento proporcionado por lentes. Considerando a definição de dioptria no SI, a informação apresentada no anúncio faz crer que a lente tem a) diâmetro igual a 12,5 cm. b) distância focal igual a 8,0 cm. c) diâmetro igual a 16 cm. d) diâmetro igual a 8,0 cm. *e) distância focal igual a 12,5 cm. (UCB/DF-2019.2) - ALTERNATIVA: B Na figura, é mostrada uma lupa simples consistindo de uma lente convexa. O objeto a ser ampliado é posicionado de forma que a respectiva distância p da lente seja menor que a distância focal f . A ampliação M é a relação entre o tamanho da imagem e o tamanho do objeto e é dada por M = f / ( f – p ). Caso se deseje uma ampliação linear mínima igual a 3, ou seja, uma imagem que seja pelo menos três vezes maior que o objeto, então deve-se ter a) f = 0,5 p. *b) f ≤ 1,5 p. c) f ≥ 1,5 p. d) f ≥ 2,0 p. e) f ≥ 2,5 p.[email protected] 26 ÓPTICA GEOMÉTRICA óptica da visão VESTIBULARES 2019.1 (UEL/PR-2019.1) - ALTERNATIVA: E Observe a figura 1 a seguir e responda a questão 15. Figura 1: Tony Tasset, Olho, 2010. – google.com.br QUESTÃO 15 Na figura 1, que se assemelha ao bulbo de um olho humano, é possível perceber algumas das suas estruturas, como a pupila e a íris. Com base nos conhecimentos sobre a óptica da visão, é correto afirmar que o olho com a) hipermetropia é caracterizado pela formação da imagem num ponto antes da retina. b) miopia é semelhante a uma lente de vidro plano-côncavo mergulhada em meio aquoso. c) hipermetropia é semelhante a uma lente de vidro côncavo-convexo mergulhada em meio aquoso. d) miopia tem a imagem formada depois da retina, e sua correção deve ser feita com lentes convergentes. *e) miopia é caracterizado por apresentar uma convergência acentuada do cristalino. (IFSUL/MG-2019.1) - ALTERNATIVA: C A miopia é um defeito de visão apresentado por pessoas que possuem um globo ocular comprido demais ou uma córnea com uma curvatura exagerada. Com efeito, míopes não conseguem focalizar corretamente na retina imagens de objetos distantes. As lentes corretivas de miopia deverão proporcionar às pessoas que as utilizam a visualização de objetos impróprios. Dessa forma, para um objeto “situado no infinito”, as lentes deverão conjugar uma imagem virtual, posicionada no ponto remoto do olho (maior distância na qual um míope consegue enxergar nitidamente). Portanto, a lente de correção deverá ter distância focal ( f) igual ao módulo da distância do ponto remoto do olho míope (|D|), isto é: f = |D|. Considere um olho míope no qual o ponto remoto está a 50 cm de distância. Qual será o tipo de lente (convergente ou divergente) e a sua vergência (V) que corrigirá essa miopia? Considere desprezível a distância entre a lente e o olho; define-se vergência de uma lente como sendo o inverso de sua distância focal. a) Lente convergente de 1,25 dioptrias. b) Lente divergente de 2,5 dioptrias. *c) Lente divergente de 2,0 dioptrias. d) Lente convergente de 5 dioptrias. (UFJF/MG-2019.1) - RESPOSTA: a) D = +3,5 di b) convergente A presbiopia é um defeito na visão que ocorre com o envelhecimento da pessoa. Define-se ponto próximo como o ponto mais perto dos olhos com que uma pessoa consegue ver com nitidez. Para uma pessoa de visão normal, este ponto está localizado a 25 cm do cristalino do olho – denominada de distância mínima de visão distinta. Com o envelhecimento, os músculos ciliares perdem elasticidade, provocando um enrijecimento do cristalino e, consequentemente, a incapacidade da acomodação visual. Por causa disso, como mostrado na figura, há um afastamento do ponto próximo, isto é, há dificuldade de visão de objetos próximos, uma vez que a formação das imagens nítidas ocorre somente atrás da retina do olho, embora a visão de objetos distantes permaneça inalterada. (VUNESP-UEA/AM-2019.1) - ALTERNATIVA: E A imagem mostra uma pessoa usando óculos constituídos por duas lentes esféricas. Efeito da observação do ponto próximo por um presbíope, em que a imagem de um objeto é formada atrás da retina. (http://tribunadoceara.uol.com.br)Observando os detalhes da imagem e sabendo que essa pessoa apresenta um único e mesmo defeito de visão nos dois olhos, podese afirmar que ela é portadora de a) hipermetropia e por isso utiliza lentes divergentes em seus óculos. b) astigmatismo e por isso utiliza lentes divergentes em seus óculos. c) miopia e por isso utiliza lentes convergentes em seus óculos. d) hipermetropia e por isso utiliza lentes convergentes em seus óculos. *e) miopia e por isso utiliza lentes divergentes em seus óculos. (UNICAMP/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: A As cirurgias corretivas a laser para a visão estão cada vez mais eficientes. A técnica corretiva mais moderna é baseada na extração de um pequeno filamento da córnea, modificando a sua curvatura. No caso de uma cirurgia para correção de miopia, o procedimento é feito para deixar a córnea mais plana. Assinale a alternativa que explica corretamente o processo de correção da miopia. *a) Na miopia, a imagem do ponto remoto se forma antes da retina e a cirurgia visa a aumentar a distância focal da lente efetiva do olho. b) Na miopia, a imagem do ponto remoto se forma depois da retina e a cirurgia visa a aumentar a distância focal da lente efetiva do olho. c) Na miopia, a imagem do ponto remoto se forma depois da retina e a cirurgia visa a diminuir a distância focal da lente efetiva do olho. d) Na miopia, a imagem do ponto remoto se forma antes da retina e a cirurgia visa a diminuir a distância focal da lente efetiva do olho. [email protected] A dioptria D (ou “grau”) de uma lente é definida como D = 1/(distância focal), ou seja: 1 grau = 1 m–1. Um oftalmologista examina um paciente com presbiopia e conclui que ele enxerga bem somente a partir de uma distância de 2,0 m dos seus olhos. a) Qual a dioptria D que a lente deve possuir para que o paciente descrito acima possa enxergar bem um objeto colocado a uma distância de 0,25 m dos seus olhos? b) Que tipo de lente o oftalmologista deve receitar ao paciente descrito acima? Justifique. (CEFET/MG-2019.1) - ALTERNATIVA: C Usar a tecnologia para melhorar a vida de pessoas com deficiência tem sido um dos objetivos de trabalhos apresentados pelo CEFET -MG em eventos científicos locais. Estudantes do Curso Técnico em Equipamentos Biomédicos desenvolveram o projeto “Vision DC – Diferenciador de cédulas de dinheiro para deficientes visuais”, orientados pelo professor Renato Zanetti. O aparelho informa a cor das cédulas através de um alto falante ou fone de ouvido, identificando, assim, o valor das notas. 27ª Mostra Específica de Trabalhos e Aplicações do CEFET-MG. Disponível em: Acesso em: 22 Set 2018. O aparelho que diferencia as cédulas, desenvolvido pelos estudantes do CEFET-MG, substitui a função a) da íris. b) da cóclea. *c) dos cones. d) dos canais semicirculares. 27 (SENAI/SP-2019.1) - ALTERNATIVA: B A miopia é um problema de visão que pode ser compensado por meio de lentes divergentes, como a mostrada na figura a seguir. (CEFET/MG-2019.1) - ALTERNATIVA: B “Bopp abaixou a cabeça até perto do jornal, como se tivesse dificuldade para enxergar as pequenas letras impressas”. STIGGER, Veronica. Opisanie Świata. São Paulo: SESI-SP, 2018, p. 37. A dificuldade visual para enxergar de longe o jornal, encenada pelo personagem Bopp, é decorrente de a) astigmatismo, pela falta de alinhamento dos olhos. *b) miopia, quando a imagem é formada antes da retina. c) hipermetropia, devido à alta pressão ocular, gerando visão embaçada. d) estrabismo, visão distorcida da imagem, por sua formação após a retina. Fonte: Disponível em Acesso em: 15 out. 2011. Uma imagem fornecida por esse tipo de lente é a) real ou virtual, dependendo da distância em que o objeto se encontra da lente. *b) sempre virtual, independentemente da distância em que se encontra o objeto. c) sempre real, independentemente da distância em que se encontra o objeto. d) real ou virtual, dependendo da distância entre a lente e o olho. e) sempre virtual e maior que o objeto. (ENEM-2018) - ALTERNATIVA: E Muitos primatas, incluindo nós humanos, possuem visão tricromática: têm três pigmentos visuais na retina sensíveis à luz de uma determinada faixa de comprimentos de onda. Informalmente, embora os pigmentos em si não possuam cor, estes são conhecidos como pigmentos “azul”, “verde” e “vermelho” e estão associados à cor que causa grande excitação (ativação). A sensação que temos ao observar um objeto colorido decorre da ativação relativa dos três pigmentos. Ou seja, se estimulássemos a retina com uma luz na faixa de 530 nm (retângulo I no gráfico), não excitaríamos o pigmento “azul”, o pigmento “verde” seria ativado ao máximo e o “vermelho” seria ativado em aproximadamente 75%, e isso nos daria a sensação de ver uma cor amarelada. Já uma luz na faixa de comprimento de onda de 600 nm (retângulo II) estimularia o pigmento “verde” um pouco e o “vermelho” em cerca de 75%, e isso nos daria a sensação de ver laranja-avermelhado. No entanto, há características genéticas presentes em alguns indivíduos, conhecidas coletivamente como Daltonismo, em que um ou mais pigmentos não funcionam perfeitamente. (UFSC-2019.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO Entre os cinco sentidos humanos, a visão é um dos mais importantes, por isso deve-se cuidar muito bem dos olhos. Ainda assim, defeitos visuais como miopia, hipermetropia e astigmatismo aparecem no decorrer da vida. Mas nada está perdido, pois os óculos são alternativas acessíveis e satisfatórias na melhoria da qualidade visual dos indivíduos. Considere o esquema do olho acima para responder aos itens da questão. a) Reproduza na folha oficial de resposta o esquema do olho abaixo e desenhe a imagem do objeto (seta) formada em um olho hipermetrope. b) Que tipo de lente esférica corrige o defeito da hipermetropia e que fenômeno óptico explica o funcionamento de uma lente esférica? c) Considere uma pessoa hipermetrope capaz de enxergar nitidamente quando seu ponto próximo é de 1,0 m. Nesse caso, qual a vergência da lente corretiva para conjugar a imagem de um objeto no ponto próximo, se esse objeto estiver a 25 cm do olho? Obs:. É obrigatória a apresentação correta dos cálculos na sua resposta. RESPOSTA UFSC-2019.1: a) b) Lente Convergente e Fenômeno da Refração. c) V = +3,0 dioptrias Disponível em: www.comprehensivephysiology.com. Acesso em: 3 ago. 2012 (adaptado).Caso estimulássemos a retina de um indivíduo com essa característica, que não possuísse o pigmento conhecido como “verde”, com as luzes de 530 nm e 600 nm na mesma intensidade luminosa, esse indivíduo seria incapaz de a) identificar o comprimento de onda do amarelo, uma vez que não possui o pigmento “verde”. b) ver o estímulo de comprimento de onda laranja, pois não haveria estimulação de um pigmento visual. c) detectar ambos os comprimentos de onda, uma vez que a estimulação dos pigmentos estaria prejudicada. d) visualizar o estímulo do comprimento de onda roxo, já que este se encontra na outra ponta do espectro. *e) distinguir os dois comprimentos de onda, pois ambos estimulam o pigmento “vermelho” na mesma intensidade. [email protected] (INATEL/MG-2019.1) - ALTERNATIVA: A João foi ao Oftalmologista e este detectou um defeito da visão chamado Hipermetropia. O tipo de lente indicado para correção deste defeito é o de: *a) Lentes biconvexas. b) Lentes bicôncavas. c) Lentes planas e paralelas. d) Espelhos côncavos. e) Espelhos planos. 28 VESTIBULARES 2019.2 (VUNESP-HUMANITAS/SP-2019.2) - ALTERNATIVA: C Com o envelhecimento, o olho humano perde sua capacidade de acomodação e a pessoa deixa de ver objetos próximos com nitidez. Para corrigir esse problema, utilizam-se lentes convergentes. Estas conjugam, desses objetos próximos, uma imagem virtual que seja afastada o suficiente para que a pessoa possa vê-la com nitidez. Supondo que uma dessas lentes conjugue, de um objeto situado a 25 cm da lente, uma imagem situada a 50 cm, como mostra a figura, a distância focal dessa lente é igual a a) 25 cm. b) 75 cm. *c) 50 cm. d) 20 cm. e) 100 cm. (IFF/RJ-2019.2) - ALTERNATIVA: A A figura abaixo ilustra uma situação em que raios de luz chegam à íris, que regula a abertura do globo ocular e, por isso, regula a quantidade de luz na entrada do olho. Os raios entrantes são focalizados pelo cristalino, que funciona como uma lente dinâmica, focalizando os raios de luz sobre a retina, no fundo do olho, onde as imagens são formadas. Figura: Olho Humano. Disponível em: https://www.biology-questions-and-answers.com/human-eyes.html. Acesso em: 08 mar. 2019. A miopia é um distúrbio de refração que afeta a visão, trazendo dificuldade para enxergar objetos distantes. Nesse sentido, pode-se dizer que, nas pessoas míopes, *a) a imagem focalizada pelo cristalino forma-se antes da retina. b) a imagem focalizada pelo cristalino forma-se após a retina. c) não há formação de imagem. d) a correção vem através do uso de óculos com lentes convergentes. e) não há qualquer relação com a formação de imagens.[email protected] 29 |
Ifsul 2022 na figura ao lado está representado um espelho plano, onde O é um observador
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