202 espelhos esféricos

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[email protected] - Lista 202: espelhos esféricos - vicenteventura.blogspot.com 1 UNIFESP 55B. Considere as situações seguintes. I. Você vê a imagem ampliada do seu rosto, conjugada por um espelho esférico. II. Um motorista vê a imagem reduzida de um carro atrás do seu, conjugada pelo espelho retrovisor direito. III. Uma aluna projeta, por meio de uma lente, a imagem do lustre do teto da sala de aula sobre o tampo da sua carteira. A respeito dessas imagens, em relação aos dispositivos ópticos referidos, pode-se afirmar que (A) as três são virtuais. (B) I e II são virtuais; III é real. (C) I é virtual; II e III são reais. (D) I é real; II e III são virtuais. (E) as três são reais. UNIFESP 55e. Suponha que você é estagiário de uma estação de televisão e deve providenciar um espelho que amplie a imagem do rosto dos artistas para que eles próprios possam retocar a maquilagem. O toucador limita a aproximação do rosto do artista ao espelho a, no máximo, 15 cm. Dos espelhos a seguir, o único indicado para essa finalidade seria um espelho esférico (A) côncavo, de raio de curvatura 5,0 cm. (B) convexo, de raio de curvatura 10 cm. (C) convexo, de raio de curvatura 15 cm. (D) convexo, de raio de curvatura 20 cm. (E) côncavo, de raio de curvatura 40 cm. UNIFESP 59B. Os elevados custos da energia, aliados à conscientização da necessidade de reduzir o aquecimento global, fazem ressurgir antigos projetos, como é o caso do fogão solar. Utilizando as propriedades reflexivas de um espelho esférico côncavo, devidamente orientado para o Sol, é possível produzir aquecimento suficiente para cozinhar ou fritar alimentos. Suponha que um desses fogões seja constituído de um espelho esférico côncavo ideal e que, num dado momento, tenha seu eixo principal alinhado com o Sol. Na figura, P1 a P5 representam cinco posições igualmente espaçadas sobre o eixo principal do espelho, nas quais uma pequena frigideira pode ser colocada. P2 coincide com o centro de curvatura do espelho e P4, com o foco. Considerando que o aquecimento em cada posição dependa exclusivamente da quantidade de raios de luz refletidos pelo espelho que atinja a frigideira, a ordem decrescente de temperatura que a frigideira pode atingir em cada posição é: (A) P4 > P1 = P3 = P5 > P2. (B) P4 > P3 = P5 > P2 > P1. (C) P2 > P1 = P3 = P5 > P4. (D) P5 = P4 > P3 = P2 > P1. (E) P5 > P4 > P3 > P2 > P1. UNESP 44b) Uma pessoa observa a imagem de seu rosto refletida numa concha de cozinha semi-esférica perfeitamente polida em ambas as faces. Enquanto na face côncava a imagem do rosto dessa pessoa aparece a) invertida e situada na superfície da concha, na face convexa ela aparecerá direita, também situada na superfície. b) invertida e à frente da superfície da concha, na face convexa ela aparecerá direita e atrás da superfície. c) direita e situada na superfície da concha, na face convexa ela aparecerá invertida e atrás da superfície. d) direita e atrás da superfície da concha, na face convexa ela aparecerá também direita, mas à frente da superfície. e) invertida e atrás na superfície da concha, na face convexa ela aparecerá direita e à frente da superfície.

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UNIFESP 55B. Considere as situações seguintes.

I. Você vê a imagem ampliada do seu rosto, conjugada por um espelho esférico.

II. Um motorista vê a imagem reduzida de um carro atrás do seu, conjugada pelo espelho retrovisor direito.

III. Uma aluna projeta, por meio de uma lente, a imagem do lustre do teto da sala de aula sobre o tampo da sua carteira.

A respeito dessas imagens, em relação aos dispositivos ópticos referidos, pode-se afirmar que

(A) as três são virtuais.(B) I e II são virtuais; III é real.(C) I é virtual; II e III são reais.(D) I é real; II e III são virtuais.(E) as três são reais.

UNIFESP 55e. Suponha que você é estagiário de uma estação de televisão e deve providenciar um espelho que amplie a imagem do rosto dos artistas para que eles próprios possam retocar a maquilagem. O toucador limita a aproximação do rosto do artista ao espelho a, no máximo, 15 cm. Dos espelhos a seguir, o único indicado para essa finalidade seria um espelho esférico

(A) côncavo, de raio de curvatura 5,0 cm.(B) convexo, de raio de curvatura 10 cm.(C) convexo, de raio de curvatura 15 cm.(D) convexo, de raio de curvatura 20 cm.(E) côncavo, de raio de curvatura 40 cm.

UNIFESP 59B. Os elevados custos da energia, aliados à conscientização da necessidade de reduzir o aquecimento global, fazem ressurgir antigos projetos, como é o caso do fogão solar. Utilizando as propriedades reflexivas de um espelho esférico côncavo, devidamente orientado para o Sol, é possível produzir aquecimento suficiente para cozinhar ou fritar alimentos. Suponha que um desses fogões seja constituído de um espelho esférico côncavo ideal e que, num dado momento, tenha seu eixo principal alinhado com o Sol.

Na figura, P1 a P5 representam cinco posições igualmente espaçadas sobre o eixo principal do espelho, nas quais uma pequena frigideira pode ser colocada. P2 coincide com o

centro de curvatura do espelho e P4, com o foco. Considerando que o aquecimento em cada posição dependa exclusivamente da quantidade de raios de luz refletidos pelo espelho que atinja a frigideira, a ordem decrescente de temperatura que a frigideira pode atingir em cada posição é:

(A) P4 > P1 = P3 = P5 > P2.(B) P4 > P3 = P5 > P2 > P1.(C) P2 > P1 = P3 = P5 > P4.(D) P5 = P4 > P3 = P2 > P1.(E) P5 > P4 > P3 > P2 > P1.

UNESP 44b) Uma pessoa observa a imagem de seu rosto refletida numa concha de cozinha semi-esférica perfeitamente polida em ambas as faces. Enquanto na face côncava a imagem do rosto dessa pessoa aparece

a) invertida e situada na superfície da concha, na face convexa ela aparecerá direita, também situada na superfície.

b) invertida e à frente da superfície da concha, na face convexa ela aparecerá direita e atrás da superfície.

c) direita e situada na superfície da concha, na face convexa ela aparecerá invertida e atrás da superfície.

d) direita e atrás da superfície da concha, na face convexa ela aparecerá também direita, mas à frente da superfície.

e) invertida e atrás na superfície da concha, na face convexa ela aparecerá direita e à frente da superfície.

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UNESP 45a) Um pesquisador decide utilizar a luz solar concentrada em um feixe de raios luminosos para confeccionar um bisturi para pequenas cirurgias. Para isso, construiu um coletor com um espelho esférico, para concentrar o feixe de raios luminosos, e um pequeno espelho plano, para desviar o feixe em direção à extremidade de um cabo de fibra óptica. Este cabo capta e conduz o feixe concentrado para a sua outra extremidade, como ilustrado na figura.

Em uma área de 1 mm2, iluminada pelo sol, a potência disponível é 0,001 W/mm2. A potência do feixe concentrado que sai do bisturi óptico, transportada pelo cabo, cuja seção tem 0,5 mm de raio, é de 7,5 W. Assim, a potência disponibilizada por unidade de área (utilize π =3) aumentou por um fator de

a) 10 000.b) 4 000.c) 1 000.d) 785.e) 100.

UNESP 14) Em uma reportagem da revista Pesquisa FAPESP (n.o 117 – novembro de 2005), foi relatada uma experiência realizada no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), na qual buscava-se verificar a possibilidade real de incendiar um navio, utilizando espelhos posicionados sobre um arco de circunferência de raio R, conforme se supõe tenha sido feito por Arquimedes na cidade grega de Siracusa, em sua luta contra a invasão romana. Considerando que o navio a ser queimado estivesse a 40 m de distância do espelho, qual seria o raio de curvatura do arco de circunferência necessário, a fim de posicionar o foco desse espelho côncavo exatamente no ponto requerido? Nos seus cálculos, considere que o espelho seja ideal e

que o Sol, o espelho e o navio estejam quase que alinhados.

R = 80m

UNESP 44c) Um estudante compra um espelho retrovisor esférico convexo para sua bicicleta. Se ele observar a imagem de seu rosto conjugada com esse espelho, vai notar que ela é sempre

(A) direita, menor que o seu rosto e situada na superfície do espelho.

(B) invertida, menor que o seu rosto e situada atrás da superfície do espelho.

(C) direita, menor que o seu rosto e situada atrás da superfície do espelho.

(D) invertida, maior que o seu rosto e situada atrás na superfície do espelho.

(E) direita, maior que o seu rosto e situada atrás da superfície do espelho.

Unicamp 12) Para espelhos esféricos nas condições de Gauss, a distância do objeto ao espelho, p, a distância da imagem ao espelho, p´, e o raio de curvatura do espelho, R, estão relacionados através da equação 1p+1p’=2R. O aumento linear transversal do espelho esférico é dado por A= –p’p, onde o sinal de A representa a orientação da imagem, direita quando positivo e invertida, quando negativo. Em particular, espelhos convexos são úteis por permitir o aumento do campo de visão e por essa razão são freqüentemente empregados em saídas de garagens e em corredores de supermercados. A figura abaixo mostra um espelho esférico convexo de raio de curvatura R. Quando uma pessoa está a uma distância de 4,0m da superfície do espelho, sua imagem virtual se forma a 20cm deste, conforme mostra a figura. Usando as expressões fornecidas acima, calcule o que se pede.

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a) O raio de curvatura do espelho.b) O tamanho h da imagem, se a pessoa

tiver H=1,60 m de altura.a) Aproximadamente 42 cmb) 8,0 cm

ITA 11A) Um espelho esférico convexo reflete uma imagem equivalente a 3/4 da altura de um objeto dele situado a uma distância p1. Então, para que essa imagem seja refletida com apenas 1/4 da sua altura, o objeto deverá se situar a uma distância p2 do espelho, dada por

a) p2=9p1 b) p2=9p1/4 c) p2=9p1/7 d) p2=15p1/7 e) p2= –15p1/7