Questões de Óptica - Perguntas e Respostas Comentadas - Exercícios
questões de vestibulares
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Questões Óptica

REF. Perguntas / Respostas
vestibular Unicamp-2002
tópico:Óptica

sub-grupo:Lentes
pergunta:Em uma máquina fotográfica de foco fixo, a imagem de um ponto no infinito é formada antes do filme, conforme ilustra o esquema. No filme, esse ponto está ligeiramente desfocado e sua imagem tem 0,03mm de diâmetro. Mesmo assim, as cópias ampliadas ainda são nítidas para o olho humano. A abertura para a entrada de luz é de 3,5mm de diâmetro e a distância focal da lente é de 35mm.

imagem não disponivel


a) Calcule a distância d do filme à lente.

b) A que distância da lente um objeto precisa estar para que sua imagem fique exatamente focalizada no filme?


resposta:a) 35,3 mm

b) 4,1 m

vestibular Fuvest-2002
tópico:Óptica

sub-grupo:Lentes
pergunta:Um pequeno holofote H, que pode ser considerado como fonte pontual P de luz, projeta, sobre um muro vertical, uma região iluminada, circular, definida pelos raios extremos A e A‚. Desejando obter um efeito especial, uma lente convergente foi introduzida entre o holofote e o muro. No esquema, apresentado na folha de resposta, estão indicadas as posições da fonte P, da lente e de seus focos f. Estão também representados, em tracejado, os raios A e A‚, que definem verticalmente a região iluminada antes da introdução da lente.

imagem não disponivel


Para analisar o efeito causado pela lente, represente, no esquema anexo:

a) O novo percurso dos raios extremos A e A‚, identificando-os, respectivamente, por B e B‚. (Faça, a lápis, as construções necessárias e, com caneta, o percurso solicitado).

b) O novo tamanho e formato da região iluminada, na representação vista de frente, assinalando as posições de incidência de B e B‚.


resposta:a) Observe o esquema a seguir:

imagem não disponivel


b) A região iluminada tem formato circular, e seu raio mede 3 unidades.

vestibular Ufpr-2002
tópico:Óptica

sub-grupo:Lentes
pergunta:Com base nos conceitos da Óptica, é correto afirmar:

(01) A distância focal de uma lente tem o mesmo valor, quer ela esteja sendo utilizada no ar ou imersa em água.
(02) O colorido que se observa em uma mancha de óleo que está sobre o asfalto pode ser explicado pelo fenômeno da difração.
(04) O comportamento ondulatório da luz pode ser evidenciado através do fenômeno da interferência.
(08) A velocidade da luz em um meio com índice de refração igual a 1,5 é 2/3c, onde c é a velocidade da luz no vácuo.
(16) A dispersão da luz branca observada em prismas de vidro está relacionada ao fenômeno da refração.

Soma ( )



resposta:04 + 08 + 16 = 28

vestibular Unifesp-2002
tópico:Óptica

sub-grupo:
pergunta:O gráfico da figura 1 representa a intensidade da radiação transmitida ou refratada (curva T) e a intensidade da radiação refletida (R) em função do ângulo de incidência da luz numa superfície plana de vidro transparente. A figura 2 mostra três direções possíveis - I, II e III - pelas quais o observador O olha para a vitrina plana de vidro transparente, V.

imagem não disponivel


Comparando as duas figuras, pode-se concluir que esse observador vê melhor o que está dentro da vitrina quando olha na direção
a) I e vê melhor o que a vitrina reflete quando olha na direção II.
b) I e vê melhor o que a vitrina reflete quando olha na direção III.
c) II e vê melhor o que a vitrina reflete quando olha na direção I.
d) II e vê melhor o que a vitrina reflete quando olha na direção III.
e) III e vê melhor o que a vitrina reflete quando olha na direção I.


resposta:[B]

vestibular Unifesp-2002
tópico:Óptica

sub-grupo:
pergunta:O Sol tem diâmetro de 1,4 × 10ª m e a sua distância média à Terra é de 1,5 × 10¢¢ m. Um estudante utiliza uma lente convergente delgada de distância focal 0,15 m para projetar a imagem nítida do Sol sobre uma folha de papel. Ele nota que, se mantiver a imagem do Sol projetada sobre o papel durante alguns segundos, o papel começa a queimar.

a) Qual o diâmetro da imagem do Sol projetada no papel?

b) A potência por unidade de área da radiação solar que atinge a superfície da Terra, no Brasil, é da ordem de 1000W/m². Se a lente que o estudante usa tem contorno circular com 0,10 m de diâmetro, qual a potência por unidade de área da radiação solar que atinge o papel na região onde a imagem do Sol é projetada? (Despreze a radiação absorvida e refletida pela lente). Como você explica a queima do papel utilizando esse resultado?

Dado: p(pi) = 3,1.



resposta:a) 1,4 . 10­¤ m

b) 5,1 . 10§ W/m£.
A lente concentra os raios solares, fazendo aumentar a densidade de energia absorvida pelo papel, no local da imagem.

vestibular Ufpe-2002
tópico:Óptica

sub-grupo:Espelhos Planos
pergunta:Uma criança corre em direção a um espelho vertical plano, com uma velocidade constante de 4,0m/s. Qual a velocidade da criança, em m/s, em relação à sua imagem?
a) 1,0
b) 2,0
c) 4,0
d) 6,0
e) 8,0



resposta:[E]

vestibular Ufpe-2002
tópico:Óptica

sub-grupo:
pergunta:A figura a seguir representa um olho humano normal. Raios paralelos entrando num olho, que está mirando um objeto no infinito, produzem uma imagem real e invertida na retina. Desse modo, o cristalino atua como uma lente convergente. Se o objeto estiver a 30cm do olho, para que se forme uma boa imagem, os músculos que controlam a curvatura do cristalino se alteram. Podemos então afirmar que:
a) A distância focal do cristalino aumentará.
b) A distância focal do cristalino diminuirá.
c) O cristalino se ajustará para formar uma imagem atrás da retina.
d) Os raios de curvatura do cristalino aumentarão.
e) A distância focal do cristalino não sofrerá modificação.


resposta:[B]

vestibular Ufpe-2002
tópico:Óptica

sub-grupo:Lentes
pergunta:A lente da figura a seguir tem distância focal de 10cm. Se ela for usada para observar um objeto que esteja a 5cm, como aparecerá a imagem deste objeto para um observador posicionado do outro lado da lente?
a) Invertida e do tamanho do objeto.
b) Invertida e menor que o objeto.
c) Invertida e maior que o objeto.
d) Direta e maior que o objeto.
e) Direta e menor que o objeto.


resposta:[D]

vestibular Ufrn-2002
tópico:Óptica

sub-grupo:Espelhos Esféricos
pergunta:A Lua, com seus encantos, esteve sempre povoando a imaginação dos artistas e estimulando grandes idéias nos homens da ciência. Palco de grandes conquistas científicas, o ambiente lunar, comparado com o da Terra, possui um campo gravitacional fraco, o que torna impossível a manutenção de uma atmosfera na Lua. Sem atmosfera não há nada que filtre a radiação solar ou queime os meteoritos que freqüentemente caem e criam crateras no solo lunar.

Após esse breve comentário sobre a Lua, professora Luana apresentou um painel ilustrando uma situação vivida por dois astronautas, Brian e Robert. No painel, constava o panorama do solo lunar cheio de crateras, um céu escuro, bem diferente do normalmente azulado aqui da Terra, e um belo flagrante da imagem de Brian refletida no capacete de Robert. Luana afirma que o capacete de Robert está funcionando como um espelho esférico convexo.

Comunicação entre Robert e Brian por transmissão eletrônica

imagem não disponivel


Considerando as informações e as imagens apresentadas, podemos concluir que
a) a imagem do capacete de Robert é real, e o tempo de queda na experiência de Brian é o mesmo para qualquer corpo.
b) a imagem no capacete de Robert é virtual, e o impacto do meteorito não é audível pelos astronautas.
c) o impacto do meteorito é audível pelos astronautas, e o tempo de queda na experiência de Brian é o mesmo para qualquer corpo.
d) a ausência de atmosfera na Lua torna o céu escuro e faz com que os corpos, na experiência de Brian, caiam com acelerações diferentes.



resposta:[B]

vestibular Ufrn-2002
tópico:Óptica

sub-grupo:
pergunta:Ana Maria, modelo profissional, costuma fazer ensaios fotográficos e participar de desfiles de moda. Em trabalho recente, ela usou um vestido que apresentava cor vermelha quando iluminado pela luz do sol.
Ana Maria irá desfilar novamente usando o mesmo vestido. Sabendo-se que a passarela onde Ana Maria vai desfilar será iluminada agora com luz monocromática verde, podemos afirmar que o público perceberá seu vestido como sendo
a) verde, pois é a cor que incidiu sobre o vestido.
b) preto, porque o vestido só reflete a cor vermelha.
c) de cor entre vermelha e verde devido à mistura das cores.
d) vermelho, pois a cor do vestido independe da radiação incidente.




resposta:[B]

vestibular Ufrn-2002
tópico:Óptica

sub-grupo:Espelhos Esféricos
pergunta:A bela Afrodite adora maquiar-se. Entretanto, não está satisfeita com o espelho plano que há em seu quarto, pois gostaria de se ver bem maior para poder maquiar-se mais adequadamente. Com essa idéia, ela procurou você, que é um fabricante de espelhos, e encomendou um espelho em que pudesse ver-se com o triplo do tamanho da imagem do espelho plano.
Para as finalidades pretendidas pela jovem,

a) determine se o espelho deve ser côncavo ou convexo, bem como onde Afrodite deve se posicionar em relação ao vértice (v), ao foco (f) e ao centro (c) do espelho. Faça um diagrama representando a formação da imagem, conforme o desejo de Afrodite.

b) calcule o raio de curvatura do espelho, considerando a informação de que Afrodite costuma ficar a 50 cm do referido espelho.

Sabe-se que:
(1) a equação dos pontos conjugados para os espelhos esféricos (côncavo ou convexo) é dada por 2/r=1/f=1/i+1/o em que i, o, f e r são, respectivamente, a distância imagem, a distância objeto, a distância focal e o raio de curvatura do espelho.
(2) o aumento linear transversal, m, é o i m = -i/o.



resposta:a) Côncavo; entre F e V.

imagem não disponivel



b) 150 cm

vestibular Ufsc-2002
tópico:Óptica

sub-grupo:
pergunta:Leia com atenção os versos a seguir, de "Chão de Estrelas", a mais importante criação poética de Orestes Barbosa que, com Sílvio Caldas, compôs uma das mais belas obras da música popular brasileira:

A porta do barraco era sem trinco
Mas a Lua, furando o nosso zinco,
Salpicava de estrelas nosso chão ...
Tu pisavas nos astros distraída
Sem saber que a ventura desta vida
É a cabrocha, o luar e o violão ...

O cenário imaginado, descrito poeticamente, indica que o barraco era coberto de folhas de zinco, apresentando furos e, assim, a luz da Lua atingia o chão do barraco, projetando pontos ou pequenas porções iluminadas - as "estrelas" que a Lua "salpicava" no chão.
Considerando o cenário descrito pelos versos, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S) que apresenta(m) explicação(ões) física(s) possível(is) para o fenômeno.

01. A Lua poderia ser, ao mesmo tempo, fonte luminosa e objeto cuja imagem seria projetada no chão do barraco.
02. O barraco, com o seu telhado de zinco furado, se estivesse na penumbra, ou completamente no escuro, poderia comportar-se como uma câmara escura múltipla, e através de cada furo produzir-se-ia uma imagem da Lua no chão.
04. A propagação retilínea da luz não explica as imagens luminosas no chão - porque elas somente ocorreriam em conseqüência da difração da luz.
08. Os furos da cobertura de zinco deveriam ser muito grandes, permitindo que a luz da Lua iluminasse todo o chão do barraco.
16. Quanto menor fosse a largura dos furos no telhado, menor seria a difração da luz e maior a nitidez das imagens luminosas no chão do barraco.
32. Para que as imagens da Lua no chão fossem visíveis, o barraco deveria ser bem iluminado - com lâmpadas, necessariamente.



resposta:01 + 02 = 03