50_Optica_Conceito_Basicos

EDUCACIONAL

FísicaÓptica

1FISCOL1499-R

CONCEITOS BÁSICOS

01.(ITA) Dos objetos citados a seguir, assinale aquele queseria visível em uma sala perfeitamente escura:

a) um espelhob) qualquer superfície de cor clarac) um fio aquecido ao rubrod) uma lâmpada desligadae) um gato preto

02.Classifique os pontos P1, P2 e P3 em relação aos sistemasópticos S1 e S2:

03.O que são corpos luminosos e corpos iluminados?Dê exemplos.

04.Explique, resumidamente, como as pessoas conseguemenxergar os corpos.

P2

S1 S2

P1 P3

Resolução:

Numa sala perfeitamente escura, somente será visível umcorpo que emitir luz por ele produzida. Portanto, a alternativacorreta é a C.

Resolução:

P1 (S1) = POR

P1 (S2) = não tem significado físico

P2 (S1) = PIR

P2 (S2) = POR

P3 (S1) = não tem significado físico

P3 (S2) = PI∞

Resolução:

Corpos luminosos � emitem luz própria(Sol, uma lâmpada acesa, um metal incandescente)Corpos iluminados � emitem luz por reflexão(Lua, uma lâmpada apagada, um metal à temperatura normal)

Resolução:

Nossos olhos recebem luz dos objetos, produzindo a sensação devisão. Se um objeto for totalmente negro, ele será notado devido àpercepção de contrastes com sua vizinhança.

EDUCACIONAL2 FÍSICA ÓPTICA

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05.Classifique os pontos P1, P2 e P3 em relação aos sistemasópticos S1 e S2.

P1 (S1) = P2 (S1) = P3 (S1) =

P1 (S2) = P2 (S2) = P3 (S2) =

06.Explique por que, olhando através de uma janela de vidroplano e delgado, veremos os objetos situados atrás desta.

07.Qual o fenômeno óptico que nos permite enxergar osobjetos não luminosos?

08.Uma câmara escura cúbica, de lado 10 cm, encontra-se auma distância de 20 m de uma árvore de altura 8 m. Quala altura da imagem projetada sobre o anteparo fosco dacâmara escura?

09.(PUC) Um quadro coberto com uma placa de vidro planonão é tão bem visto quanto outro não coberto, porque:

a) o vidro reflete parte da luz incidenteb) o vidro refrata a luzc) o vidro difunde a luzd) o vidro absorve a luzd) o vidro reflete totalmente a luz incidente

10.O vidro leitoso é um corpo:

a) transparenteb) translúcidoc) opacod) luminosoe) nda

P1

S1 S2

P2

P3

Resolução:

P1(S1) = PO∞P1(S2) = não tem significado

P2(S1) = PIR

P2(S2) = POV

P3(S1) = não tem significado

P3(S2) = PIR

Resolução:

Os objetos são vistos porque normalmente os vidros planos e delgadossão transparentes, permitindo a passagem quase que total da luz,refletindo apenas uma pequena parcela desta.

Resolução:

A reflexão da luz.

Resolução:

H = 8 m D = 20 m d = 10 cm = 0,1 m

Como h d= , temos:

8 0

0 1h =,

⇒ h = 0,04 m = 4 cm

Resolução:

Apesar de ser um meio transparente, o vidro reflete parte da luz que neleincide.

Alternativa A

Resolução:

O vidro leitoso pode ser usado em banheiros, pois é um meio translúcido.

Alternativa B

EDUCACIONAL3ÓPTICA FÍSICA

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11.(UF-JF) O fenômeno de formação de sombraevidencia que:

a) a luz possui baixa freqüênciab) a luz caminha em curvasc) a luz caminha em linha retad) a luz não é ondae) nda

12.(PUC) Num eclipse total da Lua, a posição relativados três astros, Sol, Lua e Terra, é a seguinte:

a) o Sol entre a Lua e a Terrab) a Lua entre o Sol e a Terrac) a Lua e a Terra à esquerda do Sold) a Terra entre o Sol e a Luae) nda

13.(PUC)Lua tem último eclipse total do século

"Às 22h21min de hoje, começa o último eclipsetotal da Lua do século. Ele será visível de todo oBrasil (...) Os eclipses totais da Lua ocorrem acada 18 anos, mas só são visíveis deaproximadamente 1/3 da superfície terrestre.Assim, para um mesmo ponto da Terra, eclipsestotais acontecem a cada 54 anos."

Folha de S. Paulo, 16/08/89

a) Explique como o eclipse total da Lua acontece,esquematizando a situação.

b) Que propriedade da luz possibilita que esse tipode fenômeno ocorra ?

14.Na figura, a câmara escura inverte a imagem doobjeto. Isso se deve:

a) ao Princípio da Reversibilidade dos raios de luzb) ao Princípio da Propagação Retilínea dos raios de

luzc) a uma ilusão de ópticad) ao Princípio da Refração da luze) nda

Resolução:

A sombra se dá devido à propagação retilínea da luz.

Alternativa C

Resolução:

Alternativa C

Sol Terra Lua

Sol Terra Lua

cone de penumbra

cone de penumbra

cone de sombra

Resolução:

a) A lua penetra no cone de sombra e, como é um corpo iluminado, aparececomo um ponto negro no céu.

b) A propagação retilínea da luz.

orifício

Resolução:

A inversão da imagem se deve à propagação retilínea da luz.

Alternativa B


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15.(FUVEST) Um aparelho fotográfico rudimentar éconstituído por uma câmara escura com um orifícionuma face e um anteparo de vidro fosco na face oposta.Um objeto luminoso em forma de L se encontra a 2 mdo orifício e a sua imagem no anteparo é 5 vezes menorque o seu tamanho natural.

a) Esboce a imagem vista pelo observador O indicado nafigura.

b) Determine a largura d da câmara.

16.(FCC) Na figura abaixo, estão representados um morro,uma árvore e um observador (O). A altura da árvore é de50 m e a distância entre ela e o observador, de 300 m.A distância entre o observador e o ponto M é de 800 m.Qual é, aproximadamente, a altura (H) do morro se, doponto de vista do observador, o topo da árvore e o topodo morro estão alinhados?

a) 133 mb) 512 mc) 1 100 md) 1 831 me) 2 400 m

17.(UNICAMP) Um observador nota que um edifício projeta

no solo uma sombra de 30 m de comprimento no instante

em que um muro de 1,5 m de altura projeta uma sombra

de 50 cm. Determine a altura do edifício:

a) 100 mb) 25 mc) 10 md) 90 me) nda

Resolução:

a) A imagem é invertida horizontalmente e verticalmente.

b) h = d ⇒ H

5 = d ⇒ d = 5 = 0,4 m

⇒⇒⇒⇒⇒inversão

d

o O

Resolução:

H

50 =

800

300 ⇒ H ≅≅≅≅≅ 133 m

Alternativa A

OM

H

1 2444 3444

800 m

300 m

50 mÁrvore

Morro H

Observador

Resolução:

H

1,5 =

30

0,5 ⇒ H = 90 m

Alternativa D

30 m

0,5 m

muro

edifício H 1,5 m

1 24 34

1 244444444 344444444

1 244444444 344444444

M


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18.O observador A da figura vê, por reflexão no espelho (E),

a imagem (B') do observador B. Desenhe o raio de luz que

permite tal observação.

Observação: Esta construção também é conhecida como"método das imagens".

19.(UFU-MG) Considere as proposições:

I. No vácuo, a luz percorre distâncias da ordem dedezenas de metro, em linha reta.

II. Em quaisquer circunstâncias, a luz se propaga emlinha reta.

III. Nos meios homogêneos e transparentes e paradistâncias da ordem de dezenas de metro, a luz sepropaga em linha reta.

IV. Para que a luz se propague em linha reta, é suficienteque o meio seja transparente.

Assinale a opção verdadeira:

a) somente I é corretab) somente I e III são corretasc) somente II e III são corretasd) todas são corretase) todas são falsas

20.(CESCEM) Uma fonte luminosa projeta luz sobre asparedes de uma sala; um pilar intercepta parte desta luz.A penumbra que se observa se deve:

a) ao fato da fonte luminosa não ser puntualb) ao fato da luz, nestas circunstâncias, deixar de se

propagar, em primeira abordagem, em linha retac) aos fenômenos de interferência que a luz sofre após

tangenciar os bordos do pilard) ao fenômeno da difraçãoe) à incapacidade do globo ocular de determinar uma

diferenciação eficiente da linha divisória entre a luz ea penumbra

A

B(E)

B'

Resolução:

O observador A tem a impressão de que a luz sai de B' aoinvés de sair de B.

Resolução:

A luz se propaga em linha reta nos meios transparentes e homogêneos.

Se tivemos variação na densidade, pressão ou temperatura, a luz podenão se propagar em linha reta. Portanto:

Alternativa E

Resolução:

A fonte extensa pode gerar penumbra.

Alternativa A

A

B(E)

B'


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Sol

LuaTerra

21.(FCC) Durante um eclipse solar, um observador:

a) no cone de sombra, vê um eclipse parcial

b) na região da penumbra, vê um eclipse total

c) na região plenamente iluminada, vê a Lua eclipsada

d) na região da sombra própria da Terra, vê somente a Lua

e) na região plenamente iluminada, não vê o eclipse solar

22.(FESP) Um edifício projeta no solo uma sombra de

40 m. No mesmo instante, um observador toma uma

haste vertical de 20 cm e nota que sua sombra mede

0,80 m. A altura do edifício é de:

a) 4 m

b) 8 m

c) 10 m

d) 20 m

e) 40 m

23.(MACK) Um eclipse solar só pode ocorrer quando:

a) é fase de lua nova

b) é fase de lua cheia

c) é fase de lua em quarto crescente

d) é fase de lua em quarto minguante

e) nda

Resolução:

Pela teoria ⇒ Alternativa E

40 m

0,8 m

haste

edifício H

0,2 m1 24 34

Resolução:

H

40 =

0 2

0 8

,

, ⇒⇒⇒⇒⇒ H = 10 m

Alternativa C

Resolução:

O eclipse solar só ocorre quando a Lua está entre o Sol e a Terra.

Isto ocorre na Lua Nova.

Alternativa A

1 244444444 344444444


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24.(CESGRANRIO)

A figura acima está fora de escala; reproduz, porém,corretamente, os aspectos qualitativos da geometria dosistema Terra, Lua, Sol durante um eclipse anular do Sol.Qual das opções abaixo melhor representa a situaçãoaparente do Sol e da Lua, para observadores situadosrespectivamente nas zonas I, II e III da Terra?

Dados: círculo maior � Sol,círculo menor � Lua,parte hachurada � Terra

observador observador observador zona I zona II zona III

a)

b)

c)

d)

e)

25.(FCC) Uma câmara escura de orifício tem um anteparo

fosco quadrado de 10 cm de lado. A distância do orifício

até o anteparo é de 30 cm. Quando se focaliza uma árvore

de uma certa distância, sua imagem excede 2 cm do

tamanho da altura do anteparo. Aumentando em 1,50 m a

distância entre a árvore e a câmara, a imagem adquire o

mesmo tamanho do lado do anteparo. A altura da árvore

é de:

a) 7,5 mb) 9 mc) 3 md) 6 me) 4,5 m

Sol

LuaI →

III

Terra

II

Resolução:

Pela teoria ⇒ Alternativa A

Resolução:

H

h =

D

d ⇒ D =

0

30+

⇒ H = 5

H

D + 150 =

10

30 ⇒ H =

D 150

3

+

Igualando, temos:

5 = + 150

3 ⇒ D = 750 cm

H = 5. D

=

2 750

5

.

= 300 cm ou 3 m

Alternativa C


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26.(ITA) A relação entre os tamanhos das imagens de um

indivíduo de 1,80 m de altura, formadas numa câmara

escura através de um orifício, quando o indivíduo se

encontra, respectivamente, às distâncias de 24 m e 36 m,

será:

a) 3/2

b) 2/3

c) 1/3

d) 1/25

e) 2/25

27.(PUC) A um aluno foi dada a tarefa de medir a altura do

prédio da escola que freqüentava. O aluno, então, pensou

em utilizar seus conhecimentos de óptica geométrica e

mediu, em determinada hora da manhã, o comprimento

das sombras do prédio e dele próprio projetadas na

calçada (L e l, respectivamente). Facilmente, chegou à

conclusão de que a altura do prédio da escola era de

cerca de 22,1 m. As medidas por ele obtidas para as

sombras foram L = 10,4 m e l = 0,8 m. Qual é a altura

do aluno?

h

lL

H

Resolução:

H

24 =

h

d1 ⇒ 24 . h1 = H . d (I)

H

36 =

h

d2 ⇒ 36 . h2 = H . d (II)

de (I) em (II), temos:

24 . h1 = 36 . h2

h

h1

2 =

36

24 = 1,5 = 3

2 ⇒ Alternativa A

d36 m

h2

Situação 2

H

d24 m

h1

Situação 1

H

Resolução:

H

h =

L

l

22 1,

h =

10 4

0 8

,

,

h = 1,7 m


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28.(UF-GO) Um feixe luminoso, partindo de fontepuntiforme, incide sobre um disco de 10 cm de diâmetro.Sabendo-se que a distância da fonte ao disco é 1/3 (umterço) da distância deste ao anteparo e que os planos dafonte, do disco e do anteparo são paralelos, pode-seafirmar que o raio da sombra projetada sobre o anteparoé de:

a) 20 cmb) 25 cmc) 30 cmd) 40 cme) 15 cm

29.(FCC) Entre uma fonte pontual e um anteparo, coloca-seum objeto opaco de forma quadrada e de 30 cm de lado. Afonte e o centro da placa estão numa mesma reta que, porsua vez, é perpendicular ao anteparo. O objeto encontra-sea 1,50 m da fonte e a 3,00 m do anteparo. A área da sombrado objeto, produzida no anteparo, em m2, é:

a) 0,18b) 0,36c) 0,81d) 0,54e) 0,60

30.(UE-CE) Numa manhã de sol, Aline encontra-se com abeleza de uma rosa vermelha. A rosa parece vermelhaporque:

a) irradia a luz vermelhab) reflete a luz vermelhac) absorve a luz vermelhad) difrata a luz vermelhae) refrata a luz vermelha

Resolução:

10

3

x =

h

xx+3

⇒ h =

0

3.

. 3 = 40 cm

Raio =

0

2 = 20cm ⇒ Alternativa A

Resolução:

0 3

1

,

,5 =

h

4,5 ⇒ h = 0,9 m

Área = h2 = 0,92 = 0,81 m2

Alternativa C

x/3

h

disco

10 cm

anteparo

x

1,5 m

h

objeto

0,3 m

anteparo

3 m

Resolução:

Pela teoria ⇒ Alternativa B

F

F


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31.(UNITAU) Num cômodo escuro, uma bandeira do Brasilé iluminada por uma luz monocromática amarela. Oretângulo, o losango, o círculo e a faixa central dabandeira apresentariam, respectivamente, as cores:

a) verde, amarela, azul, brancab) preta, amarela, preta, brancac) preta, amarela, preta, amarelad) verde, amarela, verde, amarelae) amarela, amarela, amarela, amarela

32.(FGV) A folha impressa de um livro apresenta impressãode letras pretas sobre o fundo branco do papel; isso facilitaa leitura e a percepção da escrita. O que ocorre com a luz?Ela:

a) é absorvida pela escrita e refratada pelo papel brancob) é refletida pela escrita e absorvida pelo papel brancoc) é absorvida pela escrita e refletida pelo papel brancod) é refletida igualmente pelas duas partese) é refratada em graus diferentes pelas duas partes

33.Explique por que um automóvel de cor preta aquece maisdo que um automóvel semelhante, porém de cor branca.

34.(UF-ES) Um raio de luz, ao se refletir sobre uma superfície,apresenta-se refletido difusamente. Isso mostra que:

a) a superfície refletora é planab) a superfície refletora é côncavac) a superfície refletora é convexad) a superfície refletora absorve parcialmente a luz

incidentee) a superfície refletora é rugosa

35.(UNIP) Considere dois corpos A e B, constituídos porpigmentos puros. Expostos à luz branca, o corpo A seapresenta vermelho e o corpo B se apresenta branco. Selevarmos A e B a um quarto escuro e os iluminarmos comluz vermelha, então:

a) A e B ficarão vermelhosb) A fica vermelho e B, brancoc) ambos ficam escurosd) B ficará vermelho e A, escuroe) A e B ficarão brancos

Resolução:

Retângulo → preto (não reflete nenhuma cor)

Losango → amarelo

Círculo → preto (não reflete nenhuma cor)

Faixa → amarelo (reflete o amarelo)

Alternativa C

Resolução:

O branco reflete todas as cores. O preto absorve as cores.

Alternativa C

Resolução:

Porque absorve mais a luz do que o outro e a luz absorvida geralmenteé transformada em calor.

Resolução:


Resolução:

Se incidirmos a luz branca:

A → reflete apenas o vermelho.B → reflete todas as cores.

Se incidirmos a luz vermelha:

A → reflete o vermelho.B → reflete o vermelho.

Alternativa A


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36.A figura abaixo representa um raio de luz incidente emuma superfície plana e polida.

Determine:

a) o tipo de reflexão sofrida pela luzb) os ângulos de incidência e de reflexão

37.Enuncie a 1a Lei da Reflexão.

38.Enuncie a 2a Lei da Reflexão.

39.A reflexão da luz ocorre:

a) apenas nas superfícies rugosasb) apenas nas superfícies polidasc) nas superfícies polidas e também nas superfícies

rugosasd) principalmente nos corpos negrose) nda

40.Um raio de luz incide em uma superfície plana e polida,conforme mostra a figura abaixo. Determine o ânguloformado entre o raio incidente e o raio refletido.

30°

Superfície Refletora

Resolução:

a) Como a superfície é polida, a reflexão é especular.

b) Os ângulos $i e $r são medidos a partir da reta normal, portanto:

Resolução:

O raio incidente, o raio refletido e a reta normal estão contidos em umúnico plano, chamado plano de incidência.

Resolução:

O ângulo de reflexão é sempre igual ao ângulo de incidência

60°

Resolução:

Pela teoria ⇒ Alternativa C

Resolução:

O ângulo é de 60º.

30º

60°

30º

N

$r = 60o $i = 60o

30°

superfície refletora

como $r = $i , $r = 60o

r i


FISCOL1499-R

41.Um raio de luz incide em uma superfície plana e polida,que forma um ângulo de 90° com outra superfície planae polida, conforme mostra a figura. Complete no desenhoo caminho percorrido pelo raio de luz e determine oângulo de reflexão da luz na superfície horizontal.

20°

Resolução:

30°

x

30°

60°

.

30°

x

42.(UF-ES) O pincel de luz refletido por uma dada superfíciesofre predominantemente o fenômeno da difusão. Istomostra que:

a) a superfície é perfeitamente polidab) a superfície, além de perfeitamente polida, é côncavac) a superfície, além de perfeitamente polida, é convexad) a superfície absorveu a luz predominantementee) a superfície era rugosa

43.(MACK) As páginas deste livro são visíveis por causa da:

a) absorção da luzb) difusão da luzc) reflexão ordenada da luzd) refração da luze) absorção e reflexão simultânea da luz

Resolução:

O papel reflete a luz e as letras absorvem.

44.O esquema abaixo representa dois espelhos planosperpendiculares entre si e um raio de luz que se refleteneles. Determine a medida do ângulo x.

45.(PUC-MG) A reflexão difusa nas superfícies rugosasocorre porque:

a) estas superfícies não refletem a luzb) a luz é refletida em várias direçõesc) o raio luminoso se refratad) a velocidade da luz varia na reflexãoe) nda

Resolução:

Alternativa B

Resolução:

Pela teoria ⇒ Alternativa B

46.(CESCEM) Sob luz solar, a grama é verde porque:

a) absorve acentuadamente a componente verde da luz solarb) difunde acentuadamente a componente verde da luz solarc) a vista apresenta grande sensibilidade em relação ao

verde e ao roxod) todas as componentes da luz solar são difundidas,

com exceção da verdee) a luz solar é predominantemente verde

20o

20o

70o

70o 70o

20o

Resolução:


Resolução:

x = 60º

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