FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL- ÓPTICA E ONDAS - B - lista exer

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FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL- ÓPTICA E ONDAS - B - lista exer
Ondas: conceito e classificação
1. 
Sobre ondas mecânicas, é correto afirmar que:
D. correta
transportam energia e quantidade de movimento.
As ondas mecânicas são perturbações de um meio material elástico que se propagam por esse meio, transportando energia e quantidade de movimento. Portanto, há transporte de energia e quantidade de movimento na propagação das ondas.
2. 
Uma pessoa toca no piano tecla correspondente à nota mi e, em seguida, a que corresponde à sol. Pode-se afirmar que serão ouvidos dois sons diferentes porque as ondas sonoras correspondentes a tais notas têm:
B. correta
frequências diferentes.
Cada nota musical tem frequência característica. Logo, os sons serão diferentes porque as notas apresentam frequências distintas.
3. 
Diante de grande parede vertical, certo garoto bate palmas e recebe o eco um segundo depois. Se a velocidade do som no ar é 340m/s, o menino pode concluir que a parede está situada a uma distância aproximada de:
D. correta
170m.
4. 
Quando a tensão em uma corda é 100N, a velocidade de um pulso é 120m/s. Sabendo que 
nesse contexto a velocidade do pulso, quando a tensão for de 200N, será de:​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​
B. - correto
169,7m/s.
5. 
Uma corda elástica de 0,8g/cm3 de densidade e seção transversal de 0,5 cm2 é submetida à tensão de 100N. Em um extremo da corda, existe uma fonte que gera pulsos com frequência de 2000Hz. Nesse contexto, é correto afirmar que o comprimento do pulso que se propaga pela corda será de:
​​​​​​C. correto
0,025m.
A densidade linear da corda será μ = (0,8g/cm3) (0,5cm2) = 0,04kg/m. Logo, a velocidade do pulso na corda é v = (100N/0,04kg/m)1/2 = 50m/s.
A frequência do pulso é 2000Hz. Logo, o comprimento do pulso é λ = 50/2000 = 0,025m.
Período de frequência e velocidade de uma onda
1. 
Sobre ondas eletromagnéticas é correto afirmar que:
A. correta
são perturbações que se originam da vibração de um campo elétrico e magnético.
De acordo com Mourão e Abramov (2017), uma onda eletromagnética é uma perturbação que se origina da vibração de um campo elétrico e magnético simultaneamente. A onda eletromagnética propaga-se no vácuo com a velocidade da luz . A principal diferença física entre as ondas mecânicas e as eletromagnéticas é que as últimas se deslocam à velocidade da luz, e a velocidade máxima delas é constante no vácuo (MOURÃO; ABRAMOV, 2017). Assim como nas ondas mecânicas, a quantidade de energia transferida para o receptor de ondas eletromagnéticas é proporcional à frequência dessas ondas.
2. 
Em relação aos fótons é correto afirmar que:
B. correta
são como pacotes de energia, responsáveis pela transferência de energia.
A quantidade de energia transferida para o receptor de ondas eletromagnéticas é proporcional à frequência dessas ondas. Além disso, segundo o modelo adotado atualmente, essa transferência de energia ocorre por meio de fótons, que se comportam como "pacotes de energia". Fóton é a partícula elementar mediadora da força eletromagnética. O fóton também é a quantidade da radiação eletromagnética (incluindo a luz), comportando-se ora como onda ora como partícula (MOURÃO; ABRAMOV, 2017).
3. 
Em relação ao espectro eletromagnético, é correto afirmar que:
D. correto
são um conjunto de ondas eletromagnéticas.
"Todo conjunto de ondas eletromagnéticas é chamado de espectro eletromagnético. Algumas faixas de espectro conhecidas, estudadas pelo homem e aplicadas na tecnologia são: os raios gama, os raios X, a luz, as micro-ondas e as ondas de AM/FM. Talvez você já tenha observado o arco-íris de cores gerado quando uma luz brilhante se reflete na superfície de um CD. As cores de um CD estão relacionadas à iridescência das penas das aves, aos hologramas, à tecnologia dos leitores ópticos de caixas de supermercados e aos computadores ópticos. Todos eles, de alguma forma, são consequência da interferência de ondas luminosas" (MOURÃO; ABRAMOV, 2017).
4. 
Uma onda periódica produzida em uma corda tem frequência de 20 Hz e comprimento de onda de 2 m. Nesse contexto, é correto afirmar que sua velocidade é de:
E. Correto
40 m/s.
5. 
Uma onda tem frequência de 10 Hz e se propaga com velocidade de 400 m/s. Então, é correto afirmar que seu comprimento de onda (em metros) vale:
C. correto
40 m.
Movimento ondulatório bidimensional
1. 
Analise as afirmações a seguir sobre o vetor de propagação e assinale a única alternativa correta.
B. correto
Uma onde bidimensional é uma onda onde não conseguimos colocar os vetores de propagação em uma direção, somente em várias direções de um plano. 
O vetor de propagação de uma onda unidimensional só tem uma direção e sentido, mas uma onda bidimensional se propaga em plano, logo, precisamos de vetores de propagação cobrindo todo o plano.
2. 
Assinale a alternativa correta relacionada às ondas planas.
D. Correta
Sob certas condições, podemos tratar uma onda tridimensional como plana.
A onda plana é um modelo ideal que utilizamos para descrever alguns aspectos de uma onda. Podemos utilizar essa condição quando, variando uma certa quantidade à posição da onda, não notamos diferença nas grandezas desta. Assim como a luz do Sol que chega na Terra, a qual é praticamente igual e uniforme quando chega, mesmo o planeta sendo bem extenso.
3. 
Podemos considerar a luz do Sol que chega na Terra como uma luz plana, ou seja, ela é igual em toda área do topo da atmosfera terrestre, sendo apenas modificada no caminho da atmosfera até o chão. Qual é a justificativa para isso?
A. Correto
Devido à grande distância do Sol à Terra, toda luz que chega no planeta é como se tivesse vindo em linha reta.
Conforme vai avançando, a esfera de frente de onda, que representa toda a luz que saiu no mesmo instante do Sol, aumenta sua área. Então, quando chega na Terra, a área desta representa, proporcionalmente, uma área muito pequena da esfera, isto é, a diferença do ângulo do vetor de propagação entre os raios de luz que atingem o polo norte e o polo sul é muito pequena, sendo assim, podemos dizer que eles têm a mesma direção de propagação e que toda a luz que atinge a Terra é paralela.
4. 
Você e seu amigo estão a 10 metros um do outro e no meio de vocês há um lago. Vocês planejam calcular a velocidade de propagação da onda nesse lago. Para isso, vocês atiram diversas pedras no lago, até que em uma região, quando a segunda frente de onda chega em seu  amigo, a primeira frente chega em você. Vocês fazem uma medida aproximada e acham que a região está a 3 metros dele e 7 a metros de você. Usando esses dados, qual é o comprimento da onda?
C. Correto
4 metros.
O comprimento é de 4 metros, pois quando a segunda frente de onda chega em seu amigo, ela já andou três metros para todos os lados. Já a primeira, quando chega em você, andou sete metros. Logo, como o comprimento de onda é a distância entre as frentes de onda, então: 7 metros menos 3 metros é igual a 4 metros.
5.
Uma onda bidimensional se forma no centro de um lago com formato de quadrado e se propaga com velocidade de 1m/s. Se leva 2 segundos para a primeira frente de onda atingir um lado, quanto tempo levará para a primeira frente de onda atingir a diagonal do quadrado?
A. Correto
2,82 segundos.
Temos que descobrir o lado do quadrado para descobrir o tamanho da diagonal. Se ele leva 2 segundos a 1m/s, a distância é 2 metros e o lado é 4 metros (pois a onda sai do centro, não da ponta), com lado de quatro metros, a diagonal tem 4*raiz(2) metros. Mas queremos metade da diagonal, pois a onda sai do centro. Logo, temos a distância de 2,82 metros. Como a velocidade é 1m/s, levará 2,82 segundos para realizar o feito.
Movimento ondulatório Unidimensional
1. 
A figura a seguir representa o deslocamento, em x = 0, do meio por onde uma onda se propaga uma onda senoidal com velocidade de propagação v = 5,0 m/s. O número de onda e a velocidade angular desta onda valem, respectivamente:
D. correto
2,09 m-1 e 10,5 rad/s
Muito bem! Você provavelmente percebeu pelo gráfico que o período desta onda é 0,6 s. Com isso, podemoscalcular o comprimento de onda utilizando a relação v = λ/T, assim: λ = v × T = 3,0 m Com isso, podemos encontrar o número de onda e a velocidade angular: ω = 2π/T = 10,5 rad/s e κ = 2π/λ = 2,09/m.
2. 
Uma onda senoidal tem função de onda dada por:
y (x, t) = (0,0600 m) sen [ (12,5 m -1) x + (4,00 πs -1) t ]
Pode-se dizer que:
B. correto
O período desta onda vale 0,500 s, o seu comprimento de onda vale 0,503 m e ela viaja no sentido negativo do eixo x.
Muito bem! Comparando esta função com a função y (x, t) = Asen (κx - ωt + ϕ0) temos que o número de onda vale κ = 12,5m-1 e a velocidade angular (ou frequência angular) vale ω = 4,00 πs-1. Com estes valores podemos calcular o período e o comprimento de onda: k = 2 π / λ → λ = 2 π / k = 0,503 m ω = 2 π / T → T = 2 π / ω = 0,500 s Ainda comparando esta função com a função y (x, t) = Asen (κx - ωt + ϕ0) de uma onda que se propaga no sentido positivo do eixo x, vemos que o sinal de ω na função deste exercício mostra que esta onda está se propagando no sentido negativo do eixo x.
3. 
Clara e Jonier conversam utilizando um telefone de lata, que consiste em duas latas de conserva ligadas por um barbante de 20,0 m de comprimento. O barbante está tencionado em 5,00 N e a sua densidade linear vale 2,00 g/m. Quando Jonier fala, a Clara ouve a onda sonora que se propagou através do barbante (onda 1 ) e através do ar (onda 2 ). Considerando que a velocidade do som no ar vale 340 m/s, pode-se dizer que:
E. CORRETO
Clara irá ouvir a onda que se propagou pelo ar 0,34 segundos antes da onda que se propagou pelo barbante .
Muito bem!
Para encontrar o tempo de propagação da onda pelo barbante, calculamos primeiramente a velocidade da onda no barbante utilizando a relação v=√(T/μ).
A tensão no barbante vale 5 N e a densidade linear do barbante, em unidades do SI, vale 0,002 kg/m. Assim v=50 m/s.
O tempo de propagação de cada onda, de Jonier até Clara, são dados por:
t1 = ∆x/v1 = 0,40s
t2 = ∆x/v2 = 0,0588s
Assim, a onda 1 demora 0,34 segundos a mais que a onda 2 para percorrer a distância de 20 m.
4. 
Uma onda progressiva propaga-se ao longo de uma corda no sentido positivo do eixo x a 20 m/s. A frequência desta onda é de 40 Hz. No instante e posição iniciais (t = 0 e x = 0), a velocidade da onda é de 2,0 m/s e o deslocamento transversal é y = 5,0 mm. Sabendo que velocidade de uma onda é derivada da função y ( x,t ) em relação ao tempo e é dada por v ( x,t ) = - ω Acos ( kx - ωt + φ0 ), a função y ( x,t ), em unidades do SI, para esta onda é:
C. CORRETO
y ( x,t ) = 9,41 X 10-3 sen (12,6x - 80πt + 2,58)
5. 
Uma massa m está presa ao teto por meio de um arame, como na figura. Você perturba este arame em um ponto logo acima da massa m e um pulso de onda se propaga pelo arame até o teto, reflete-se e retorna à massa. Suponha que haja outro arranjo igual, exceto pelo objeto suspenso, de massa 4m, e compare quanto tempo o pulso de onda leva para percorrer a trajetória de ida e volta no arame nos dois casos. Considere que o arame tem massa muito menor que a massa dos blocos e que ele não se deforma significativamente com a suspensão das massas.
A. CORRETO
O tempo que o pulso leva para percorrer a trajetória no segundo arranjo é a metade do tempo que o pulso leva para percorrer a mesma trajetória no primeiro arranjo.
Ondas eletromagnéticas e sonoras e sua interação com a matéria
1. 
As ondas sonoras apresentam um comportamento diferente em cada meio em que se deslocam. Isso acontece porque elas são ondas mecânicas, ou seja, necessitam de um meio para propagação.
Dessa forma, aponte em qual material o som se deslocará com maior velocidade.
C. CORRETO
Osso.
Devido à sua composição molecular mais densa, o som se deslocará com maior velocidade em materiais sólidos, como, por exemplo, os ossos.
 
2. 
Onda é uma oscilação ou perturbação que se propaga no espaço carregando apenas energia, sem carregar matéria.​​​​​​​
Nesse contexto, qual é a relação entre a frequência e o comprimento de onda sonora?
B. CORRETO
A frequência é inversamente proporcional ao comprimento de onda.
Nas ondas sonoras, a frequência é inversamente proporcional à velocidade, ou seja, um aumento na frequência provoca uma redução no comprimento de onda.
3. 
Ondas eletromagnéticas podem ser categorizadas e organizadas de acordo com o comprimento de onda e a frequência. Essa organização é denominada espectro eletromagnético.
Dentro das radiações do espectro eletromagnético, aponte a alternativa que melhor descreve a relação entre energia, velocidade, comprimento de onda e frequência.
C. CORRETO
O aumento da frequência reduz o comprimento de onda e aumenta a energia transmitida pela radiação eletromagnética.
No espectro eletromagnético, a velocidade de propagação da onda é constante, e o aumento da frequência provoca uma redução no comprimento de onda e, consequentemente, um aumento da energia transmitida. Isso fica evidente quando se observa que os raios X e os raios gama (radiações de maior poder de penetração) têm as maiores frequências do espectro.
4. 
Atualmente, os equipamentos de ressonância magnética mais utilizados são os que apresentam campo magnético de 1,5T. Eles trabalham com pulsos de radiofrequência com frequência aproximada de 63,87MHz.
Diante disso, em qual elemento essa onda de rádio provoca o fenômeno de ressonância?
B. 
Oxigênio.
O pulso magnético aplicado é igual à frequência de precessão do núcleo de hidrogênio em um campo magnético de 1,5 Tesla, por isso, apenas o hidrogênio é excitado por tal pulso.
5. 
A ressonância magnética foi um dos mais recentes métodos de diagnóstico por imagem desenvolvidos. O fenômeno da ressonância acontece com determinados elementos quando inseridos em um forte campo magnético e submetidos a ondas de rádio com frequências específicas para transferir energia para esses elementos.
Em relação aos riscos do exame de ressonância magnética, aponte a alternativa correta:
B. CORRETO
Os pulsos de radiofrequência podem causar queimaduras graves.
Além do forte campo magnético, os pulsos de radiofrequência utilizados na ressonância magnética apresentam baixa frequência e grande comprimento de onda, podendo causar elevada temperatura da pele e queimaduras, caso não sejam seguidas as normas de segurança. Ao contrário do raio X, que tem uma alta frequência e, consequentemente, um comprimento de onda muito pequeno. Ainda, os equipamentos de ressonância magnética têm dispositivos que controlam a exposição do paciente à radiofrequência.
Osciladores e o movimento harmônico simples
1. 
No movimento harmônico simples, são definidas algumas grandezas físicas, como amplitude, frequência e período que caracterizam as oscilações. A grandeza que descreve o deslocamento máximo do objeto a partir da sua posição de equilíbrio é chamada de:​​​​​​​
C. CORRETO
amplitude.
No MHS, a frequência do movimento descreve a quantidade de vezes que o sistema oscila dentro de determinado período. A frequência angular descreve a taxa de variação de um ângulo com o tempo; o período determina a duração de cada ciclo; e a constante de fase determina a condição inicial do movimento. A amplitude do movimento descreve o deslocamento máximo a partir da posição de equilíbrio.
2. 
​​​​​​​No estudo do MHS, é importante reconhecer e entender as equações que descrevem o movimento. Considere um corpo que apresenta oscilação em função do tempo descrita pela equação x(t) = 7,00cos⁡(2πt + 0,75). Determine a velocidade e a aceleração desse corpo como função do tempo e os valores da posição, da velocidade e da aceleração para o tempo t=0.
C. CORRETO
v(t)=-4,00πsen(2πt+1,25π)
a(t) = -8,00π2 sen⁡(2πt + 1,25π)
Quandot=0
x(0)=2,00cos⁡(2π0+1,25π)=-1,40m
v(t)=-4,00πsen⁡(2π0+1,25π)=8,89m/s
a(0)=-8,00π2 sen⁡(2π0+1,25π)=56,0m/s2
3. 
​​​​​​​No MHS, a amplitude, a frequência e o período do movimento são grandezas que permitem diferenciar as características dos entes em movimento. É importante saber determinar essas grandezas tanto a partir da representação gráfica quanto da equação do movimento.
Para um MHS determinadopela equação
(t) = -7,00(m)cos⁡(1,92t (rad/s) + 1,90 (rad)),
​​​​​​​quais grandezas físicas podem ser determinadas a partir dessa equação?
E. CORRETO
7,00m; 1,92rad/s; e 1,90rad.
No MHS, a equação do deslocamento em função do tempo é dada por x(t) = Acos⁡(ωt + φ). A partir dessa equação, conclui-se que é possível determinar os valores da amplitude, A, frequência angular, ω, e constante de fase, φ, que são: -7,00m; 1,92rad/s; e 1,90rad, respectivamente.
4. 
A análise gráfica é de extrema importância em qualquer área do conhecimento. Por exemplo, a partir dos gráficos que descrevem as funções de objetos realizando um MHS, é possível obter informações a respeito da magnitude das grandezas físicas envolvidas no movimento em questão. Assim, utilize o gráfico representado na figura para determinar a constante de fase do MHS realizado por um objeto que se movimenta na direção +x.
​​​​​​​
A. CORRETO
φ = π/ 3.
5. 
Tão importante quanto a leitura do gráfico é saber usar sua equação e as grandezas físicas que o descrevem para construí-lo. Considere um objeto que realiza um movimento harmônico com amplitude de 2,0cm, frequência de 2,0Hz e constante de fase de 2π/3. A partir desses valores, construa um gráfico da posição em função do tempo entre os tempos 0 e 1s.​​​​​​​
CORRETO
Interferência e efeito Doppler
1. 
Na área de engenharia elétrica, os estudos de telecomunicações vêm sendo mais dedicados a ampliar a capacidade de ondas para mandar sinais de boa qualidade a distâncias maiores. Caso isso não seja possível, deve-se fazer o uso de equipamentos para replicar o sinal ou de antenas mais próximas com o mesmo sinal. Porém, é necessário um sincronismo nesse envio de ondas.
Considerando que duas antenas emitam ondas eletromagnéticas com frequências de 2,4GHz e de 2,5GHz. Qual a frequência aparente da superposição dessas ondas e qual fenômeno pode ser percebido?
A. CORRETO
2,45GHz; fenômeno de batimento (fbat = 100 kHz).
2. 
O fenômeno de batimento é percebido quando duas fontes de ondas têm frequências próximas. Esse fenômeno tem como característica a variação da intensidade ao longo do tempo, tendo assim uma frequência própria.
Considerando dois alto-falantes que emitem sons com frequências de 20 e de 40Hz, qual será o período e o comprimento de onda do batimento resultante dessas duas ondas sonoras (considere a velocidade do som como 340m/s)?
B. CORRETO
0,05s e 17m.
3. 
Veículos de emergência utilizam sirenes e fontes luminosas para  alertarem que estão com pressa quando realizam ultrapassagens de veículos e para prevenção de acidentes, em um cruzamento por exemplo.
Imagine que um caminhão de bombeiros, que tem uma sirene com frequência de 400Hz, passe em alta velocidade (34,3m/s) por um observador em repouso. Qual será a frequência aproximada da sirene percebida quando o caminhão estiver se afastando do observador (considere a velocidade do som no ar igual a 343m/s)?
C. CORRETO 
363,63Hz.
4. 
Trios elétricos são caminhões montados com vários alto-falantes e sistemas de alimentação para ir guiando uma micareta ou algum festival pelas ruas, como se fosse um show itinerante. 
Imagine que um instrumento musical esteja tocando a uma frequência f0. Para que um observador parado perceba esse som a uma frequência de 2.f0, é necessário que o caminhão esteja se aproximando ou se afastando? A qual velocidade?
D. CORRETO
Aproximação, vsom/2
5. 
Os procedimentos de decolagem e de pouso de aviões geram variações nas frequências sonoras percebidas por pessoas que estão no solo.
Considerando que um avião se aproxima para pouso com uma frequência do ruído das turbinas no valor de 1.000Hz percebida no solo e quando decola; quando se afasta, ele tem frequência de 800Hz. Qual a velocidade do avião? Considere a velocidade do som no ar igual a 340m/s.
Luz e óptica: definições
1. 
Analise as afirmações a seguir.
I - Um raio de luz pode cruzar outro sem que a sua trajetória seja alterada.
II - Para a óptica geométrica, a luz é tratada como uma onda.
III - Para a óptica geométrica, a luz se propaga indefinidamente, a não ser que interaja com a matéria.
Quais estão corretas?
B. CORRETO
Apenas a I e a III.
A afirmativa I está correta, realmente se pode observar isso no cotidiano, basta cruzar as luzes que saem de duas fontes luminosas. A afirmativa III é verdadeira, sendo um dos pressupostos da óptica geométrica.
2. 
Relacione as imagens e os fenômenos nelas representados à respectiva óptica.
​​​​​​​
CORRETO
 
I–Óptica ondulatória
II–Óptica quântica
III – Óptica geométrica.
O primeiro fenômeno é a difração e é estudado na óptica ondulatória.
O segundo fenômeno é o efeito fotoelétrico e está relacionado à óptica quântica. O terceiro fenômeno é a refração e é estudado na óptica geométrica.
3. 
Para a óptica geométrica, quais dessas afirmações são verdadeiras?
I - A luz é uma onda.
II - A luz, ao passar por uma fenda, difrata.
III - Raio de luz é o que compõe um feixe de luz.
Quais estão corretas, segundo a óptica geométrica?
D. 
Apenas a III.
É um pressuposto para a óptica geométrica: a luz é composta por raios de luz.
4. 
Analise as afirmações a seguir.
I – A luz sofre difração ao passar por uma fenda.
II – A luz é uma onda.
III – A luz sofre o fenômeno da interferência.
Para a óptica ondulatória, quais estão corretas?
E. CORRETO
A I, a II e a III.
Para óptica ondulatória, a luz é uma onda e, como tal, sofre difração ao passar por fendas; a afirmação II é um pressuposto da óptica ondulatória. Sim, a luz sofre interferência.
5. 
Analise as afirmações a seguir.
I – Pode-se dizer que a luz é uma onda.
II – A luz é composta por fótons.
III – Com os fótons, é possível explicar corretamente o efeito fotoelétrico.
Para a óptica quântica, quais estão corretas?
A. CORRETO
Apenas a II e a III.
A afirmativa II é um pressuposto da óptica quântica.
A afirmativa III é verdadeira, Einstein ganhou um Prêmio Nobel por causa dessa explicação.
A afirmativa I é falsa, pois não há como afirmar que a luz é uma onda; em alguns casos, ela se comporta como uma partícula.
Modelo ondulatório e geométrico da luz
1. 
Considere os fenômenos a seguir.
I – A luz sendo usada para extrair informações de um DVD.
II – A luz atravessando uma janela de vidro.
III – A reflexão do céu em um lago.
Dos fenômenos descritos, quais estão relacionados à óptica geométrica?
E. CORRETO
e) Apenas a II e a III.
O fenômeno II é explicado pela refração e o fenômeno III é explicado pela reflexão, ambos característicos da óptica geométrica.
2. 
Dos fenômenos listados a seguir, quais são característicos de estudo da óptica ondulatória?
I – O arco-íris, já que parece uma onda.
II – A luz polarizada pela reflexão devido ao ângulo de Brewster.
III – A luz colorida que se vê em uma bolha de sabão.
Quais estão corretas?
D. CORRETO
d) Apenas a III.
As diversas frequências de luz que se vê em uma bolha de sabão se devem ao fato de que a luz pode ser tratada como uma onda, e, assim, ocorrer interferência construtiva e destrutiva.
3. 
Observe os dois experimentos a seguir. Há dois resultados possíveis para cada experimento, um para cada modelo óptico estudado. Você deve relacionar o modelo ao resultado.
A) A luz atravessa uma porta, vai até uma parede ao fundo e
I – somente há luz no formato da abertura da porta;
II – há luz com um máximo central na abertura da porta e se observa máximos e mínimos de intensidade de luz na mesma parede.
B) Ao se iluminar uma bolha de sabão com luz branca, vê-se
I – a luz branca refletida;
II – diversas cores na bolha.
Os modelos que correspondem ao experimento 1 situação I, 1 situação II, 2 situação I, 2 situação II são:
B. CORRETO 
b) A - I) óptica geométrica;
II) óptica ondulatória;
B - I) óptica geométrica;
II) óptica ondulatória.
A- I) é típico da óptica geométrica, pois, nesse modelo, a luz não faz contornos, ela se propaga em linha reta.
II) seria um resultado típico da óptica ondulatória, pois surge difração.
B - I) Como não ocorre interferência e só se tem a luz na mesma cor, é óptica geométrica.
II) É o caso da interferência em filmesfinos, o que é típico da óptica ondulatória.
4. 
Os modelos ópticos são usados para explicar os fenômenos físicos que nos rodeiam. Por isso, como é possível um míope, que quando olha para uma lâmpada a vê difusa, conseguir enxergar normalmente apenas colocando sua mão na frente do olho e formando uma pequena fenda circular por onde a luz passará? Qual modelo explica essa situação?
C. CORRETO
 c) Segundo o modelo geométrico, a fenda limita a quantidade de luz que passará para o olho e os raios que entram serão focados corretamente pelo olho.
Isso acontece, pois a luz é colimada e passa pelo centro do olho onde para a miopia não há problema para focar, pois é o centro da lente.
5. 
Um CD, um DVD, ou um Blu-Ray são dispositivos explicados pela óptica ondulatória. Qual alternativa explica o princípio em comum por trás desses dispositivos?
A. CORRETO
a) O princípio de funcionamento é que uma luz, normalmente monocromática, atinge uma grade e lá ela difrata. Então, o padrão de difração é lido pelo dispositivo que o interpreta como uma informação.
Sim, este é o princípio que explica o funcionamento dessas tecnologias.
Fenômeno da luz
1. 
Conforme visto no estudo sobre formação das cores, se analisarmos um pedaço de tecido de cor vermelha em uma sala iluminada com luz na cor azul, esse mesmo tecido parecerá:​​​​​​​
A. CORRETO
preto.
A luz branca que incide sobre os objetos é composta pela mistura de três cores fundamentais: o verde, o vermelho e o azul. Desse modo, quando um objeto é visto por nós como vermelho, isso significa que ele é capaz de absorver todas as demais cores, menos o vermelho. Portanto, haja vista que a cor azul não faz parte da luz refletida pelo tecido vermelho, submetido à iluminação azul, ele parecerá preto.
2. 
Ainda sobre o estudo das cores, as folhas de uma árvore, quando iluminadas pela luz do Sol, mostram-se verdes. Por quê?
A. CORRETO
Porque refletem difusamente a luz verde do espectro solar.
Quando um objeto é iluminado pela luz branca, ele absorve todas as outras cores do espectro visível, absorvendo um pouco dessa luz e refletindo outra parte. No caso das folhas, as propriedades de uma planta, ou seja, sua composição celular, permitem que ela absorva todas as cores, mas ela reflete somente as tonalidades verdes.
3. 
As antenas de emissoras de rádio emitem ondas eletromagnéticas que se propagam na atmosfera com a velocidade da luz (3,0.105 km/s) e com frequências que variam de uma estação para a outra.
Uma rádio específica emite uma onda de frequência 90,5 MHz e comprimento de onda aproximadamente igual a?
B. CORRETO
3,3 m.
f = 90,5 MHz = 90,5 . 106 Hz
Velocidade da luz (c) = 3,0 . 105 km/s = 3,0 . 108 m/s
Podemos utilizar a equação: c = λ . f, “c” por se tratar da velocidade da luz. 
3,0 . 108 = λ . 90,5 . 106
λ = 3,0 . 108
 90,5.106
λ = 0,033 . 108-6 = 0,033 . 10²
λ = 3,3 m
4. 
Levando em conta o estudado até aqui sobre luz e cores, pode-se afirmar que:
C. CORRETO
A frequência da luz é diretamente proporcional à sua velocidade de propagação.
De acordo com a equação f = v/λ, a frequência da luz é diretamente proporcional à sua velocidade de propagação e inversamente proporcional ao comprimento de onda. Um feixe de luz não muda de cor ao passar de um meio para o outro. Ele muda apenas a velocidade da frequência e, ao passar de um meio para o outro, altera também o seu comprimento de onda. A luz branca é composta por todos os comprimentos de onda e a radiação ultravioleta possui comprimento de onda menor do que a luz visível.
5. 
Em 1895, o físico alemão Wilheim Conrad Roentgen descobriu os raios X, que são usados principalmente na área médica e industrial. Esses raios são:
C. CORRETO
ondas eletromagnéticas de frequências maiores do que as das ondas ultravioletas.
Os raios X são ondas eletromagnéticas com frequências maiores do que as das ondas ultravioletas.
Óptica geométrica em lentes
1. 
Uma lupa de comprimento focal de 5cm é utilizada para observar uma formiga de cerca de 2mm de comprimento.
Quando a lupa é colocada a 4cm de distância do inseto, qual o tamanho da imagem obtida?
B. CORRETO
1,0cm.
2. 
Uma pessoa com miopia foi ao oftalmologista para analisar sua visão e definir a vergência atualizada das suas lentes de contato corretivas. O médico fez os exames e constatou a necessidade de lentes de -0,5 dioptrias para ambos os olhos.
Sabendo que com as lentes ela enxerga perfeitamente, qual a distância máxima que o paciente ainda consegue enxergar com nitidez (ponto distante do olho)?
C. CORRETO
2m.
3. 
Um objeto é posicionado na frente de uma tela a uma distância d=1,5m. Uma lente delgada convergente, de raio de curvatura de 30cm, é posicionada entre a tela e o objeto, conforme mostra a figura:
	
Em qual(quais) posição(posições) a lente pode ser colocada para que a imagem do objeto seja projetada de forma nítida na tela?
D. CORRETO
p=0,17m ou p=1,33m.
4. 
Um objeto de 15cm de altura é posicionado à esquerda de um sistema de lentes, como ilustrado na figura, a 30cm da lente L1.
​​​​​​​A lente L1 é uma lente bicôncava, feita em policarbonato (n=1,58), com ambas as superfícies com raio de curvatura R=20cm. Já a lente L2 é uma lente convergente, biconvexa, de comprimento focal f=30cm e distante 40cm à direita de L1. Qual a distância (d) da imagem final em relação ao objeto?​​​​​
​​​​​​​D. CORRETO
d = 1,43m.
5. 
Um sistema de lentes com distância x ajustável de uma câmera fotográfica é construído com uma lente convergente e outra divergente, como ilustrado na figura:
Sabendo que a distância focal f1 = 20cm e f2 = -30cm, qual é o efeito produzido com a variação da distância entre as lentes, partindo de x = 100mm até x = 50mm?
A. CORRETO
Ao diminuir a distância entre as lentes, há aumento da distância focal efetiva do conjunto de 25cm para 35cm, diminuindo o ângulo de visão e aumentando o zoom da câmera.
Óptica geométrica em espelhos
1. 
Analise as afirmações acerca espelhos planos:
I – Em um espelho plano, as imagens são reais.
II – Em um espelho plano, as imagens parecem serem formadas atrás dele.
III – Em um espelho plano, não há inversão entre esquerda e direita.
Quais estão corretas?
B. CORRETO
Apenas a II.
Ao se olhar para um espelho, os raios de luz refletidos dão a impressão de que a luz se originou atrás do espelho.
2. 
Suponha um espelho esférico convergente. Se a distância do objeto é de 0,1 m e a da imagem é de 0,2 m, qual é a distância do foco? (para respostas em formato decimal, apresente-as com duas casas decimais.)
D. CORRETO
f=6/90 m
3. 
Suponha um espelho esférico, diga o que se pode afirmar em cada caso de acordo com as informações dada.
I – di=0,4 m do =0,8 m
II – m= - 0,25
A. CORRETO
Em I, a imagem é reduzida e invertida; em II, também.
É possível achar o valor de m em I, que é m=-0,4/0,8=-0,5. Assim, conclui-se que a imagem é reduzida e invertida. Em II, tem-se que m é menor do que 1 e negativo, logo é invertida e reduzida.
4. 
Quais afirmativas sobre aberração esférica e espelhos parabólicos são verdadeiras?
I – Raios paralelos ao eixo óptico não necessariamente são refletidos para o foco.
II – Para raios de luz distantes do eixo óptico as equações dos espelhos esféricos não necessariamente são válidas.
III – Espelhos parabólicos sofrem os efeitos da aberração esférica.
Assinale a alternativa que contém todas as afirmações corretas.
C. CORRETO
I e II
A afirmativa I é verdadeira, esse fenômeno é a aberração esféricas, que é justamente o estudado. Para II, também temos que a justificativa é a aberração esférica, então as equações não são válidas para grandes distâncias do eixo óptico.
5. 
Em um espelho esférico divergente, um objeto é colocado a 0,25 m do espelho, que tem um raio de curvatura de 2 m. Qual é a distância da imagem? (Expresse sua resposta em número decimal, com duas casas decimais.)
E. CORRETO
 d i=-0,20 m
PROVA 01:
Suponha um espelho esférico convergente. Se a distância do objeto é de 0,1 m e a da imagem é de 0,2 m, qual é a distância do foco? (para respostas em formato decimal, apresente-as com duas casas decimais.) 
e.f=6/90 m
O fenômeno de batimento é percebido quando duas fontes de ondas têm frequências próximas. Esse fenômeno tem como característica a variação da intensidade ao longo do tempo, tendo assim uma frequência própria.
Considerando dois alto-falantes que emitem sons com frequências de 20 e de 40Hz, qual será o período e o comprimento de onda do batimento resultante dessas duas ondas sonoras (considere a velocidade do som como 340m/s)?
e.
0,05s e 17m.
3- No movimento harmônico simples, são definidas algumas grandezas físicas, como amplitude, frequência e período que caracterizam as oscilações. A grandeza que descreve o deslocamento máximo do objeto a partir da sua posição de equilíbrio é chamada de:​​​​​​​
C. CORRETO
amplitude.
Uma lupa de comprimento focal de 5cm é utilizada para observar uma formiga de cerca de 2mm de comprimento.
Quando a lupa é colocada a 4cm de distância do inseto, qual o tamanho da imagem obtida?
B. CORRETO
1,0cm.
4. 
Os modelos ópticos são usados para explicar os fenômenos físicos que nos rodeiam. Por isso, como é possível um míope, que quando olha para uma lâmpada a vê difusa, conseguir enxergar normalmente apenas colocando sua mão na frente do olho e formando uma pequena fenda circular por onde a luz passará? Qual modelo explica essa situação?
C. CORRETO
 c) Segundo o modelo geométrico, a fenda limita a quantidade de luz que passará para o olho e os raios que entram serão focados corretamente pelo olho.
4. 
Uma onda progressiva propaga-se ao longo de uma corda no sentido positivo do eixo x a 20 m/s. A frequência desta onda é de 40 Hz. No instante e posição iniciais (t = 0 e x = 0), a velocidade da onda é de 2,0 m/s e o deslocamento transversal é y = 5,0 mm. Sabendo que velocidade de uma onda é derivada da função y ( x,t ) em relação ao tempo e é dada por v ( x,t ) = - ω Acos ( kx - ωt + φ0 ), a função y ( x,t ), em unidades do SI, para esta onda é:
________________________________________
 C. CORRETO
y ( x,t ) = 9,41 X 10-3 sen (12,6x - 80πt + 2,58)
PROVA 02