int fisica - AP1-2019_1 - Gabarito

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IF/UFRJ 
Introdução às Ciências Físicas I
1o Semestre de 2019 
AP1 de ICF1
Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud
Instruções
As questões devem ser resolvidas a partir dos conceitos estudados 
durante o curso. A duração da prova é de duas horas e meia. Você 
pode utilizar a máquina de calcular. Apresente apenas uma 
resposta por item da prova. Deixe claro o que for rascunho, 
riscando o que não deve ser considerado. 
Responda cada questão apenas no espaço alocada para a 
mesma (dentro dos retângulos), pois apenas este espaço será 
corrigido! Para que você tenha direito à vista de prova, a prova 
deve ser integralmente feita à caneta. 
AP1 de ICF1 – 2019.1
1
Polo:______________________
Data:______________________
Curso:_____________________
Questão
1ª
2ª
3ª
4ª 
Total
Nota Rubrica
Instituto de Física - UFRJ
Nome legível:___________________________________________
Assinatura:_____________________________________________
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Questão 1 (3,0 pontos)
Considere os vetores abaixo para a realização da questão.
Faça todos os cálculos nos espaços reservados e represente 
graficamente os vetores e os pontos solicitados APENAS na área 
quadriculada abaixo.
a) Escreva os três vetores acima em sua notação vetorial no 
espaço abaixo.
0,6 pontos
0,1 para cada componente
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Não, como visto no módulo 2, a soma dos módulos dos vetores não é igual 
ao módulo da soma dos vetores.
0,2 pontos
Sim, eles são compatíveis. 0,4 pontos
0,6 pontos
Descontar 0,1 se não houver comparação0,3 pontos
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f) Calcule, agora, o ângulo que os três vetores dados no 
problema fazem com o sentido positivo do eixo x.
Considerar correto caso o aluno responda sem se preocupar 
com o sinal negativo. Não estamos cobrando, neste momento, 
que o aluno saiba diferenciar ângulos positivos ou negativos. 
0,9 pontos
0,3 para cada ângulo
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Considere as figuras abaixo. Todas elas representam um raio 
luminoso passando de um meio para outro. Considere o meio 1 
com n1 = 1,00 e o meio 2 com n2 = 1,40. Em TODAS as figuras, determine e indique a normal, o ângulo de incidência, o raio 
refletido, o ângulo de reflexão, o raio refratado e o ângulo de 
refração. Use os espaços à direita para os cálculos.
Questão 2 (3,0 pontos)
45º
40º
1
2
1
2
1
2
60º
N
N
N
45º
50º
30º
45º
30º
50º
21º
82º
(cada normal: 0,1, cada ângulo de 
incidência: 0,2, cada raio e ângulo 
refletidos: 0,3, cada raio e ângulo 
refratado: 0,4)
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Analise as afirmativas abaixo e indique se cada uma é verdadeira (V) ou 
falsa (F). Caso seja verdadeira, explique o porquê. Caso seja falsa, 
escreva a versão correta da frase correspondente no espaço 
seguinte.
I. ( V ) Qualquer fonte de luz extensa pode ser considerada uma fonte 
de luz puntiforme, se estivermos distantes o suficiente da mesma.
II. ( F ) Um raio luminoso se propaganda de um meio mais refringente 
para um meio menos refringente sempre gerará um raio refletido e 
um refratado.
III. ( F ) A luz branca, ao atravessar um prisma, se divide em diferentes 
cores por conta do fenômeno da reflexão total interna.
IV. ( F ) Para acertar um peixe com um arpão, devemos mirar acima da 
posição em que o vemos dentro da água.
V. ( F ) A miragem ocorre porque o índice de refração do ar aumenta 
quando está mais próximo de uma superfície quente. Com isso, os 
raios luminosos são cada vez mais refratados em direção ao chão.
6
Questão 3 (2,0 pontos)
I – Quando a dimensão da distância entre o observador e a 
fonte luminosa for muito maior do que a dimensão da 
própria fonte, ela se aproxima de um ponto. Por exemplo – as 
estrelas, cidades vista de satélites, lâmpadas, etc.
II – Se o ângulo for maior do que o ângulo limite, pode ocorrer o 
fenômeno da reflexão total, sem haver raio refratado portanto.
III – A luz branca, ao atravessar um prisma, se divide em 
diferentes cores pois o índice de refração depende do 
comprimento de onda (ou frequência) da luz, e portanto da 
sua cor.
IV – Os raios luminosos refletidos a partir do peixe, ao refratar ao 
passar para o ar faz o objeto parecer estar mais acima do que 
a sua posição real. Logo, devemos mirar abaixo da posição 
percebida visualmente.
V – A miragem ocorre porque o índice de refração do ar diminui 
quando está mais próximo de uma superfície quente. Com isso, 
os raios luminosos sofrem sucessivas reflexões totais, 
desviando-os do chão.
(0,4 cada – respsota sem 
justificativa não ganha ponto!)
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Questão 4 (2,0 pontos)
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Um raio luminoso é espalhado no ponto O e se propaga e,m uma direção que 
faz um ângulo  com o diâmetro da seção reta de um cilíndro como mostra a 
figura abaixo. São conhecidos o raio R = 5 cm do cilíndro, a distância o = 9cm 
entre o ponto O e o vértice V, e o ângulo a = 10o que o raio luminoso OP (raio 1) 
faz com o diâmetro XV. 
a) Utilize a lei dos senos no triângulo OCP para calcular o ângulo de 
incidência 1. 
b) Determine o ângulo de refração do raio refratado na superfície do 
cilíndro. O índice de refração do material do cilíndro com relação ao ar é 
de 1,35.
c) Desenhe na figura acima o raio refratado R2.
d) Indique na figura acima o ângulo 2.
X V
P
C
R
O
o = 9 cm

0,7 pontos
0,7 pontos
0,3 pontos
0,3 pontos