F2_semana13

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FÍSICA 2: SEMANA 13 
Conteúdo: Princípios da Óptica Geométrica 
Próxima semana: Reflexão da Luz e Espelho Plano 
 
QUESTÕES TRADICIONAIS 
 
1. Uma pessoa de 1,8 m de altura, está em pé ao lado de um edifício de altura 
desconhecida. Num dado instante, a sombra desta pessoa, projetada pela luz solar, 
tem uma extensão de 3 m, enquanto que a sombra do edifício tem 80 m de extensão. 
Qual é a altura do edifício, em metros? 
A) 24 m 
B) 28 m 
C) 32 m 
D 48 m 
E) 52 m 
 
2. Um disco de papelão, com 10 cm de raio, é colocado, verticalmente, a 2,0 m de um 
muro. A 1,0 m na frente do disco uma fonte de luz puntiforme é colocada. Determine, 
em cm, o diâmetro da sombra do disco projetada no muro. 
A) 70 cm 
B) 60 cm 
C) 50 cm 
D) 40 cm 
E) 30 cm 
 
3. Uma lâmpada linear, de 10 cm de comprimento, está fixa ao teto de um quarto, cujo 
pé direito mede 2,8 m. Paralelamente à lâmpada e a uma altura de 80 cm do piso, 
coloca-se uma haste opaca de 1 m de comprimento, como mostra a figura. 
 
 
Determine, em cm, o comprimento da sombra projetada no piso. 
A) 136 cm 
B) 140 cm 
C) 142 cm 
D) 145 cm 
E) 150 cm 
 
4. Na figura a seguir, AB é uma fonte de luz extensa, de 1,2 m de comprimento, 
localizada no teto de uma sala de 3,0 m de altura. 
 
 
 
A que altura mínima h deve ser colocado horizontalmente um anteparo opaco CD de 
0,8 m de comprimento, para que não haja formação de sombra no solo? 
A) 1,0 m 
B) 1,5 m 
C) 2,0 m 
D) 2,5 m 
E) 3,0 m 
 
5. Calcule o tamanho de um objeto colocado verticalmente a 6 m do orifício de uma 
câmara escura de profundidade igual a 10 cm, sabendo que a imagem desse objeto 
tem 3 cm de altura. 
A) 1,4 m 
B) 1,5 m 
C) 1,6 m 
D) 1,7 m 
E) 1,8 m 
 
QUESTÕES CONTEXTUALIZADAS 
 
6. Admita que o Sol subitamente “morresse”, ou seja, sua luz deixasse de ser emitida. 
Vinte e quatro horas após esse evento, um eventual sobrevivente, olhando para o Céu, 
sem nuvens, veria: 
A) a Lua e as estrelas. 
B) somente a Lua. 
C) somente estrelas. 
D) uma completa escuridão. 
E) somente os planetas do sistema solar. 
 
 
 
7. Dois raios de luz, que se propagam num meio homogêneo e transparente, se 
interceptam num certo ponto . A partir desse ponto, pode-se afirmar que: 
A) os raios luminosos se cancelam. 
B) mudam a direção de propagação. 
C) continuam se propagando na mesma direção e sentido de antes. 
D) se propagam em trajetórias curvas. 
E) retornam em sentidos opostos. 
 
8. Analise as proposições abaixo: 
I. Nos meios transparentes, translúcidos e opacos, a luz se propagam em linha reta. 
II. Cada raio de luz se propaga em um meio, independentemente de qualquer outro 
raio. 
III. A trajetória seguida pela luz depende de seu sentido de percurso. 
Podemos afirmar que: 
 
A) Apenas II e III estão corretas. 
B) Apenas I e II estão corretas. 
C) Apenas I está correta. 
D) Apenas II está correta. 
E) Apenas III está correta. 
 
9. No livro de ficção científica 2010: Uma odisseia no espaço II, Arthur C. Clarke 
descreve a transformação de Júpiter no segundo Sol de nosso sistema planetário. A 
nova estrela passou a ser uma fonte de luz 
A) primária. 
B) secundária fluorescente. 
C) secundária incandescente. 
D) secundária fosforescente. 
E) secundária luminescente. 
 
10. O porão de uma antiga casa possui uma estreita clara boia quadrada de 100cm2 
de área, que permite a entrada da luz do exterior, refletida difusamente pelas 
construções que a cercam. Na ilustração, vemos uma aranha, um rato e um gato, que 
se encontram parados no mesmo plano vertical que intercepta o centro da geladeira e 
o centro da clara boia. 
 
 
 
Sendo a claraboia a fonte luminosa, pode-se dizer que, devido à interposição da 
geladeira, a aranha, o rato e o gato, nesta ordem, estão em regiões de 
A) luz, luz e penumbra. 
B) luz, penumbra e sombra. 
C) penumbra, luz e penumbra. 
D) penumbra, sombra e sombra. 
E) sombra, penumbra e luz. 
 
QUESTÕES ESPECÍFICAS 
 
11. Uma câmara escura tem 20 cm de profundidade. A que distância do orifício da 
câmara, uma pessoa de 1,70 m de altura deve permanecer para que sua imagem 
projetada seja da ordem de 10 cm? 
A) 1,0 m 
B) 1,7 m 
C) 2,0 m 
D) 3,4 m 
E) 4,2 m 
 
12. O esquema representa o alinhamento do Sol, da Terra e da Lua no momento de 
um eclipse. 
 
 
 
 
Neste instante, uma pessoa situada no ponto A observará um eclipse 
A) parcial da Lua. 
B) total da Lua. 
C) anular do Sol. 
D) parcial do Sol. 
E) total do Sol. 
 
13. Um dos métodos para medir o diâmetro do Sol consiste em determinar o diâmetro 
de sua imagem nítida, produzida sobre um anteparo, por um orifício pequeno feito em 
um cartão paralelo a este anteparo, conforme ilustra a figura. 
 
 
 
Em um experimento realizado por esse método foram obtidos os seguintes dados: 
diâmetro da imagem = 9 mm 
distância do orifício até a imagem = 1,0 m 
distância do Sol à Terra = 1,5.1011 m 
Qual é aproximadamente o diâmetro do Sol medido por esse método? 
A) 1,5.108 m 
B) 1,35.109 m 
C) 2,7.108 m 
D) 1,35.108 m 
E) 1,5.109 m 
 
14. Um observador A, olhando num espelho, vê um outro observador, B. Se B olhar no 
mesmo espelho, ele verá o observador A. Este fato é explicado pelo 
A) princípio da propagação retilínea da luz. 
B) princípio da independência dos raios luminosos. 
C) princípio de reversibilidade dos raios luminosos. 
D) princípio da reflexão. 
E) princípio da refração. 
 
15. Uma placa retangular de madeira tem dimensões 40 cm x 25 cm. Através de um 
fio que passa pelo seu baricentro, ela é presa ao teto de uma sala, permanecendo 
horizontalmente a 2,0 m do assoalho e a 1,0 m do teto. Bem junto ao fio, no teto, há 
uma lâmpada cujo filamento tem dimensões desprezíveis. A área da sombra projetada 
pela placa no assoalho vale, em m2: 
A) 0,90 
B) 0,40 
C) 0,30 
D) 0,20 
E) 0,10 
 
QUESTÕES APROFUNDADAS 
 
16. A 1 metro da parte frontal de uma câmara escura de orifício, uma vela de 
comprimento 20 cm projeta na parede oposta da câmara uma imagem de 4 cm de 
altura. 
 
 
 
A câmara permite que a parede onde é projetada a imagem seja movida, aproximando-
se ou afastando-se do orifício. Se o mesmo objeto for colocado a 50 cm do orifício, 
para que a imagem obtida no fundo da câmara tenha o mesmo tamanho da anterior, 4 
cm, a distância que deve ser deslocado o fundo da câmara, relativamente à sua 
posição original, em cm, é de: 
A) 50. 
B) 40. 
C) 20. 
D) 10. 
E) 5. 
 
17. As folhas de uma árvore, quando iluminadas pela 
luz do Sol, mostram-se verdes porque 
A) refletem difusamente a luz verde do espectro solar. 
B) absorvem somente a luz verde do espectro solar. 
C) refletem difusamente todas as cores do espectro solar, exceto o verde. 
D) difratam unicamente a luz verde do espectro solar. 
E) a visão humana é mais sensível a essa cor. 
 
18. O vendedor de churros havia escolhido um local muito próximo a um poste de 
iluminação. Pendurado no interior do carrinho, um lampião aceso melhorava as 
condições de iluminação. Admitindo que o centro de todos os elementos da figura, 
exceto as finas colunas que suportam o telhado do carrinho, estão no mesmo plano 
vertical, considerando apenas as luzes emitidas diretamente do poste e do lampião e 
tratando-os como os extremos de uma única fonte extensa de luz, a base do poste, a 
lixeira e o banquinho, nessa ordem, estariam inseridos em regiões classificáveis como 
 
 
 
A) luz, sombra e sombra. 
B) luz, penumbra e sombra. 
C) luz, penumbra e penumbra. 
D) penumbra, sombra e sombra. 
E) penumbra, penumbra e penumbra. 
 
 
19. Em uma situação, ilustrada na figura 1, uma lâmpada e um observador têm, entre 
si, uma lâmina de vidro colorida. Em outra situação, ilustrada na figura 2, ambos, a 
lâmpada e o observador, encontram-se à frente de uma lâmina de plástico colorida, 
lisa e opaca. Mesmo sendo a lâmpada emissora de luz branca, em ambas as situações 
o observador enxerga as lâminas como sendo de cor verde. 
 
 
 
 
Pode-se, então, afirmar que, predominantemente, 
A) o vidro reflete a luz de cor verde, absorvendo as outras cores,e o plástico transmite 
a luz de cor verde, absorvendo as outras cores. 
B) o vidro absorve a luz de cor verde, transmitindo as outras cores, e o plástico 
absorve a luz de cor verde, refletindo as outras cores. 
C) o vidro transmite a luz de cor verde, absorvendo as outras cores, e o plástico 
absorve a luz de cor verde, refletindo as outras cores. 
D) o vidro absorve a luz de cor verde, transmitindo as 
outras cores, e o plástico reflete a luz de cor verde, absorvendo as outras cores. 
E) o vidro transmite a luz de cor verde, absorvendo as outras cores, e o plástico reflete 
a luz de cor verde, absorvendo as outras cores. 
 
20. A figura a seguir representa um homem de altura H que vai do ponto A ao ponto B 
em movimento retilíneo. Durante o mesmo intervalo de tempo, a sombra de sua 
cabeça, projetada no solo horizontal, vai do ponto B ao ponto C: 
 
 
 
 
Conhecendo os ângulos α e β (α = 60° e β = 30°), determine a relação entre as 
velocidades escalares médias da sombra (vS) e do homem (vh). 
A) 1 
B) 2 
C) 3 
D) 4 
E) 5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questões Complementares ( Revisão) 
 
21. Para evitar danos na linha férrea provocados pelo aquecimento, são utilizadas 
juntas de dilatação projetadas pelos engenheiros, que devem produzir um 
espaçamento, no máximo, de 2,0 cm. 
 
 
 
 
 
Uma linha férrea possui 600 km de extensão e é feita de aço, cujo coeficiente de 
dilatação linear é 1,2x10-5 oC-1. Considerando que a variação térmica da linha seja de 
até 50oC, a quantidade mínima de dilatação utilizadas é de: 
A) 12 000. 
B) 16 000. 
C) 18 000. 
D) 24 000. 
E) 36 000. 
 
22. Uma pessoa adicionou 950 cm3 de água pura, a 4oC, em uma garrafa de plástico 
de volume igual a 1000 cm3. Essa garrafa foi tampada e colocada em um congelador, 
cuja temperatura era de - 4oC, onde permaneceu por algumas horas. Quando essa 
pessoa retirou a garrafa do congelador, ela observou que a garrafa estava estufada. A 
configuração da garrafa foi alterada durante esse processo porque o volume da água 
Dados: dágua(4oC) = 1,00 g/cm3 e dgelo(- 4oC) = 0,91 g/cm3 
A) aumentou cerca de 60 cm3 
B) aumentou cerca de 75 cm3 
C) aumentou cerca de 94 cm3 
D) diminuiu cerca de 55 cm3 
E) diminuiu cerca de 83 cm3 
 
23. Numa noite em que a temperatura ambiente esta a 0°C, uma pessoa dorme sob 
um cobertor de 3,0cm de espessura e de condutibilidade térmica igual a 3,5 . 10–2 J/m 
. s°C. A pele da pessoa está a 35°C. Logo, a quantidade de calor transmitida pelo 
cobertor durante 2 horas, por m2 de superfície, será aproximadamente igual a: 
A) 2,94 . 105J 
B) 3,60 . 105J 
C) 6,60 . 105J 
D) 3,93 . 105J 
E) 6,80 . 105 J 
 
24. Um gás está confinado em um cilindro provido de um pistão. O gás é então 
aquecido, e o pistão é mantido fixo na posição inicial. Qual é a alternativa errada? 
A) A pressão do gás aumenta. 
B) O trabalho realizado pelo gás é cada vez maior. 
C) A força que o gás exerce no pistão é cada vez maior. 
D) O gás é mantido num volume constante. 
E) A energia interna do gás é cada vez maior. 
 
25. Um sistema gasoso ideal, evolui do estado A para o estado D, conforme o gráfico: 
 
 
 
Determine o trabalho realizado pelo gás na transformação de C para D e a variação da 
energia interna na transformação ABCD. 
A) 550 J e 180 J. 
B) 250 J e 180 J 
C) 300 J e 250 J 
D) 550 J e 250 J 
E) zero e 300 J 
 
 
 
 
GABARITO 
06 07 08 09 10 
C C D A B 
11 12 13 14 15 
D E B C A 
16 17 18 19 20 
D A A E C 
21 22 23 24 25 
C C A B B