TESTES 03.(CEFET-PR) Quando uma propagação luminosa incide, · refração do ar vale n1 = 1, que...

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Física C - Apostila 02 ONDAS fÍSICA C apostila 02 3 TESTES 01.(UNESP) A figura mostra a trajetória de um raio de luz que se dirige do ar para uma substância X Substância x 30º 60º 42º Ar 48º θ sen θ 30º 0,50 42º 0,87 48º 0,74 Usando a Lei de Snell e a tabela dada, é possível concluir que índice de refração da substância X em relação ao ar é: a) 0,67 b) 0,90 c) 1,17 d) 1,34 e) 1,48 02.(Fatec-SP) Durante um ensaio com uma amostra de um material transparente e homogêneo, um aluno do Curso de Materiais da Fatec precisa determinar de que material a amostra é constituída. Para isso, ele utiliza o princípio da refração, fazendo incidir sobre uma amostra semicircular, de raio r, um feixe de laser monocromático, conforme a figura. Utilizando os dados da figura e as informações apresentadas na tabela de referência, podemos concluir corretamente que o material da amostra é Lembre-se de que: n I . sen θ I = n R . sen θ R a) cristal de lantânio. b) cristal de titânio. c) cristal dopado. d) policarbonato. e) resina. 03.(CEFET-PR) Quando uma propagação luminosa incide, formando um ângulo î = 0º com a normal à superfície de sepa- ração de dois meios refrata-se. Com relação às velocidades dessa propagação, podemos afirmar que: a) No segundo meio, a velocidade será maior. b) No segundo meio, a velocidade será menor. c) Mantêm-se mesma velocidade nos dois meios, pois não há mudança de direção. d) Será diferente nos dois meios se os índices de refração forem distintos. e) Independente do meio, a velocidade será sempre constante e igual a 3 x 10 8 m/s. 04.(UEL-PR) Um raio de luz se propaga do meio (1), cujo índice de refração vale , para outro meio (2) seguindo a trajetória indicada na figura abaixo: 45º Meio (1) 30º O ângulo limite para esse par de meios vale: a) 60 o b) 45 o c) 30 o d) Zero e) 90 o 05.(UFPR 2015) Considere as seguintes afirmativas relacionadas aos fenômenos que ocorrem com um feixe luminoso ao incidir em superfícies espelhadas ou ao passar de um meio transparente para outro: 1. Quando um feixe luminoso passa do ar para a água, a sua frequência é alterada. 2. Um feixe luminoso pode sofrer uma reflexão interna total quando atingir um meio com índice de refração menor do que o índice de refração do meio em que ele está se propagando. 3. O fenômeno da dispersão ocorre em razão da independência entre a velocidade da onda e sua frequência. 4. O princípio de Huygens permite explicar os fenômenos da reflexão e da refração das ondas luminosas. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. Meio (2) N

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Física C - Apostila 02

ONDAS fÍSICA Capostila 02

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TESTES01.(UNESP) A figura mostra a trajetória de um raio de luz que se dirige do ar para uma substância X

Substância x

30º

60º

42º Ar

48º

θ sen θ

30º 0,50

42º 0,87

48º 0,74

Usando a Lei de Snell e a tabela dada, é possível concluir que índice de refração da substância X em relação ao ar é:

a) 0,67b) 0,90c) 1,17d) 1,34e) 1,48

02.(Fatec-SP) Durante um ensaio com uma amostra de um material transparente e homogêneo, um aluno do Curso de Materiais da Fatec precisa determinar de que material a amostra é constituída. Para isso, ele utiliza o princípio da refração, fazendo incidir sobre uma amostra semicircular, de raio r, um feixe de laser monocromático, conforme a figura.

Utilizando os dados da figura e as informações apresentadas na tabela de referência, podemos concluir corretamente que o material da amostra é

Lembre-se de que: nI . sen θI = nR . sen θR

a) cristal de lantânio.b) cristal de titânio.c) cristal dopado.d) policarbonato.e) resina.

03.(CEFET-PR) Quando uma propagação luminosa incide, formando um ângulo î = 0º com a normal à superfície de sepa- ração de dois meios refrata-se. Com relação às velocidades dessa propagação, podemos afirmar que:

a) No segundo meio, a velocidade será maior.b) No segundo meio, a velocidade será menor.c) Mantêm-se mesma velocidade nos dois meios, pois não há mudança de direção.d) Será diferente nos dois meios se os índices de refração forem distintos.e) Independente do meio, a velocidade será sempre constante e igual a 3 x 108 m/s.

04.(UEL-PR) Um raio de luz se propaga do meio (1), cujo índice de refração vale , para outro meio (2) seguindo a trajetóriaindicada na figura abaixo:

45º

Meio (1)

Meio (2) 30º

O ângulo limite para esse par de meios vale:

a) 60o

b) 45o

c) 30o

d) Zeroe) 90o

05.(UFPR 2015) Considere as seguintes afirmativas relacionadas aos fenômenos que ocorrem com um feixe luminoso ao incidir em superfícies espelhadas ou ao passar de um meio transparente para outro:

1. Quando um feixe luminoso passa do ar para a água, a sua frequência é alterada.2. Um feixe luminoso pode sofrer uma reflexão interna total quando atingir um meio com índice de refração menor do que o índice de refração do meio em que ele está se propagando.3. O fenômeno da dispersão ocorre em razão da independência entre a velocidade da onda e sua frequência.4. O princípio de Huygens permite explicar os fenômenos da reflexão e da refração das ondas luminosas.Assinale a alternativa correta.

a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.b) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras.c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.d) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras.e) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras.

Meio (2)

N

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Física C - Apostila 024

06.(PUC-RIO) Um feixe de luz de comprimento de onda de 600 nm se propaga no vácuo até atingir a superfície de uma placa de vidro. Sabendo-se que o índice de refração do vidro é n = 1,5 e que a velocidade de propagação da luz no vácuo é de 3 x 108 m/s, o comprimento de onda e a velocidade de propagação da onda no vidro em nm e m/s, respectivamente, são: (Obs: 1 nm = 1 x 10−9 m).

a) 200 nm; 4 x 108 m/sb) 200 nm; 3 x 108 m/sc) 200 nm; 2 x 108 m/sd) 400 nm; 1 x 108 m/se) 400 nm; 2 x 108 m/s

07.(UDESC 2009) Um feixe de luz, cujo comprimento de onda é igual a 600 nm, propagando-se no ar, incide sobre um bloco de material transparente. O feixe de luz incidente forma um ângulo de 30° com relação a uma reta normal à superfície do bloco, e o refratado faz um ângulo de 20° com a normal. Considerando o índice de refração do ar igual a 1,00 e a tabela abaixo, o valor do índice de refração do material é:

a) 1,47b) 0,68 c) 2,56 d) 0,93 e) 1,00

08.(IME-2010) Um raio de luz monocromática incide em um líquido contido em um tanque, como mostrado na figura. O fundo do tanque é espelhado, refletindo o raio luminoso sobre a parede posterior do tanque exatamente no nível do líquido. O índice de refração do líquido em relação ao ar é:

a) 1,35 b) 1,44 c) 1,41 d) 1,73 e) 1,33

09.(UFMS) Um raio de luz monocromática passa de um meio 1 para um meio 2 e desse para um meio 3, conforme indicado na figura. Com relação à velocidade de propagação da luz nesses três meios, assinale a alternativa correta.

a) v1 > v2 > v3 b) v3 > v1 > v2 c) v2 > v3 > v1 d) v1 > v3 > v2 e) v3 > v2 > v1

10. (Unesp 2013) Uma haste luminosa de 2,5 m de comprimento está presa verticalmente a uma boia opaca circular de 2,26 m de raio, que flutua nas águas paradas e transparentes de uma piscina, como mostra a figura.

Devido à presença da boia e ao fenômeno da reflexão total da luz, apenas uma parte da haste pode ser vista por observadores que estejam fora da água. Considere que o índice de refração do ar seja 1,0, o da água da piscina 4 , 3 sen 48,6° = 0,75 e tg 48,6° = 1,13. Um observador que esteja fora da água poderá ver, no máximo, uma porcentagem do comprimento da haste igual a:

a) 70%. b) 60%. c) 50%. d) 20%. e) 40%

11.(UFSM-2015) Antes do seu emprego nas comunicações, as fibras óticas já vinham sendo usadas para a iluminação e inspeção das cavidades do corpo humano, o que possibilitou o desenvolvimento de técnicas diagnósticas como a endoscopia. O fenômeno físico que permite guiar a luz, através de um feixe de fibras flexíveis, por um caminho curvo é a reflexão interna total. Para que esse fenômeno ocorra, I. a luz deve incidir a partir de um meio de índice de refração mais alto sobre a interface com um meio de índice de refração mais baixo. II. o ângulo de incidência da luz sobre a interface de separação entre dois meios deve ser tal que o ângulo de refração seja de, no mínimo, 90 . o III. a interface de separação entre os meios interno e externo deve ser revestida com um filme refletor.

Está(ão) correta(s)

a) apenas I.b) apenas III. c) apenas I e II. d) apenas II e III. e) I, II e III

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12.(UFMG-2010) Um arco-íris forma-se devido à dispersão da luz do Sol em gotas de água na atmosfera. Após incidir sobre gotas de água na atmosfera, raios de luz são refratados; em seguida, eles são totalmente refletidos e novamente refratados. Sabe-se que o índice de refração da água para a luz azul é maior que para a luz vermelha. Considerando essas informações, assinale a alternativa em que estão mais bem representados os fenômenos que ocorrem em uma gota de água e dão origem a um arco-íris.

13.(ENEM 2012) Alguns povos indígenas ainda preservam suas tradições realizando a pesca com lanças, demonstrando uma notável habilidade. Para fisgar um peixe em um lago com águas tranquilas o índio deve mirar abaixo da posição em que enxerga o peixe. Ele deve proceder dessa forma porque os raios de luz

a) refletidos pelo peixe não descrevem uma trajetória retilínea no interior da água.b) emitidos pelos olhos do índio desviam sua trajetória quando passam do ar para a água.c) espalhados pelo peixe são refletidos pela superfície da água.d) emitidos pelos olhos do índio são espalhados pela superfície da água.e) refletidos pelo peixe desviam sua trajetória quando passam da água para o ar.

Uma proposta de dispositivo capaz de indicar a qualidade da gasolina vendida em postos e, consequentemente, evitar fraudes, poderia utilizar o conceito de refração luminosa. Nesse sentido, a gasolina não adulterada, na temperatura ambiente, apresenta razão entre os senos dos raios incidente e refratado igual a 1,4. Desse modo, fazendo incidir o feixe de luz proveniente do ar com um angulo fixo e maior que zero, qualquer modificação no angulo do feixe refratado indicará adulteração no combustível.

15.(ENEM-2014) Em uma fiscalização rotineira, o teste apresentou o valor de 1,9. Qual foi o comportamento do raio refratado?

a) Mudou de sentido.b) Sofreu reflexão total.c) Atingiu o valor do ângulo limite.d) Direcionou-se para a superfície de separação.e) Aproximou-se da normal à superfície de separação.

16.(UFPR-2017) Um feixe de luz incide num espelho plano fazendo um ângulo ɵ1 = 60º com a normal ao espelho, propagando se pelo ar (meio 1). O feixe refletido propaga-se no meio 1 e incide na interface entre o meio 1 e o meio 2, onde sofre refração. O feixe refratado sai com ângulo ɵ2 com relação à normal à interface, conforme mostra a figura ao lado. As duas normais são perpendiculares entre si. Sabe-se que o índice de refração do ar vale n1 = 1, que sen ɵ2= 1/5 cos ɵ2 =2/5√6 . Além disso, a velocidade da luz no meio 1 é c = 3,0 x 108 m/s. Levando em consideração os dados apresentados, determine o valor da velocidade da luz no meio 2.

14.(ENEM 2014) As miragens existem e podem induzir à percepção de que há água onde não existe. Elas são a manifestação de um fenômeno óptico que ocorre na atmosfera.

Esse fenômeno óptico é consequência da

a) refração da luz nas camadas de ar próximas do chão quente.b) reflexão da luz ao incidir no solo quente.c) reflexão difusa da luz na superfície rugosa.d) dispersão da luz nas camadas de ar próximas do chão quente.e) difração da luz nas camadas de ar próximas do chão quente.

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Desvio Mínimo

Para um mesmo prisma, o desvio angular (∆) assume valores diferentes, de acordo com o valor do ângulo de incidência da luz. O menor valor assumido pelo desvio angular chama-se desvio mínimo (∆m), conforme a figura:

Haverá desvio mínimo quando observadas as três condições a seguir:

a) O ângulo de incidência deve ser igual ao ângulo de emergência:

i = i’

b) Consequentemente, o ângulo de refração na 1ª face será igual ao ângulo de incidência na 2ª face:

r = r’

Como α = r + r’

Como α = 2r ou

c) O raio luminoso que percorre o prisma interiormente, deve ser perpendicular à bissetriz do ângulo de abertura (paralelo à base).

Prismas de Reflexão Total

São prismas cuja secção principal é um triângulo retângulo isósceles. São usados em binóculos, periscópios, etc. em substituição a espelhos. Na figura abaixo, representamos os mais usados.

Abaixo mostramos esquematicamente como dois prismas de reflexão total, adequadamente posicionados, podem facultar a visão de locais inacessíveis a olho nu.

(A) Pode ver (B) e vice-versa.

TESTES17. Uma pessoa vê um peixe num aquário, numa direção quase vertical. Estando o peixe a 24 cm da superfície livre da água

e sendo o índice de refração da água, determine a posição

aparente (em cm) em que a pessoa suposta, no ar, vê o peixe.

18.(UFPR) O índice de refração de meios transparentes depende do comprimento de onda da luz. Essa dependência é chamada de dispersão e é responsável pela decomposição da luz branca por um prisma e pela formação do arco-íris. Geralmente o índice de refração diminui com o aumento do comprimento de onda. Considere um feixe I de luz branca incidindo sobre um ponto P de um prisma triangular de vidro imerso no ar, onde N é a reta normal no ponto de incidência, como ilustra a figura a seguir. Com base nisso, avalie as seguintes afirmativas: I. O ângulo de refração da componente violeta dentro do prisma é maior que o ângulo de refração da componente vermelha. II. Na figura, a cor vermelha fica na parte superior do feixe transmitido, e a violeta na parte inferior. III. O feixe sofre uma decomposição ao penetrar no prisma e outra ao sair dele, o que resulta em uma maior separação das cores. Assinale a alternativa correta.

a) Somente a afirmativa I é verdadeira. b) Somente a afirmativa II é verdadeira. c) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. d) Somente a afirmativa III é verdadeira. e) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.

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Física C - Apostila 028

19.(PUCCAMP-SP) Um peixe está parado a 1,2 m de profundidade num lago de águas tranqüilas e cristalinas. Para um pescador, que observa perpendicularmente à superfície da água, a profundidade aparente em que o peixe se encontra, em m, é de:

Dado: índice de refração da água em relação ao ar = .

a) 0,3b) 0,6c) 0,9d) 1,2e) 1,5

20. (UFBA) Um helicóptero faz um vôo de inspeção sobre as águas transparentes de uma certa região marítima e detecta um submarino a uma profundidade aparente de 450m, no momento em que seus centros de massa estão unidos pela mesma vertical. O índice de refração da água do mar é de 1,5 e do ar é 1,0. Determine, em 102 m, a profundidade real do submarino.

21. Um menino olha um peixe que está num aquário, conforme

mostra a figura a seguir. Considerando nar = 1 e nágua = , podemos afirmar que:

01) A profundidade aparente que o menino vê o peixe é 9cm.02) A elevação aparente do peixe é 3 cm04) A altura acima da superfície da água em que o peixe vê o

menino é de 40 cm.08) A elevação aparente do menino é 10 cm.

22. Um objeto se encontra no fundo de uma piscina cuja a profundidade é 4 m. Quanto parece ter subido o objeto para um observador que o visa de fora da água, numa direção quase perpendicular à superfície livre da água?

Dados = nar = 1 e nágua = .

Observação: A resposta deve ser dada em metros.

23. Um prisma de vidro, cujo ângulo de refringência é 60o, está imerso no ar. Um raio de luz monocromática incide em uma das faces do prisma sob ângulo de 45o e, em seguida, na segunda face sob ângulo de 30o, como está representado no esquema.

Dados: sen 30o = ; sen 45o = ; sen 60o = . Nessas

condições, o índice de refração do vidro em relação ao ar, para essa luz monocromática vale:

a)

b)

c)

d)

e)

24.(UNIFOR-CE) A figura abaixo representa uma lâmina de vidro de faces paralelas, L, imersas no ar. A única alternativa que representa uma trajetória possível para o raio de luz i que incide na lâmina é:

a) Ib) IIc) IIId) IVe) V

25.(UFPR) Um raio luminoso, após incidir na face superior de uma lâmina de vidro, de índice de refração igual a e espessura de 18,5 cm, com ângulo de incidência de 60o, refrata-se penetrando na lâmina. A face inferior da lâmina é espelhada, refletindo o raio que nela incide. A que distância d, em centímetros, do ponto de incidência o raio emergirá da lâmina?

26. Um raio incide rasante de uma das faces de um prisma e emerge rasante. Sendo np = 2, o ângulo do prisma é de quantos graus?

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27. (UERJ) Um prisma ótico de abertura 90o não permite que se obtenham desvio menores do que 30o sobre os raios luminosos que atravessam, no ar. O índice de refração desse prisma, em relação ao ar, vale:

a)

b)

c)

d)

e) nenhuma das anteriores.

28. (UFSCAR-2004) O prisma da figura está colocado no ar e o material que é feito tem um índice de refração igual a �2.Os ângulos A são iguais a 30° Considere dois raios de luz incidentes perpendiculares à face maior.

a) Calcule o ângulo com que os raios emergem do prisma.

b) Qual deve ser o índice de refração do material do prisma para que haja reflexão total nas faces OA?

LENTESLente é um meio transparente limitado por duas superfícies, uma das quais, pelo menos, é curva.

Lentes Convergentes

Quando converge para o eixo principal um feixe de raios paralelos ao eixo principal.

RepresentaçãoEsquemática

Lentes Divergentes

Quando se afasta de eixo principal um feixe de raios paralelos ao eixo principal.

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Lente divergente

Imagem _____________________________________,

____________________e _______________________.

EQUAÇÃO DE GAUSS

Anteriormente, foram determinadas as características da imagem das lentes através de desenhos. Nesta aula, serão aplicadas as Equações de Gauss:

Em que:

f = distância focalp = distância do objeto á lentep’ = distância da imagem á lentei = altura da imagem O = altura do objetoA = ampliação

Sempre que se utilizarem as equações acima, siga-se a seguinte convenção de sinais:

Observe que as equações das lentes são iguais às dos espelhos. Comparando-se lente convergentes com espelho côncavo e lente divergente com espelho convexo.

Convergência

Denomina-se convergência ou vergência (c) de uma lente ao inverso da sua distância focal.

A unidade de convergência no Sl é a dioptria (di). Num sistema de lentes justapostas, a convergência é dada pela soma algébrica das convergências de cada lente:

C = C1 + C2 +.....

EQUAÇÃO DE HALLEY

Usou-se muito a letra f para representar a distância focal de uma lente, que depende de três fatores.

• Índice de refração da lente:• Índice de refração do meio em que a lente está imersa;• Raios de curvatura das faces da lente.

Calcula-se a distância focal da lente pela Equação de Halley, também denominada Equação dos Fabricantes de Lentes.

Utilizando essa relação segue-se a seguinte convenção de sinais:

29. (UFMG)

A figura representa uma lente de vidro fina, biconvexa, situada no ar. Raios luminosos que incidam paralelamente ao eixo dessa lente, depois de refratados:

a) Convergem no centro geométrico da lenteb) Divergem do centro geométrico da lentec) Convergem no foco da lente.d) Converge par um ponto a uma distância menor do que a

metade da distância focal da lente e) Divergente de um ponto a uma distância igual a metade da

distância.

30. (PUC-PR) A imagem de um objeto real, em uma lente divergente, é sempre:

a) Virtual e menorb) Real e menorc) Real e maiord) Virtual e maiore) Maior

TESTES

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Física C - Apostila 0212

31. Para reduzir por um fator 4 o diâmetro de um feixe de laser que será utilizado numa cirurgia, podem ser usadas duas lentes convergentes como indicado na figura. Qual deve ser a distância focal, em centímetros, da lente L1 se a lente L2 tiver uma distância focal de 5 cm? Considere que o feixe incidente e o feixe transmitido têm forma cilíndrica.

32. Um objeto real está situado a 12 cm de uma lente. Sua imagem, formada pela lente, é real e tem uma altura igual à metade da altura do objeto. Tendo em vista essas condições, considere as afirmações a seguir.

I.A lente é convergente.II.A distância focal da lente é 6 cm.III. A distância da imagem à lente é 12 cm.

Quais delas estão corretas?

a) Apenas Ib) Apenas I e IIc) Apenas I e IIId) Apenas II e IIIe) I, II e III

33.(UFPR-PR) Uma certa lupa tem uma convergência de 5 di. Observando um pequeno objeto com essa lupa, só veremos uma imagem ampliada e direita (não invertida) se a lupa for mantida a uma distância d do objeto, tal que:

a) 0 cm < d < 5 cm. b) 0 cm < d < 10 cm. c) 0 cm < d < 20 cm. d) 10 cm < d < 40 cm. e) 20 cm < d < 40 cm.

34. Um toco de vela está entre duas lentes delgadas, uma divergente Lx e outra convergente Ly, a 20 cm de cada uma, como está representado no esquema a seguir. As duas lentes têm distâncias focais de mesmo valor absoluto, 10 cm. Nessas condições, a distância entre as imagens do toco de vela, conjugadas pelas lentes vale, em cm, aproximadamente:

a) 6,6b) 20c) 33d) 47e) 53

35.(URRN) A distância focal de uma lente convergente delgada é igual a 20,0 cm. Um ponto luminoso está sobre o eixo óptico principal da lente, a 60,0 cm desta. A distância entre a lente e a imagem desse ponto é, em cm, igual a:

36.(UNIFESP) Uma lente convergente tem uma distância focal f = 20,0 cm quando o meio ambiente onde ela é utilizada é o ar. Ao colocarmos um objeto a uma distância p = 40,0 cm da lente, uma imagem real e de mesmo tamanho que o objeto é formada a uma distância p’ = 40,0 cm da lente. Quando essa lente passa a ser utilizada na água, sua distância focal é modi- ficada e passa a ser 65,0 cm. Se mantivermos o mesmo objeto à mesma distância da lente, agora no meio aquoso, é correto afirmar que a imagem será:

a) virtual, direita e maior.b) virtual, invertida e maior.c) real, direita e maior.d) real, invertida e menor.e) real, direita e menor.

37.(PUCCAMP-SP) Um objeto real está situado a 10 cm de uma lente delgada divergente de 10cm de distância focal. A imagem desse objeto, conjugada por essa lente, é:

a) Virtual, localizada a 5cm da lente.b) Real, localizada a 10 cm da lente.c) Imprópria, localizada no infinito.d) Real, localizada a 20 cm da lente.e) Virtual, localizada a 10 cm da lente.

38. No interior de um tanque de água, uma bolha de ar (B) é iluminada por uma lanterna também imersa na água, conforme mostra a figura seguir.

A trajetória de dois raios luminosos paralelos que incidem na bolha, está melhor ilustrada em:

39.Uma lente plano-convexa é feita de vidro, com índice de refração n = 1,5. A relação entre distância focal f desta lente e o raio de curvatura R de sua face convexa é:

a) f =

b) f = Rc) f = 1,5 Rd) f = 2 R

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Física C - Apostila 02

ONDAS fÍSICA Capostila 02

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40.(UFPR-PR) Um estudante usando uma lupa sob a luz do sol consegue queimar uma folha de papel devido à concentração dos raios do sol em uma pequena região. Ele verificou que a maior concentração dos raios solares ocorria quando a distância entre o papel e a lente era de 20 cm.

Com a mesma lupa, ele observou letras em seu relógio e constatou que uma imagem nítida delas era obtida quando a lente e o relógio estavam separados por uma distância de 10 cm. A partir dessas informações, considere as seguintes afirmativas:

1. A distância focal da lente vale f = 20 cm.2. A imagem das letras formada pela lente é invertida e virtual.3. A lente produz uma imagem cujo tamanho é duas vezes maior que o tamanho das letras impressas no relógio.

Assinale a alternativa correta.

a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira.d) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.

41.(ENEM) As lentes fotocromáticas escurecem quando expostas à luz solar por causa de reações químicas reversíveis entre uma espécie incolor e outra colorida. Diversas reações podem ser utilizadas, e a escolha do melhor do menor reagente para esse fim se baseia em três principais aspectos: (i) o quanto escurece a lente; (ii) o tempo de escurecimento quando exposta à luz solar; e (iii) o tempo de esmaecimento em ambiente sem forte luz solar. A transmitância indica a razão entre a quantidade de luz que atravessa o meio e a quantidade de luz que incide sobre ele. Durante um teste de controle para o desenvolvimento de novas lentes fotocromáticas, foram analisadas cinco amostras, que utilizam reagentes químicos diferentes. No quadro, são apresentados os resultados.

Considerando os três aspectos, qual é a melhor amostra de lente fotocromática para se utilizar em óculos?

a) 1b) 2c) 3d) 4e) 5

42.(UFPR 2016) A figura abaixo representa uma lente convergente. Os pontos F e F´ correspondem ao foco objeto e ao foco imagem, respectivamente. Na figura está representada uma imagem I. Determine, graficamente, o objeto associado a essa imagem:

43. (UFPR-2013) Um estudante possui uma lente convergente cujos raios de curvatura de ambas as superfícies são iguais a 30 cm. Ele determinou experimentalmente a distância focal da lente no ar e obteve o valor de 10 cm. Com essas informações, é possível determinar o índice de refração da lente e assim saber de qual material ela foi feita.

a) Com base nessas informações, calcule o índice de refração da lente.

b) Se o estudante determinasse a distância focal com a lente imersa na água, ele obteria o mesmo valor descrito no enunciado? Justifique a sua resposta.

OLHO HUMANO(LENTE CONVERGENTE)

O olho humano é aproximadamente esférico, com um diâmetro médio de 25mm. A luz que incide em nossos olhos sofre refrações sucessivas e atinge no fundo do olho uma região fotossensível denominada retina, onde se forma uma imagem real e invertida do objeto.

Esclerótica: membrana dura, rígida e opaca que recobre quase a totalidade do olho, dando proteção e sustentação mecânica.Córnea: parte anterior transparente da esclerótica.Íris: membrana colorida cuja abertura variável (pupila) permite regular a quantidade de luz que penetra no olho. Funciona como um diafragma de uma máquina fotográfica variando o seu diâmetro de 2 a 8 mm. A este processo denominamos adaptação visual.

Page 10: TESTES 03.(CEFET-PR) Quando uma propagação luminosa incide, · refração do ar vale n1 = 1, que sen ɵ2= 1/5 cos ɵ2 =2/5√6 . Além disso, a velocidade da luz no meio 1 é c

Física C - Apostila 02

ONDAS fÍSICA Capostila 02

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c) Astigmatismo: O astigmatismo resulta de curvatura imperfeita da córnea. É uma falta de uniformidade na curvatura da cornea. Corrige-se com uso de lentes cilíndricas. O astigmata não consegue focalizar, simultâneamente, segmentos de reta concorrentes contidos em unico plano.

d) Presbiopia: Com a idade, o cristalino torna-se menos flexível e reduz a sua capacidade de acomodação. A esse enrijecimento do cristalino, denominamos presbiopia, sendo corrigido com o uso de lentes bifocais.

Por que alguns oceanos são verdes e outros azuis?

Oceanos azuis, oceanos verdes. A água que bebemos é límpida e incolor. Mas, afinal, de que cor é a água? A resposta é surpreendente: a água é azul. Mas, como há tão pouca água no copo por onde bebemos, a cor é muito tênue para que a percabemos. Se enchermos um grande invólucro de vidro limpo com a mesma água, veremos que a sua tonalidade é verdadeiramente azul. A cor depende sobretudo do modo como as moléculas de água absorvem e refletem a luz. A luz branca, como a do Sol, é constituída pelo conjunto de cores do arco-íris, chamado espectro. As moléculas de água absorvem grande parte da banda do vermelho e verde do espectro que as atravessa. A parte azul é refletida. Por isso vemos o azul.

Mas nem toda a água é da mesma cor. Às vezes no meio dos oceanos a água é azul-escura, quase púrpura. Todavia, perto da terra - ao longo da costa - a cor da água vai do azul ao verde e ao amarelo-esverdeado. Por que a diferença? A resposta tem a ver com aquilo que flutua na água e com a profundidade desta. Perto da costa, a água do oceano está cheia de pequenas plantas e de pequenos pedaços de material orgânico que são varridos da terra. Tal como as plantas verdes terrestres, estas plantinhas, chamadas fitoplâncton, contêm clorofila. A clorofila absorve quase toda a luz vermelha e azul e reflete quase toda a luz verde. Por isso, a água do oceano perto da costa apresenta-se verde.

VOCê SABIA?

TESTES44.(FCC-BA) As figuras referem-se à questão abaixo.

A lente do olho (cristalino) e as lentes para corrigir os defeitos I e II são, respectivamente:

a) convergente, divergente e divergente.b) divergente, convergente e divergente.c) convergente, convergente e divergente.d) divergente, divergente e convergente.e) convergente, divergente e convergente.

45. Com relação ao olho humano normal, podemos afirmar que:

a) A distância focal é inalterável.b) A imagem retiniana de um objeto é invertida com relação ao

objeto.c) A visão é mais nítida quando o objeto está a menos de 1,0

cm do cristalino.d) A imagem retiniana é virtual e direita.e) A imagem retiniana de um objeto é direita em relação ao objeto.

46.(UFU) Assinale a alternativa FALSA.

a) O cristalino do olho de uma pessoa de visão normal age como uma lente convergente que produz uma imagem real, invertida e aumentada quando a pessoa observa um objeto distante.

b) Uma pessoa com visão normal, à medida que se aproxima de um objeto, tem o raio de curvatura de seu cristalino diminuído para que ela continue focalizando o objeto.

c) A variação do diâmetro da pupila tem como objetivo controlar a entrada de luz no olho.

d) Para a correção da hipermetropia é necessária a utilização de lentes convergentes.

47.(UEPG – PR) O olho humano pode ser considerado um conjunto de meios transparentes, separados um do outro por superfícies sensivelmente esféricas, que podem apresentar alguns defeitos tais como miopia, daltonismo, hipermetropia etc. A presbiopismo é causado por:

a) achatamento do globo ocular;b) alongamento do globo ocular;c) ausência de simetrias em relação ao eixo ocular;d) endurecimento do cristalino;e) insensibilidade ao espectro eletromagnético da luz.

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física CAPOSTILA 02 Ondas

Física C - Apostila 0216

48.(UCB-DF) Certo paciente recebe uma receita do oftalmologista para correção visual determinando uma lente de –4,00 dioptrias para ambos os olhos. Essa situação hipotética indica que as lentes apresentadas são:

a) divergentes, com distância focal de –0,25 m e, provavelmente, o paciente é míope.b) convergentes, com distância focal de 0,40 m e, provavelmente, o paciente é hipermetrope.c) divergentes, com distância focal de 1,25 m e, provavelmente, o paciente possui astigmatismo.d) convergentes, com distância focal de 0,75 m e, provavelmente, o paciente é hipermetrope.e) divergentes, com distância focal de –0,40 m e, provavelmente, o paciente é míope.

49.(UFPEL-RS) O olho humano é um sofisticado sistema óptico que pode sofrer pequenas variações na sua estrutura, ocasionando os defeitos da visão.

Com base em seus conhecimentos, analise as afirmativas a seguir.

I. No olho míope, a imagem nítida se forma atrás da retina, e esse defeito da visão é corrigido usando uma lente divergente.II. No olho com hipermetropia, a imagem nítida se forma atrás da retina, e esse defeito da visão é corrigido usando uma lente convergente.III. No olho com astigmatismo, que consiste na perda da focalização em determinadas direções, a sua correção é feita com lentes cilíndricas.IV. No olho com presbiopia, ocorre uma dificuldade de acomodação do cristalino, e esse defeito da visão é corrigido mediante o uso de uma lente divergente.

Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)

a) I e IIb) IIIc) II e IVd) II e IIIe) I e IV

50. Um míope enxerga, perfeitamente, objetos compreendidos entre 15 cm e 50 cm. Para enxergar objetos mais afastados, deverá usar lentes com distância focal (em módulo) de:

a) 5,0 cmb) 25 cmc) 50 cmd) 1,0 me) 2,0 m

51. Um paciente, ao receber a receita de seus óculos, viu as seguintes informações:OD : 2,5 diOE: - 2,0 di

O problema de visão que provavelmente esse paciente possui em cada olho é:a) Miopia no olho direito (OD) e astigmatismo no olho esquerdo (OE).b) Estrabismo no olho direito (OD) e astigmatismo no olho esquerdo (OE).c) Daltonismo nos dois olhos.d) Hipermetropia no olho direito (OD) e miopia no olho esquerdo (OE).e) Hipermetropia no olho direito (OD) e astigmatismo no olho esquerdo (OE).

52.(VUNESP) Uma pessoa apresenta deficiência visual, conseguindo ler somente se o livro estiver a uma distância de 75 cm. Qual deve ser a distância focal dos óculos apropriados para que ela consiga ler, com o livro colocado a 25 cm de distância?

a) f = 37,5 cmb) f = 25,7 cmc) f = 57 cmd) f = 35,5 cme) f = 27 cm

53.(UFSCAR-SP) Pesquisas recentes mostraram que o cristalino humano cresce durante a vida, aumentando seu diâmetro cerca de 0,02 mm por ano. Isso acarreta, na fase de envelhecimento, um defeito de visão chamado presbiopia, que pode ser corrigido de forma semelhante

a) à miopia, com uso de lentes divergentes. b) à miopia, com uso de lentes convergentes. c) à hipermetropia, com uso de lentes divergentes. d) à hipermetropia, com uso de lentes convergentes. e) ao astigmatismo, com uso de lentes convergentes ou divergentes.

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Física C - Apostila 02

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54.(UFC) As deficiências de visão são compensadas com o uso de lentes. As figuras a seguir mostram as seções retas de cinco lentes.

Considerando as representações acima, é correto afirmar que:

a) as lentes I, III e V podem ser úteis para hipermetropes e as lentes II e IV para míopes.b) as lentes I, II e V podem ser úteis para hipermetropes e as lentes III e IV para míopes.c) as lentes I, II e III podem ser úteis para hipermetropes e as lentes IV e V para míopes.d) as lentes II e V podem ser úteis para hipermetropes e as lentes I, III e IV para míopes.e) as lentes I e V podem ser úteis para hipermetropes e as lentes II, III e IV para míopes.

55. (PUC – PR) Um presbíope tem 1,5 m para a mínima distância de visão distinta. Ele necessita ler a 50 cm. A vergência das lentes que deve utilizar, supondo-as de espessura desprezível, é:

a) -4,0 dib) -0,75 dic) 0,75 did) 4/3 die) 4,0 d

56.(ENEM) Sabe-se que o olho humano não consegue diferenciar componentes de cores e vê apenas a cor resultante, diferentemente do ouvido, que consegue distinguir, por exemplo, dois instrumentos diferentes tocados simultaneamente. Os raios luminosos do espectro visível, que têm comprimento de onda entre 380 nm e 780 nm, incidem na córnea, passam pelo cristalino e são projetados na retina. Na retina, encontram-se dois tipos de fotorreceptores, os cones e os bastonetes, que convertem a cor e a intensidade da luz recebida em impulsos nervosos. Os cones distinguem as cores primárias: vermelho, verde e azul, e os bastonetes diferenciam apenas níveis de intensidade, sem separar comprimentos de onda. Os impulsos nervosos produzidos são enviados ao cérebro por meio do nervo óptico, para que se dê a percepção da imagem.Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)Um indivíduo que, por alguma deficiência, não consegue captar as informações transmitidas pelos cones, perceberá um objeto branco, iluminado apenas por luz vermelha, como

a) um objeto indefinido, pois as células que captam a luz estão inativas.b) um objeto rosa, pois haverá mistura da luz vermelha com o branco do objeto.c) um objeto verde, pois o olho não consegue diferenciar componentes de cores.

d) um objeto cinza, pois os bastonetes captam luminosidade, porém não diferenciam cor.e) um objeto vermelho, pois a retina capta a luz refletida pelo objeto, transformando-a em vermelho.

57. Observe as duas receitas de lentes mostradas abaixo, as foram prescritas por um oftalmologista de nossa cidade, destinadas a dois de seus pacientes, Andréa e Rafael, que apresentam dois dos defeitos mais comuns de visão.

a) Considerando que nenhum dos pacientes apresenta presbiopia, com base nas receitas, qual(is) o(s) defeito(s) de visão que cada paciente apresenta? Justifique.

b) Calcule a distância focal das lentes esféricas do paciente com hipermetropia.

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física CAPOSTILA 02 Ondas

Física C - Apostila 0218

GABARITO

01 E 11 C 21 15 31 20 41 C 51 D

02 E 12 A 22 * 32 A 42 * 52 A

03 D 13 E 23 C 33 C 43 * 53 D

04 B 14 A 24 C 34 E 44 E 54 A

05 B 15 E 25 37 35 30 45 B 55 D

06 E 16 * 26 * 36 A 46 A 56 D

07 A 17 18 27 A 37 A 47 D 57 *

08 A 18 B 28 * 38 D 48 A

09 B 19 C 29 C 39 D 49 D

10 D 20 3 30 A 40 D 50 C

TESTES

16. V =1,2 10 m/s

22. 1m

26. 60o

28. a) 45o b) np maior ou igual á 2

42.

43. a) 2,5b)

57. a) Andréa – miopia e astigmatismoRafael – hipermetropia e astigmatismo

b) André f =0,200m