EXERCÍCIOS DE ÓPTICA GEOMÉTRICA

Prévia do material em texto

CENTRO EDUCAÇÃO SESC JOSÉ ROBERTO TADROS
Resolução nº 132/13 – C.E.E./AM
Educação infantil – Ensino fundamental – Ensino médio
1ª. LISTA DE EXERCÍCIOS DE FÍSICA – 2° Bimestre
Professor: Marcelo Pinheiro
 Introdução a Óptica Geométrica e Espelhos Planos
1ª. Na parede oposta de uma câmara escura, de comprimento 20 cm, forma-se a imagem de um objeto que se encontra situado a 5 m de distância do orifício da câmara. Sendo 2 cm o tamanho da imagem, calcule o tamanho do objeto, em cm.
2ª. (FEI) 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 este método foram obtidos os seguintes dados: 
I. Diâmetro da imagem = 9 mm.
II. Distância do orifício até a imagem = 1,0 m. 
III. Distância do Sol à Terra = 1,5 × 1011 m. 
Qual é aproximadamente o diâmetro do Sol medido por este método?
3ª. Um ponto luminoso P (fonte de luz puntiforme), preso ao teto de uma sala, ilumina um disco metálico de raio 20 cm. O ponto luminoso P e o centro do disco pertencem a uma mesma reta perpendicular ao solo. 
Sabendo-se que o disco é paralelamente disposto ao chão e à meia distância entre o solo e o teto da sala, cuja altura é de 3 metros, pede-se determinar o raio da sombra que o disco projeta sobre o solo.
4ª. Obter, na figura, o raio de luz que parte de P, reflete no espelho plano E e atinge o olho do observador O.
5ª. Uma placa retangular de madeira tem dimensões 40 cm × 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. Determine a área da sombra projetada pela placa no assoalho, em m2.
6ª. (FUVEST) Maria e Joana são gêmeas e têm a mesma altura. Maria está se olhando num espelho vertical e se encontra a 5 m deste. O espelho é retirado e Maria vê Joana na mesma posição e com as mesmas dimensões com que via sua própria imagem. Determine a distância d entre Maria e Joana, em metros.
7ª. A figura a seguir mostra um objeto A colocado a 5 m de um espelho plano, e um observador O, colocado a 7 m deste mesmo espelho. Um raio de luz que parte de A e atinge o observador O por reflexão no espelho percorrerá, neste trajeto de A a O uma distância de qual valor?
8ª. Colocam-se um quadrado vermelho, uma bola vermelha e uma bola azul entre dois espelhos planos, sabendo-se que o ângulo entre os espelhos é de 120º, responda as seguintes perguntas: 
a) Qual o número de imagens vermelhas? 
b) Qual o número total de imagens? 
c) Qual o número de bolas azuis vistas por um observador de fora do sistema?
9ª. Uma garota, para observar seu penteado, coloca-se em frente a um espelho plano de parede, situado a 40 cm de uma flor presa na parte de trás dos seus cabelos. Buscando uma visão melhor do arranjo da flor no cabelo, ela segura, com uma das mãos, um pequeno espelho plano atrás da cabeça, a 15 cm da flor. Qual distância entre a imagem da flor no espelho da parede e a imagem da flor no outro espelho?
10ª. Um estudante pretende observar inteiramente uma árvore de 10,80 m de altura, usando um espelho plano de 80,0 cm. O estudante consegue seu objetivo quando o espelho está colocado a 5,0 m de distância da árvore. Determine a distância mínima que deve ter entre o espelho e o estudante.
11ª. Um objeto y de comprimento 4,0 cm projeta uma imagem y' em uma câmara escura de orifício, como indicado na figura. Calcule o comprimento de Y' , em centímetros.
12ª. Uma câmara escura de orifício fornece a imagem de um prédio, o qual se apresenta com altura de 5cm. Aumentando-se de 100 m a distância do prédio à câmara, a imagem se reduz para 4 cm de altura. Qual é a distância entre o prédio e a câmara, na primeira posição?
13ª. Em um dado instante uma vara de 2,0 m de altura, vertical, projeta no solo, horizontal, uma sombra de 50 cm de comprimento. Se a sombra de um prédio próximo, no mesmo instante, tem comprimento de 15m, qual a altura do prédio?
14ª. Para determinar o tamanho de um prédio um menino mediu sua sombra e a sombra do prédio projetadas no chão encontrando respectivamente 2 m e 32 m. Qual a altura do prédio sabendo que o menino tem 1,5 m de altura ?
15ª. No esquema abaixo uma lâmpada fluorescente de 40 cm de comprimento é colocada 1,6 m sobre uma mesa quadrada de um metro de altura e 1,4 m de lado . Determine o comprimento da sombra e de cada penumbra projetadas no solo.
16ª. Há mais de 4000 anos, a pirâmide de Quéops media 233 m na aresta da base. Suponhamos que Tales tenha escolhido uma posição conveniente do Sol, para a qual a medição da sombra da pirâmide fosse adequada, e que tenha fincado uma estaca com 3 m de altura, como mostra a figura.
Nesse instante, a sombra EA da estaca mediu 5 m e a distância de E a M era 127 m. Se M é o ponto médio da aresta da base, então determine o inteiro mais próximo da altura da pirâmide, em metros.
17ª. Uma pessoa se coloca na frente de uma câmara escura, a 2 m do orifício dessa câmara e a sua imagem que se forma no fundo da mesma tem 6 cm de altura. Para que ela tenha 4 cm de altura, essa pessoa, em relação à câmara, o que deve fazer a pessoa?
18ª. Pinhole, do inglês “buraco de agulha”, é uma câmera fotográfica que não dispõe de lentes. Consegue-se uma imagem em um anteparo quando a luz, proveniente de um objeto, atravessa um pequeno orifício. De acordo com os conhecimentos em ótica geométrica e com os dados contidos no esquema a seguir, determine a distância D, do orifício da câmera (pinhole) até a árvore.
19ª. Em frente a chama de uma vela e alinhado com ela é colocado um anteparo de forma retangular (20 cm x 40 cm), numa parede a 4m da vela ,é projetada a sombra. Sabe - se que o comprimento da sombra da menor aresta do retângulo é de 80cm, determine a distância entre a vela e o anteparo e a área da sombra projetada.
 
20ª.Uma mesa de bilhar tem 1m de altura e 2 x 1,5 m de dimensões. É iluminada por uma pequena e potente lâmpada, centralizada a 1,2m acima da mesa. Calcule a área da sombra projetada no chão.