EDUCANDO(A): ___________________________________________________________________ ANO: 2º TURMA: _____ TURNO: _____________________________ DATA: _____/_____/ 2012 COMPONENTE CURRICULAR: FÍSICA I TRIMESTRE: PRIMEIRO EDUCADOR(A): FÁBIO JORGE

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Visto Coordenação:

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Visto Educador(a):

Nota:

LISTA DE EXERCÍCIOS

01 - (UNIFOR CE)

Dois pescadores estão em margens opostas de um lago. Sem ter um celular, eles tentam se comunicar por

meio de vários modos diferentes.

Entre os processos de comunicação citados abaixo, qual deles não envolve transferência física de matéria e não necessita de um meio material

para se propagar?

a) Lançar uma seta com uma mensagem.

b) Lançar uma pedra no meio do açude.

c) Gritar e gesticular erguendo as mãos.

d) Acender e apagar uma lanterna.

e) Todos os processos de comunicação acima implicam em transferência de matéria.

Gab: D

02 - (UEL PR)

Posicione-se de frente para a Lua. Em seguida, coloque um lápis em frente a seu olho, a uma distância

suficiente para que o diâmetro do lápis bloqueie totalmente a imagem da Lua. Considere que o diâmetro

do lápis é igual a 7mm, que a distância do olho até o lápis é de 75cm e que a distância da Terra à Lua é de

3105km.

Utilizando somente estes dados, pode-se estimar que:

a) O brilho da Lua corresponde ao brilho de uma estrela de 1ª magnitude.

b) O perímetro da Lua mede aproximadamente 21000 km.

c) A órbita da Lua é circular.

d) O diâmetro da Lua é de aproximadamente 3500 km.

e) A Terra não possui a forma esférica, mas apresenta achatamento nos polos.

Gab: D

03 - (UDESC)

Considere as proposições sobre a luz e assinale a alternativa incorreta.

a) A luz se propaga em linha reta nos meios homogêneos e, ao incidir sobre a superfície de um espelho

côncavo, é refletida.

b) Quando um raio de luz segue uma trajetória num sentido qualquer e é refletido por um espelho plano,

o raio refletido seguirá a mesma trajetória do raio incidente.

c) Em um meio homogêneo, a luz que incide sobre uma lente pode seguir direções diferentes após

atravessar essa lente, mas ainda em linha reta.

d) Os raios luminosos são independentes entre si, por isso, podem cruzar-se sem que suas trajetórias

sejam alteradas.

e) No vácuo, a luz propaga-se em linha reta.

Gab: B

04 - (UFG GO)

Alguns veículos possuem espelhos retrovisores convexos no lado direito e, em alguns desses espelhos, lê-

se a seguinte frase:

“Objetos no espelho estão mais próximos do que parece.”

Isso ocorre porque o cérebro associa o tamanho da imagem com o inverso da distância. Essa associação

deve-se ao fato de que quanto maior for a distância do objeto ao observador menor será a imagem

formada na retina.

Um automóvel possui um retrovisor direito convexo com raio de curvatura R. Seu motorista observa por

esse espelho, localizado a uma distância R do seu olho, um automóvel de 2,0 metros de altura que se

encontra a 20R de distância do espelho.

Considerando o exposto, calcule:

a) o tamanho da imagem no espelho retrovisor;

b) a distância, como estimada pelo cérebro, do objeto ao espelho retrovisor.

Gab:

a) i 0,05 cm.

b) 61 R

05 - (ACAFE SC)

Acoplados nos espelhos de alguns carros são colocados espelhos esféricos convexos para o motorista

observar os carros detrás.

A alternativa correta que mostra a vantagem de se usar um espelho desse tipo em relação a um espelho

plano está no fato de que:

a) o campo visual é maior.

b) as imagens dos carros ficam maiores.

c) as imagens dos carros são reais.

d) as distâncias das imagens ao espelho são maiores do que as distâncias dos carros ao espelho.

Gab: A

06 - (MACK SP)

Um pequeno objeto foi colocado sobre o eixo principal de um espelho esférico côncavo, que obedece às

condições de Gauss, conforme ilustra a figura ao lado. O raio da esfera, da qual foi retirada a calota que

constitui o espelho, mede 1,00 m. Nessas condições, a distância entre esse objeto e sua respectiva imagem

conjugada é de

a) 240 cm

b) 150 cm

c) 75 cm

d) 60 cm

e) 50 cm

Gab: A

07 - (FATEC SP)

As superfícies esféricas e refletoras têm inúmeras aplicações práticas no dia a dia. Os espelhos convexos,

que são usados em retrovisores de moto, ônibus e entradas de lojas comerciais, prédios e elevadores, têm

como finalidade

a) aumentar o campo visual e formar imagens reais e maiores.

b) aumentar o campo visual e formar imagens virtuais e maiores.

c) aumentar o campo visual e formar imagens virtuais e menores.

d) diminuir o campo visual e formar imagens reais e maiores.

e) diminuir o campo visual e formar imagens virtuais e menores.

Gab: C

08 - (UFTM)

Sobre o comportamento dos espelhos esféricos, assinale a alternativa correta.

a) Se um objeto real estiver no centro de curvatura de um espelho esférico sua imagem será real, direita

e de mesmo tamanho que a do objeto.

b) Os raios de luz que incidem, fora do eixo principal, sobre o vértice de um espelho esférico refletem-se

passando pelo foco desse espelho.

c) Os espelhos esféricos côncavos só formam imagens virtuais, sendo utilizados, por exemplo, em portas

de garagens para aumentar o campo visual.

d) Os espelhos convexos, por produzirem imagens ampliadas e reais, são bastante utilizados por

dentistas em seu trabalho de inspeção dental.

e) Os espelhos utilizados em telescópios são côncavos e as imagens por eles formadas são reais e se

localizam, aproximadamente, no foco desses espelhos.

Gab: E

09 - (UEPG PR)

A figura abaixo representa um espelho esférico convexo com um objeto à sua frente. A distância do objeto

ao espelho é igual a três vezes a distância focal do espelho. Com relação à imagem conjugada pelo

espelho, assinale o que for correto.

01. A imagem conjugada é virtual, direta e reduzida.

02. A altura da imagem corresponde a 4

1 da altura do objeto.

04. A distância do objeto à imagem é 2

9 f.

08. A imagem está situada à direita do foco do espelho.

16. Sem conhecer o valor da distância focal do espelho, nada se pode afirmar sobre a imagem conjugada.

Gab: 03

10 - (UDESC)

Consultando o manual de um automóvel, na seção de retrovisores laterais, você se depara com a seguinte

afirmação: “os espelhos dos retrovisores laterais são convexos a fim de ampliar o ângulo de visão. Assim,

os objetos observados nos espelhos retrovisores estão, na realidade, mais próximos do que parecem”.

Suponha que você esteja dirigindo e observa dois carros alinhados atrás do seu; o primeiro (carro 1) a uma

distância de 5,0 m do espelho retrovisor lateral do motorista, e o segundo (carro 2) a uma distância de 10,0

m do mesmo espelho retrovisor.

Considerando o retrovisor lateral como um espelho esférico convexo de raio de curvatura igual a 5,0 m, e

que os carros 1 e 2 possuem a mesma altura real, a razão entre as alturas das imagens do carro 1 (y’1) e do

carro 2 (y’2), formadas no espelho retrovisor lateral do carro, é:

a) y’1 / y’2 = 1

b) y’1 / y’2 = 2/3

c) y’1 / y’2 = 3/2

d) y’1 / y’2 = 3

e) y’1 / y’2 = 5/3

Gab: E

11 - (FGV)

Na “sala dos espelhos” de um parque, Pedro se diverte observando suas imagens em diferentes espelhos.

No primeiro, a imagem formada é invertida e aumentada; no segundo, invertida e reduzida e, no terceiro,

direita e reduzida. O primeiro, o segundo e o terceiro espelhos são, respectivamente,

a) convexo, convexo e côncavo.

b) côncavo, convexo e convexo.

c) convexo, côncavo e côncavo.

d) côncavo, convexo e côncavo.

e) côncavo, côncavo e convexo.

Gab: E

12 - (UEFS BA)

Uma pequena vela acesa encontra-se sobre o eixo principal de um espelho esférico gaussiano côncavo,

situada a 12,0cm do vértice do espelho.

Sabendo-se que o raio de curvatura do espelho é de 40,0cm, um observador, diante do espelho, vê a

imagem da vela

a) real, invertida e menor.

b) real, invertida e maior.

c) virtual, direita e maior.

d) virtual, direita e do mesmo tamanho.

e) real, invertida e do mesmo tamanho.

Gab: C

13 - (UFG GO)

Em abril de 2010, o telescópio espacial Hubble completou 20 anos em órbita. O avanço na obtenção de

imagens permitiu descobertas de novas galáxias e informações sobre a matéria escura presente no

Universo. Inicialmente, ele apresentou diversos problemas, obrigando a Nasa a enviar astronautas para

fazerem reparos. Dentre esses problemas, a aberração esférica, em que os raios de luz que incidem sobre

as bordas do espelho são desviados para um ponto diferente dos raios que incidem na região central do

espelho. Esse problema pode ser corrigido dando-se um formato parabólico à curvatura do espelho. Qual

das figuras abaixo representa o problema descrito?

a)

b)

c)

d)

e)

Gab: D

14 - (UFRN)

Os carros modernos usam diferentes tipos de espelhos retrovisores, de modo que o motorista possa melhor

observar os veículos que se aproximam por trás dele. As Fotos 1 e 2 abaixo mostram as imagens de um

veículo estacionado, quando observadas de dentro de um carro, num mesmo instante, através de dois

espelhos: o espelho plano do retrovisor interno e o espelho externo do retrovisor direito, respectivamente.

Foto 1

Foto 2

A partir da observação dessas imagens, é correto concluir que o espelho externo do retrovisor direito do

carro é

a) convexo e a imagem formada é virtual.

b) côncavo e a imagem formada é virtual.

c) convexo e a imagem formada é real.

d) côncavo e a imagem formada é real.

Gab: A

15 - (PUC RJ)

Para o espelho côncavo esférico da figura, onde R = 10 cm, s = 30 cm, determine a distância s’ em cm da

imagem ao vértice do espelho.

a) 3.

b) 5.

c) 6.

d) 10.

e) 12.

Gab: C

16 - (UEPG PR)

Quando a luz se propaga, sempre ocorrem alguns fenômenos. Nesse contexto, assinale o que for correto.

01. Se nos colocarmos próximos a um espelho côncavo, veremos uma imagem diminuída e direita, mas

se nos afastarmos gradativamente veremos que a imagem se torna confusa para depois reaparecer

maior e invertida.

02. Os fenômenos da reflexão, refração e absorção ocorrem isoladamente e nunca simultaneamente.

04. A observação de objetos só é possível porque imitem luz própria ou refletem a luz que neles incide.

08. Um objeto posicionado na frente de uma superfície refletora ondulada tem sua imagem deformada.

Gab: 08

17 - (UDESC)

Maria deseja comprar um espelho para se maquiar. Ela quer que sua imagem seja ampliada 1,50 vezes

quando estiver a 20,0 cm do espelho.

As características que devem ter este espelho são:

a) côncavo com raio de curvatura igual a 24,0 cm

b) côncavo com raio de curvatura igual a 120 cm

c) convexo com raio de curvatura igual a 120 cm

d) convexo com foco igual a 12,0 cm

e) côncavo com foco igual a 12,0 cm

Gab: B

18 - (UFU MG)

Atualmente, há diversos tipos de telescópios no mercado. Apesar de suas especificidades, todos

funcionam com base em princípios fundamentais da Óptica. No esquema abaixo, há representação da

trajetória que os raios de luz fazem em um telescópio conhecido como newtoniano, desde o instante em

que incidem no espelho na posição A, passam pelo espelho na posição B e chegam à ocular.

É correto afirmar que os espelhos das posições A e B empregados nesse telescópio, assim como as

propriedades físicas que possuem e que foram empregadas nesse instrumento são, respectivamente:

a) o espelho da posição A é côncavo, e os raios que nele incidem refletem segundo o mesmo ângulo de

incidência; o espelho da posição B é convexo, e os raios de luz que nele incidem refletem

convergindo para seu foco.

b) o espelho da posição A é convexo, e os raios de luz que nele incidem refletem convergindo para seu

foco; o espelho da posição B é côncavo, e os raios de luz que nele incidem refletem convergindo para

seu foco.

c) o espelho da posição A é convexo, e os raios de luz que incidem em seu vértice refletem passando

pelo seu centro de curvatura; o espelho da posição B é plano, e os raios que nele incidem refletem

segundo o mesmo ângulo de incidência.

d) o espelho da posição A é côncavo, e os raios de luz que nele incidem refletem convergindo para seu

foco; o espelho da posição B é plano, e os raios que nele incidem refletem segundo o mesmo ângulo

de incidência.

Gab: D

19 - (UNESP)

A figura representa um espelho côncavo, onde R é o lado Real, V, o lado Virtual, C, o centro do espelho,

F, o ponto Focal e c, o vértice do espelho. O eixo central é dividido em três regiões: a região I, à esquerda

do ponto C, a região II, entre C e F e a região III, entre F e c. Para obter uma imagem Real e Invertida, o

objeto tem que ser posicionado somente na(s) região(ões)

a) I.

b) II.

c) III.

d) I e II.

e) II e III.

Gab: D

20 - (FUVEST SP)

Um rapaz com chapéu observa sua imagem em um espelho plano e vertical. O espelho tem o tamanho

mínimo necessário, y = 1,0 m, para que o rapaz, a uma distância d = 0,5 m, veja a sua imagem do topo do

chapéu à ponta dos pés. A distância de seus olhos ao piso horizontal é h = 1,60 m. A figura da questão “a”

ilustra essa situação e, em linha tracejada, mostra o percurso do raio de luz relativo à formação da imagem

do ponto mais alto do chapéu.

a) Desenhe, na figura abaixo, o percurso do raio de luz relativo à formação da imagem da ponta dos pés

do rapaz.

b) Determine a altura H do topo do chapéu ao chão.

c) Determine a distância Y da base do espelho ao chão.

d) Quais os novos valores do tamanho mínimo do espelho ( y’ ) e da distância da base do espelho ao

chão ( Y’ ) para que o rapaz veja sua imagem do topo do chapéu à ponta dos pés, quando se afasta

para uma distância d’ igual a 1 m do espelho?

NOTE E ADOTE

O topo do chapéu, os olhos e a ponta dos pés do rapaz estão em uma mesma linha vertical.

Gab:

a)

b) H = 2m

c) Y = 0,8m

d) y’ = y = 1m

Y’ = Y = 0,8m

21 - (UNICAMP SP)

A figura abaixo mostra um espelho retrovisor plano na lateral esquerda de um carro. O espelho está

disposto verticalmente e a altura do seu centro coincide com a altura dos olhos do motorista. Os pontos da

figura pertencem a um plano horizontal que passa pelo centro do espelho. Nesse caso, os pontos que

podem ser vistos pelo motorista são:

a) 1, 4, 5 e 9.

b) 4, 7, 8 e 9.

c) 1, 2, 5 e 9.

d) 2, 5, 6 e 9.

Gab: C

22 - (UFF RJ)

O fenômeno da miragem, comum em desertos, ocorre em locais onde a temperatura do solo é alta. Raios

luminosos chegam aos olhos de um observador por dois caminhos distintos, um dos quais parece

proveniente de uma imagem especular do objeto observado, como se esse estivesse ao lado de um espelho

d’água (semelhante ao da superfície de um lago).

Um modelo simplificado para a explicação desse fenômeno é mostrado na figura abaixo.

O raio que parece provir da imagem especular sofre refrações sucessivas em diferentes camadas de ar

próximas ao solo.

Esse modelo reflete um raciocínio que envolve a temperatura, densidade e índice de refração de cada uma

das camadas.

O texto abaixo, preenchidas suas lacunas, expõe esse raciocínio.

“A temperatura do ar ___________________ com a altura da camada, provocando _________________

da densidade e _________________ do índice de refração; por isso, as refrações sucessivas do raio

descendente fazem o ângulo de refração ______________ até que o raio sofra reflexão total, acontecendo

o inverso em sua trajetória ascendente até o olho do observador”.

Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas.

a) aumenta – diminuição – aumento – diminuir

b) aumenta – diminuição – diminuição – diminuir

c) diminui – aumento – aumento – aumentar

d) diminui – aumento – diminuição – aumentar

e) não varia – diminuição – diminuição – aumentar

Gab: C

23 - (UECE)

Um raio de luz monocromático reduz sua velocidade em 50 % ao passar do meio I para o meio II.

Podemos afirmar que o índice de refração do meio II é maior que o índice de refração do meio I:

a) 1,3 vezes

b) 1,5 vezes

c) 2,0 vezes

d) 2,5 vezes

Gab: C

24 - (UFSM)

As fibras óticas foram inventadas na década de 1950 e estão sendo usadas para transmitir informação. Um

tipo de fibra ótica é formado por um cilindro de vidro com índice de refração n1 e recoberto por uma

camada de vidro com índice de refração n2. A luz se propaga no cilindro central e não passa à camada

externa, porque realiza reflexões totais na superfície de separação. Para que ocorram essas reflexões totais,

a) n1 > n2.

b) n1 = 0.

c) n1 = n2.

d) n2 > n1.

e) n2 = 0.

Gab: A

25 - (FUVEST SP)

Uma fibra ótica é um guia de luz, flexível e transparente, cilíndrico, feito de sílica ou polímero, de

diâmetro não muito maior que o de um fio de cabelo, usado para transmitir sinais luminosos a grandes

distâncias, com baixas perdas de intensidade. A fibra ótica é constituída de um núcleo, por onde a luz se

propaga e de um revestimento, como esquematizado na figura acima (corte longitudinal). Sendo o índice

de refração do núcleo 1,60 e o do revestimento, 1,45, o menor valor do ângulo de incidência do feixe

luminoso, para que toda a luz incidente permaneça no núcleo, é, aproximadamente,

a) 45º.

b) 50º.

c) 55º.

d) 60º.

e) 65º.

Gab: E

26 - (UFBA)

As fibras ópticas são longos fios finos, fabricados com vidro ou materiais poliméricos, com diâmetros

da ordem de micrômetros até vários milímetros, que têm a capacidade de transmitir informações digitais,

na forma de pulsos de luz, ao longo de grandes distâncias, até mesmo ligando os continentes através dos

oceanos.

Um modo de transmissão da luz através da fibra ocorre pela incidência de um feixe de luz, em uma das

extremidades da fibra, que a percorre por meio de sucessivas reflexões. As aplicações das fibras ópticas

são bastante amplas nas telecomunicações e em outras áreas, como a medicina, por exemplo. Uma

vantagem importante da fibra óptica, em relação aos fios de cobre, é que nela não ocorre interferência

eletromagnética.

Supondo que uma fibra óptica encontra-se imersa no ar e que o índice de refração da fibra óptica é igual a

2

3, calcule o maior ângulo de incidência de um raio de luz em relação ao eixo da fibra, para que ele seja

totalmente refletido pela parede cilíndrica.

Gab:

= 45º

27 - (MACK SP)

Um raio de luz monocromático que se propaga no ar (índice de refração = 1) atinge a superfície de

separação com um meio homogêneo e transparente, sob determinado ângulo de incidência, diferente de 0º.

Considerando os meios da tabela abaixo, aquele para o qual o raio luminoso tem o menor desvio é

1,52comum Vidro

1,47Glicerina

2,42Diamante

1,66etílico Álcool

1,33Água

refração de ÍndiceMeio

a) Água

b) Álcool etílico

c) Diamante

d) Glicerina

e) Vidro comum

Gab: A

28 - (FEPECS DF)

Uma onda luminosa monocromática que se propaga em um meio 1, homogêneo e de índice de refração n1,

é parcialmente refletida e parcialmente refratada ao incidir sobre a superfície plana de separação entre o

meio 1 e um meio 2, também homogêneo e de índice de refração n2. A razão entre os índices de refração é

2n/n 12 e o ângulo de incidência é tal que o raio refletido faz com o raio refratado um ângulo reto,

como ilustra a figura.

Nesse caso, o seno do ângulo é igual a:

a) 1/3

b) 1/2

c) 3/2

d) 2/2

e) 2/3

Gab: E

TEXTO: 1 - Comum à questão: 29

Esta prova aborda fenômenos físicos em situações do cotidiano, em experimentos científicos e em avanços

tecnológicos da humanidade. Em algumas questões, como as que tratam de Física Moderna, as fórmulas

necessárias para a resolução da questão foram fornecidas no enunciado. Quando necessário use g = 10

m/s2 para a aceleração da gravidade na superfície da Terra e = 3.

29 - (UNICAMP SP)

Há atualmente um grande interesse no desenvolvimento de materiais artificiais, conhecidos como

metamateriais, que têm propriedades físicas não convencionais. Este é o caso de metamateriais que

apresentam índice de refração negativo, em contraste com materiais convencionais que têm índice de

refração positivo. Essa propriedade não usual pode ser aplicada na camuflagem de objetos e no

desenvolvimento de lentes especiais.

a) Na figura é representado um raio de luz A que se propaga em um material convencional (Meio 1) com

índice de refração n1 = 1,8 e incide no Meio 2 formando um ângulo θ1 = 30º com a normal. Um dos

raios B, C, D ou E apresenta uma trajetória que não seria possível em um material convencional e que

ocorre quando o Meio 2 é um metamaterial com índice de refração negativo. Identifique este raio e

calcule o módulo do índice de refração do Meio 2, n2, neste caso, utilizando a lei de Snell na forma:

│n1│senθ1 = │n2│senθ2. Se necessário use 7,13 e 4,12 .

b) O índice de refração de um meio material, n, é definido pela razão entre as velocidades da luz no vácuo

e no meio. A velocidade da luz em um material é dada por

1

v , em que ε é a permissividade

elétrica e μ é a permeabilidade magnética do material. Calcule o índice de refração de um material que

tenha 2

211

Nm

C100,2 e

2

26

C

Ns1025,1 . A velocidade da luz no vácuo é c = 3,0 × 10

8 m/s.

Gab:

a) O raio E representa a trajetória do raio de liz quando o meio 2 é um metamaterial.

|n2| = 1,28

b) n = 1,5

TEXTO: 2 - Comum à questão: 30

Dados:

Aceleração da gravidade: 10 m/s2

Densidade do mercúrio: 13,6 g/cm3

Pressão atmosférica: 1,0x105 N/m

2

Constante eletrostática: k0 = 1/40 = 9,0x109 N.m

2/C

2

30 - (UFPE)

Um raio de luz incide na parte curva de um cilindro de plástico de seção semicircular formando um

ângulo i com o eixo de simetria. O raio emerge na face plana formando um ângulo r com o mesmo eixo.

Um estudante fez medidas do ângulo r em função do ângulo i e o resultado está mostrado no gráfico r

versus i. Determine o índice de refração deste plástico.

Gab: n = 2