11 - Roteiro

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MATERIAL EXTRA – (Óptica - Fundamentos – Aula 11) 
Turma Extensivo Online – (FÍSICA / F.3) 
 
Professor Fabio Teixeira 
 
 
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1. (G1 - cps 2020) SOHO, abreviação de Solar & Heliospheric Observatory, 
é uma sonda que orbita o Sol e coleta informações de nossa estrela 
utilizando vários instrumentos. Um deles registra o comportamento da coroa 
solar e, para isso, conta com um pequeno disco opaco que fica 
estrategicamente posicionado à frente da câmera, ocultando a visão do 
disco solar. 
 
Esse instrumento simula o que acontece quando, devidamente protegidos, 
estamos observando, daqui da Terra, o Sol no momento em que ocorre um 
eclipse 
a) lunar total, com a Lua se interpondo entre a Terra e o Sol. 
b) lunar parcial, com a Terra se interpondo entre a Lua e o Sol. 
c) solar total, com a Lua se interpondo entre a Terra e o Sol. 
d) solar total, com a Terra se interpondo entre a Lua e o Sol. 
e) solar parcial, com a Lua se interpondo entre a Terra e o Sol. 
 
2. (Famema 2019) Tomando como referência a sombra gerada por uma 
cadeira de 60 cm de altura, uma pessoa decidiu determinar a altura de 
um muro construído próximo à lateral de sua casa por meio de métodos 
geométricos. A casa, o muro e a cadeira estavam sobre o mesmo chão 
horizontal e, como não era possível obter uma sombra completa do muro, 
a pessoa providenciou um espelho plano que prendeu paralelamente à 
lateral da casa, como mostra a figura, que representa os resultados obtidos 
em um mesmo instante. 
 
 
 
A pessoa concluiu que o muro tinha uma altura de 
a) 2,1m. b) 3,2 m. c) 3,0 m. d) 2,4 m. e) 2,7 m. 
 
3. (Enem PPL 2019) A figura mostra, de forma esquemática, uma 
representação comum em diversos livros e textos sobre eclipses. Apenas 
analisando essa figura, um estudante pode concluir que os eclipses podem 
ocorrer duas vezes a cada volta completa da Lua em torno da Terra. Apesar 
de a figura levar a essa percepção, algumas informações adicionais são 
necessárias para se concluir que nem o eclipse solar, nem o lunar ocorrem 
com tal periodicidade. 
 
A periodicidade dos eclipses ser diferente da possível percepção do 
estudante ocorre em razão de 
a) eclipses noturnos serem imperceptíveis da Terra. 
b) planos das órbitas da Terra e da Lua serem diferentes. 
c) distância entre a Terra e a Lua variar ao longo da órbita. 
d) eclipses serem visíveis apenas em parte da superfície da Terra. 
e) o Sol ser uma fonte de luz extensa comparado ao tamanho da lua. 
 
4. (Uece 2019) A energia solar fotovoltaica é uma das fontes de energia 
em franca ascensão no Brasil. Dentre os diversos componentes de um 
sistema solar fotovoltaico, destaca-se o painel solar. De modo simplificado, 
esse componente é constituído por uma camada de vidro para proteção 
mecânica, seguida de uma camada formada por células solares e uma 
última camada, na parte inferior, também para proteção e isolamento. 
 
Sendo o vidro um material semitransparente, um raio solar que chega ao 
painel é 
a) parcialmente refletido e totalmente refratado pelo vidro. 
b) parcialmente refletido e parcialmente refratado pelo vidro. 
c) totalmente refratado pelo vidro. 
d) totalmente refletido pelo vidro. 
 
5. (Enem 2019) Os olhos humanos normalmente têm três tipos de cones 
responsáveis pela percepção das cores: um tipo para tons vermelhos, um 
para tons azuis e outro para tons verdes. As diversas cores que 
enxergamos são o resultado da percepção das cores básicas, como indica 
a figura. 
 
 
A protanopia é um tipo de daltonismo em que há diminuição ou ausência 
de receptores da cor vermelha. Considere um teste com dois voluntários: 
uma pessoa com visão normal e outra com caso severo de protanopia. 
Nesse teste, eles devem escrever a cor dos cartões que lhes são 
mostrados. São utilizadas as cores indicadas na figura. 
Para qual cartão os dois voluntários identificarão a mesma cor? 
a) Vermelho. b) Magenta. c) Amarelo. d) Branco. e) Azul. 
 
ROTEIRO DE ESTUDOS 
 FOCO NO VESTIBULAR! 
OBRIGATÓRIOS 1, 5, 8, 11 e 12 
APROFUNDAMENTO 2, 3, 4, 7, 10 e 15 
DESAFIO 6, 9, 13 e 14 
FOCO NO VESTIBULAR! (Resolução no final) 
 
 
 
 
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6. (Uerj 2019) Considera-se a morte de uma estrela o momento em que ela 
deixa de emitir luz, o que não é percebido de imediato na Terra. A distância 
das estrelas em relação ao planeta Terra é medida em anos-luz, que 
corresponde ao deslocamento que a luz percorre no vácuo durante o 
período de um ano. 
 
Admita que a luz de uma estrela que se encontra a 7.500 anos-luz da 
Terra se apague. O tempo para que a morte dessa estrela seja visível na 
Terra equivale à seguinte ordem de grandeza, em meses: 
a) 310 b) 410 c) 510 d) 610 
 
7. (Ifba 2018) Um objeto luminoso e linear é colocado a 20 cm do orifício 
de uma câmara escura, obtendo-se em sua parede do fundo, uma figura 
projetada de 8 cm de comprimento. O objeto é, então, afastado, sendo 
colocado a 80 cm do orifício da câmara. O comprimento da nova figura 
projetada na parede do fundo da câmara é: 
a) 32 cm b) 16 cm c) 2 cm d) 4 cm e) 10 cm 
 
8. (Eear 2017) Associe corretamente os princípios da óptica geométrica, 
com suas respectivas definições, constantes abaixo. 
 
I. Princípio da propagação retilínea da luz. 
II. Princípio da independência dos raios de luz. 
III. Princípio da reversibilidade dos raios de luz. 
 
( ) Num meio homogêneo a luz se propaga em linha reta. 
( ) A trajetória ou caminho de um raio não depende do sentido da 
propagação. 
( ) Os raios de luz se propagam independentemente dos demais. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta para o 
preenchimento das lacunas acima. 
a) I, II e III. b) II, I e III. c) III, II e I. d) I, III e II. 
 
9. (Ufsc 2016) Um estudante possui uma luminária constituída por três 
lâmpadas de mesma intensidade sobre a mesa. Cada lâmpada emite luz 
de cor primária. Para verificar os conhecimentos aprendidos nas aulas de 
Física, ele faz três experimentos (figuras 1, 2 e 3), nos quais direciona as 
três lâmpadas para uma mesma palavra colocada sobre a mesa. Na figura 
1, em que as três lâmpadas estão acesas, e na figura 3, em que apenas a 
lâmpada 2 está acesa, o estudante visualiza a palavra FÍSICA na cor verde. 
 
 
 
Com base no exposto acima, é CORRETO afirmar que: 
01) na figura 1, ocorre a união das três luzes primárias – amarela, vermelha 
e azul –, que resulta na luz branca. 
02) na figura 2, a palavra FÍSICA aparece na cor preta porque as luzes que 
incidem sobre ela são azul e vermelha. 
04) a lâmpada 2 emite luz de cor verde, por isso a palavra FÍSICA, na figura 
3, aparece na cor verde. 
08) a relação entre as frequências das luzes das lâmpadas 1, 2 e 3 é 
3 2 1f f f ,  portanto as cores das luzes das lâmpadas 1, 2 e 3 são 
vermelha, verde e azul, respectivamente. 
16) a palavra FÍSICA aparece na cor preta, na figura 2, porque as luzes das 
lâmpadas 1 e 3 formam a cor preta. 
 
10. (Upf 2016) Uma pessoa com visão perfeita observa um adesivo, de 
tamanho igual a 6 mm, grudado na parede na altura de seus olhos. A 
distância entre o cristalino do olho e o adesivo é de 3 m. Supondo que a 
distância entre esse cristalino e a retina, onde se forma a imagem, é igual 
a 20 mm, o tamanho da imagem do adesivo formada na retina é: 
 
 
a) 34 10 mm.− b) 35 10 mm.− c) 24 10 mm.− 
d) 45 10 mm.− e) 42 10 mm.− 
 
11. (Unicamp 2016) O Teatro de Luz Negra, típico da República Tcheca, é 
um tipo de representação cênica caracterizada pelo uso do cenário escuro 
com uma iluminação estratégica dos objetos exibidos. No entanto, o termo 
Luz Negra é fisicamente incoerente, pois a coloração negra é justamente a 
ausência de luz. A luz branca é a composição de luz com vários 
comprimentos de onda e a cor de um corpo é dada pelo comprimento de 
onda da luz que ele predominantementereflete. Assim, um quadro que 
apresente as cores azul e branca quando iluminado pela luz solar, ao ser 
iluminado por uma luz monocromática de comprimento de onda 
correspondente à cor amarela, apresentará, respectivamente, uma 
coloração 
a) amarela e branca. b) negra e amarela. 
c) azul e negra. d) totalmente negra. 
 
12. (Eear 2016) Um aluno da Escola de Especialistas de Aeronáutica que 
participaria de uma instrução de rapel ficou impressionado com a altura da 
torre para treinamento. Para tentar estimar a altura da torre, fincou uma 
haste perpendicular ao solo, deixando-a com 1m de altura. Observou que 
a sombra da haste tinha 2 m e a sombra da torre tinha 30 m. 
 
 
 
Desta forma, estimou que a altura da torre, em metros, seria de: 
a) 10 b) 15 c) 20 d) 25 
 
13. (Ufg 2014) A técnica de pintura conhecida como pontilhismo, 
desenvolvida na França em meados do século XIX, principalmente por 
George Seraut e Paul Signac, utilizou princípios de óptica na realização de 
suas obras. Essa técnica consiste em pintar um grande número de 
pequenos pontos igualmente espaçados de cores primárias, tal que a ilusão 
da mistura de cores é produzida somente nos olhos do observador. 
 
De acordo com o critério de Rayleigh, dois pontos são distinguidos pelo olho 
humano se estiverem separados por um ângulo dado pela relação 
sen( ) 1,22 ( d),θ λ= em que λ é o comprimento de onda da luz e d é 
o diâmetro da pupila. 
 
 
 
 
 
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Considerando que, em média, d 2,0 mm= e que, para ângulos 
pequenos, vale a relação sen( ) tg( ) ,θ θ θ  a que distância mínima D, 
em metros, de uma pintura pontilhista um observador deve estar para 
observar a mistura de pontos, no caso da cor verde ( 500 nm),λ = se o 
espaçamento entre os pontos for de x 1,22 mm?Δ = 
a) 0,4 b) 0,8 c) 2,0 d) 4,0 e) 8,0 
 
14. (Enem 2014) As lentes fotocromáticas escurecem quando expostas à 
luz solar por causa de reações químicas reversíveis entre uma espécie 
incolor e outra colorida. Diversas reações podem ser utilizadas, e a escolha 
do melhor reagente para esse fim se baseia em três principais aspectos: (i) 
o quanto escurece a lente; (ii) o tempo de escurecimento quando exposta à 
luz solar; e (iii) o tempo de esmaecimento em ambiente sem forte luz solar. 
A transmitância indica a razão entre a quantidade de luz que atravessa o 
meio e a quantidade de luz que incide sobre ele. 
Durante um teste de controle para o desenvolvimento de novas lentes 
fotocromáticas, foram analisadas cinco amostras, que utilizam reagentes 
químicos diferentes. No quadro, são apresentados os resultados. 
 
Amostra 
Tempo de 
escurecimento 
(segundo) 
Tempo de 
esmaecimento 
(segundo) 
Transmitância 
média da lente 
quando exposta 
à luz solar (%) 
1 20 50 80 
2 40 30 90 
3 20 30 50 
4 50 50 50 
5 40 20 95 
 
Considerando os três aspectos, qual é a melhor amostra de lente 
fotocromática para se utilizar em óculos? 
a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 
 
15. (Enem 2014) É comum aos fotógrafos tirar fotos coloridas em 
ambientes iluminados por lâmpadas fluorescentes, que contêm uma forte 
composição de luz verde. A consequência desse fato na fotografia é que 
todos os objetos claros, principalmente os brancos, aparecerão 
esverdeados. Para equilibrar as cores, deve-se usar um filtro adequado 
para diminuir a intensidade da luz verde que chega aos sensores da câmera 
fotográfica. Na escolha desse filtro, utiliza-se o conhecimento da 
composição das cores-luz primárias: vermelho, verde e azul; e das cores-
luz secundárias: amarelo = vermelho + verde, ciano = verde + azul e 
magenta = vermelho + azul. 
Disponível em: http://nautilus.fis.uc.pt. Acesso em 20 maio 2014 
(adaptado). 
 
Na situação descrita, qual deve ser o filtro utilizado para que a fotografia 
apresente as cores naturais dos objetos? 
a) Ciano. b) Verde. c) Amarelo. d) Magenta. e) Vermelho. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resposta da questão 1: [C] 
 
Se o pequeno disco fica posicionado à frente da câmera, ocultando o 
disco solar, trata-se de um eclipse total do Sol. Como mostra a figura, 
nesse eclipse a Lua posiciona-se entre a Terra e o Sol. 
 
 
 
Resposta da questão 2: [E] 
 
A figura abaixo destaca as medidas relevantes. 
 
 
 
Por semelhança de triângulos: 
H 60
H 1,5 180 270cm H 2,7m.
180 40
=  =  =  = 
 
Resposta da questão 3: [B] 
 
De acordo com a figura, seria possível concluir que a Lua fica entre a 
Terra e o Sol, bloqueando os raios solares (eclipse solar) e também fica 
bloqueada dos raios solares pela Terra (eclipse lunar) a cada volta 
completa. Contudo, esses fenômenos não se dão com tal periodicidade 
devido à diferença entre os planos das órbitas da Terra e da Lua. 
 
Resposta da questão 4: [B] 
 
Os raios que incidem num material semitransparente são parcialmente 
refletidos e parcialmente refratados. 
 
Resposta da questão 5: [E] 
 
Dentre as opções, o único cartão que não apresenta componente de tom 
vermelho, é o cartão azul. 
 
Resposta da questão 6: [C] 
 
RESOLUÇÃO 
 
 
 
 
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Se a estrela está a 7.500 anos-luz, significa que a luz emitida por ela leva 
7.500 anos para chegar até nós. Transformando em meses: 
4 5Δt 7.500 12 9 10 meses Δt 10 meses.=  =    
 
Resposta da questão 7: [C] 
 
A figura ilustra um objeto frente a uma câmara escura de orifício e a 
projeção invertida no fundo da câmara. 
 
 
 
Por semelhança de triângulos: 
1
1 1 2
2
2 1 22
2
h H
d D h Dh H 8 80
 h 2cm.
d D h D h 20h H
d D

=

=    =  =  =
 =

 
 
Resposta da questão 8: [D] 
 
 
Num meio homogêneo a luz se propaga em linha reta → [I] Princípio da 
propagação retilínea da luz. 
 
A trajetória ou caminho de um raio não depende do sentido da 
propagação → [III] Princípio da reversibilidade dos raios de luz. 
 
Os raios de luz se propagam independentemente dos demais → [II] 
Princípio da independência dos raios de luz. 
 
Resposta da questão 9: 02 + 04 = 06. 
 
[01] Falsa. As luzes primárias são azul, verde e vermelha. O amarelo não 
faz parte das luzes primárias, mas das cores primárias para pintura, 
juntamente com o azul e vermelho. 
[02] Verdadeira. A palavra foi escrita na cor verde, podendo ser vista 
quando iluminada com cor branca (mistura das três cores primárias) 
ou com a luz verde, portanto, será vista como preta se não contiver o 
verde na luz incidente. Com isso, podemos atribuir as cores azul e 
vermelha às lâmpadas acesas da figura 2. 
[04] Verdadeira. Como temos apenas uma lâmpada monocromática 
acesa, ela emite a mesma coloração refletida pela palavra, isto é, o 
verde. 
[08] Falsa. A afirmativa está invertida, pois a luz azul tem maior frequência 
que luz vermelha. 
[16] Falsa. A mistura das cores azul e vermelha forma a cor magenta 
quando projetada numa tela branca, mas como a palavra foi escrita com a 
cor verde ela é vista como preta ao ser iluminada com essas cores. 
 
Resposta da questão 10: [C] 
 
Por semelhança de triângulos: 
2i di i 20 mm 6 mm 20 mmi i 4 10 mm
o do 6 mm 3000 mm 3000 mm
−=  =  =  =  
 
Resposta da questão 11: [B] 
 
Como somente incide radiação da cor amarela, 
- na porção azul, que reflete apenas o comprimento de onda referente a 
essa radiação, não ocorre reflexão alguma, e ela apresenta coloração 
negra; 
- na porção branca, que reflete igualmente todas as radiações, há reflexão 
somente da radiação amarela e ela apresenta, então, coloração amarela. 
 
Resposta da questão 12: [B] 
 
Utilizando semelhança de triângulos, e adotando x como a altura da 
torre, temos: 
x 1
2x 30 x 15 m
30 2
=  =  = 
 
Resposta da questão 13: [D] 
 
A questão em si trata de um conteúdo relacionado com a física, porém 
sua resolução não requer nenhum conhecimento específico da área. Para 
resolução do mesmo, basta utilizar as informações fornecidas no 
enunciado. 
 
Sabe-se que: 
( ) ( )sen tg
sen tg
2 2 2
θ θ θ
θ θ θ
 
   
       
 
 
Logo, 
( )sen 1,22
d
λ
θ θ
 
=  = 
 
 
 
Assim, 
1,22
d
sen
2 2 2
λ
θ θ
 
  
   
= = 
 
 
 
Do triangulo retângulo formado pela distância (D) e pelo x 2,Δ temos 
que: 
( )
( ) ( ) ( )
( )
3 3
9
x
2tg sen
2 D 2
x
1,222
D 2 d
x 2 d
2D
1,22
0,61 10 2 2 10
D
1,22 500 10
D 4 m
Δ
θ θ
Δ
λ
Δ
λ
− −
−
   
= =   
   
 
=   
 
 
=

   
=
 
=
 
 
Resposta da questão 14: [C] 
 
A melhor amostra é aquela que melhor concilia o menor tempo de 
escurecimento, menor tempo de esmaecimento e menor transmitância. 
 
Resposta da questão 15: [D] 
 
Para diminuir a intensidade da luz verde, deve-se usar um filtro que não 
apresente a componente verde da luz, ou seja, o filtro magenta, composto 
apenas das cores vermelha e azul.