Questoes fisica 148-150

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<p>47</p><p>São dados v � 2,4 � 108 m/s e c � 3,0 � 108 m/s. Sendo n �</p><p>temos:</p><p>n � ⇒ n � 1,25</p><p>Resposta: alternativa b.</p><p>Sendo v � da expressão n � temos:</p><p>n � ⇒ n � ⇒ n � 1,33</p><p>Resposta: alternativa d.</p><p>Na refração, a frequência da luz (onda) não varia, pois depende</p><p>apenas da fonte. Como v � �f, variam a velocidade e o compri-</p><p>mento de onda.</p><p>Nesse caso, a incidência é oblíqua, então varia também a dire-</p><p>ção de propagação.</p><p>Resposta: alternativa c.</p><p>I) Falsa. Quando incide perpendicularmente, a luz se refrata</p><p>sem sofrer mudança de direção.</p><p>II) Verdadeira. Do ar para a água, por exemplo, o raio de luz</p><p>aproxima-se da normal.</p><p>III) Falsa. Se fosse verdadeira contrariaria o Princípio da Rever-</p><p>sibilidade dos Raios de Luz.</p><p>IV) Verdadeiro.</p><p>Resposta: alternativa d.</p><p>Mais próximo ao asfalto quente, o ar está mais aquecido e fica</p><p>mais rarefeito, consequentemente, o índice de refração nessa</p><p>região é menor que o do ar na temperatura ambiente. Isso faz</p><p>com que os raios de luz que incidem de muito longe sofram</p><p>reflexão total e dão a impressão de a estrada estar molhada.</p><p>Resposta: alternativa b.</p><p>Da expressão n � temos:</p><p>n1 � e n2 �</p><p>Se n2 corresponde a f2 e n1 a f1, do gráfico obtemos n2 � n1.</p><p>Então:</p><p>� ⇒ v1 � v2</p><p>Resposta: alternativa c.</p><p>a) Verdadeiro. Ao refratar-se para um meio mais refringente, o</p><p>raio de luz aproxima-se da normal.</p><p>b) Falso. Das expressões � e � vem:</p><p>� 1,5 ⇒ � 1,5 ⇒ v1 � 1,5v2</p><p>Portanto, a velocidade da luz no meio 1 é 50% maior que no</p><p>meio 2.</p><p>c) Verdadeiro</p><p>sen L � ⇒ sen 30° � ⇒ � ⇒ n2 � 2n1</p><p>d) Verdadeiro, pois:</p><p>n � ⇒ n � v � c</p><p>e c é a velocidade da luz no vácuo, portanto, um valor</p><p>constante.</p><p>A refração da água (mais refringente) para o ar (menos refrin-</p><p>gente) ocorre com o raio refratado se afastando da reta normal</p><p>(N) em relação ao incidente.</p><p>O esquema que melhor explica as possíveis imagens visualiza-</p><p>das pelas crianças é:</p><p>Resposta: alternativa d.</p><p>Na refração, a frequência não varia. Então, temos:</p><p>var � �arf</p><p>vágua � �águaf</p><p>c</p><p>v</p><p>----- ,</p><p>3,0 108 �</p><p>2,4 108�</p><p>---------------------</p><p>3</p><p>4</p><p>-----c, c</p><p>v</p><p>----- ,</p><p>c</p><p>3</p><p>4</p><p>-----c</p><p>----------- 4</p><p>3</p><p>-----</p><p>c</p><p>v</p><p>----- ,</p><p>c</p><p>v1</p><p>------- c</p><p>v2</p><p>-------</p><p>c</p><p>v2</p><p>------- c</p><p>v1</p><p>-------</p><p>sen �1</p><p>sen �2</p><p>-----------------</p><p>n2</p><p>n1</p><p>-------</p><p>n2</p><p>n1</p><p>-------</p><p>v1</p><p>v2</p><p>------- ,</p><p>sen �1</p><p>sen �2</p><p>-----------------</p><p>v1</p><p>v2</p><p>-------</p><p>n1</p><p>n2</p><p>-------</p><p>n1</p><p>n2</p><p>------- 1</p><p>2</p><p>-----</p><p>n1</p><p>n2</p><p>-------</p><p>c</p><p>v</p><p>-----</p><p>imagem vista</p><p>pela criança A</p><p>peixinho</p><p>imagem 1 para a</p><p>criança B</p><p>imagem 2 para a</p><p>criança B</p><p>aquário visto de cima</p><p>criança</p><p>B</p><p>criança</p><p>A</p><p>N</p><p>N</p><p>1</p><p>2</p><p>291.</p><p>290.</p><p>289.</p><p>288.</p><p>287.</p><p>286.</p><p>285.</p><p>284.</p><p>283.</p><p>48</p><p>Dividindo-se por , obtemos:</p><p>�</p><p>Como vágua</p><p>� temos:</p><p>�</p><p>⇒</p><p>�água</p><p>� 450 nm</p><p>(De fato, sendo v e</p><p>� grandezas diretamente proporcionais,</p><p>�água</p><p>� 75%</p><p>�ar.)</p><p>Resposta: alternativa c.</p><p>92. Da expressão v</p><p>�</p><p>�f, temos:</p><p>var</p><p>�</p><p>�arf</p><p>vvidro</p><p>�</p><p>�vidrof</p><p>Dividindo-se por , vem:</p><p>�</p><p>Como vvidro</p><p>� temos:</p><p>�</p><p>⇒</p><p>�</p><p>(De fato, se v e</p><p>� são grandezas diretamente proporcionais, a re-</p><p>lação se mantém, já que f é constante.)</p><p>Resposta: alternativa b.</p><p>93.</p><p>É dado o ângulo-limite de refração para o ar,</p><p>�</p><p>� 41°.</p><p>Como a luz incide na face 2 do prisma com ângulo de 45° com a</p><p>normal, maior que o ângulo-limite, ocorrerá reflexão total.</p><p>Resposta: alternativa a.</p><p>94. Marcando os ângulos na figura, teremos:</p><p>Usando a Lei de Snell-Descartes na face onde o raio sofre refle-</p><p>xão total, obtemos:</p><p>�</p><p>⇒</p><p>�</p><p>⇒</p><p>⇒ nprisma</p><p>�</p><p>⇒ nprisma</p><p>� 1,15</p><p>Observação: O raio rasante que aparece na figura da ques-</p><p>tão não existe na realidade, por isso o representamos trace-</p><p>jado. Nesse caso, toda a luz é refletida na direção do raio re-</p><p>fletido que atravessa perpendicularmente a outra face do</p><p>prisma.</p><p>Resposta: alternativa b.</p><p>95. Na figura, o ângulo de incidência na interface ar-prisma é de</p><p>0°. Portanto, ele não sofre desvio e o ângulo de incidência na</p><p>interface prisma-líquido é 60°, pois o prisma é equilátero. Veja</p><p>a figura:</p><p>Para que haja reflexão total, temos:</p><p>np</p><p>� sen 60°</p><p>� nL</p><p>� sen 90°</p><p>⇒ 1,5</p><p>� 0,87</p><p>� nL</p><p>� 1</p><p>⇒ nL</p><p>� 1,3</p><p>Observação: Para valores de índice de refração do líquido</p><p>superiores a 1,3, parte da luz incidente atravessa a face prisma-</p><p>-líquido.</p><p>1 2</p><p>var</p><p>vágua</p><p>------------</p><p>�ar</p><p>�água</p><p>-------------</p><p>75</p><p>100</p><p>----------var,</p><p>var</p><p>75</p><p>100</p><p>----------var</p><p>-------------------- 600</p><p>�água</p><p>-------------</p><p>1</p><p>2</p><p>2 1</p><p>vvidro</p><p>var</p><p>------------</p><p>�vidrof</p><p>�arf</p><p>---------------</p><p>2</p><p>3</p><p>-----var,</p><p>2var</p><p>3var</p><p>-----------</p><p>�vidro</p><p>�ar</p><p>-------------</p><p>�vidro</p><p>�ar</p><p>------------- 2</p><p>3</p><p>-----</p><p>sen 60�</p><p>sen 90�</p><p>--------------------</p><p>nar</p><p>nprisma</p><p>---------------</p><p>3</p><p>2</p><p>-----------</p><p>1</p><p>--------------- 1</p><p>nprisma</p><p>---------------</p><p>2</p><p>3</p><p>-----------</p><p>60°</p><p>30°</p><p>nL</p><p>np</p><p>30°</p><p>� � 60°</p><p>N</p><p>30°</p><p>N</p><p>face 1</p><p>45°</p><p>45°</p><p>45°</p><p>face 2</p><p>295.</p><p>294.</p><p>293.</p><p>292.</p><p>49</p><p>96. A luz é confinada em uma fibra óptica em decorrência da refle-</p><p>xão total sofrida nas suas faces laterais pelos raios de luz que</p><p>nela penetram.</p><p>Resposta: alternativa d.</p><p>97. Para que o raio de luz sofra reflexão total no meio x, sem refra-</p><p>tar-se para y, o índice de refração de x deve ser maior que o de y.</p><p>Resposta: alternativa d.</p><p>98. 1) Verdadeiro. A velocidade da luz no vácuo é a maior veloci-</p><p>dade possível no universo.</p><p>2) Verdadeiro. A luz sempre pode se refratar ao atravessar a</p><p>superfície de separação de dois meios.</p><p>3) Verdadeiro. Essa é a expressão da Lei de Refração.</p><p>4) Verdadeiro. Um objeto que reflete apenas o vermelho, quan-</p><p>do iluminado por luz branca, se apresentará negro se for ilu-</p><p>minado apenas por luz amarela.</p><p>5) Falso. Ângulo de incidência é sempre igual ao ângulo de</p><p>reflexão.</p><p>Resposta: alternativa c.</p><p>99. A faixa branca reflete todas as cores do espectro solar visível,</p><p>portanto refletirá o amarelo. Já a parte azul e a verde parecerão</p><p>pretas quando iluminadas por amarelo. A III continuará amarela.</p><p>Resposta: alternativa a.</p><p>100. Quando os feixes vermelho, verde e azul se sobrepõem em A,</p><p>a cor resultante é o branco, mas, como qualquer onda, após o</p><p>cruzamento, cada raio de luz segue sua trajetória, mantendo</p><p>suas características próprias. Então, em B temos azul, em C</p><p>verde e em D vermelho.</p><p>Resposta: alternativa a.</p><p>101. Para incendiar o papel, os raios de luz devem convergir para ele,</p><p>então a lente deve ser convergente. Para este fim a lente bicon-</p><p>vexa (II) é a única adequada.</p><p>Resposta: alternativa b.</p><p>102. A lente que incendeia o papel é convergente e as lentes que</p><p>satisfazem esta condição são:</p><p>2: biconvexas</p><p>4: plano-convexas</p><p>Resposta: alternativa b.</p><p>103. Nas condições do enunciado (objeto real e imagem virtual,</p><p>direita e menor), a lente, como nos mostra o esquema, deve ser</p><p>divergente e situar-se à direita de I, pois:</p><p>• o raio de luz que passa por A e A</p><p>� cruza o eixo no centro</p><p>óptico, C, da lente. A lente está no plano vertical ao eixo</p><p>principal que passa por C.</p><p>• para determinar o tipo de lente basta traçar um raio inci-</p><p>dente que parte de A e é paralelo ao eixo. Esse raio deve</p><p>refratar-se na lente e passar por A</p><p>�, o que só é possível se</p><p>a lente for divergente. Veja a figura:</p><p>Resposta: alternativa e.</p><p>104. A figura ilustra os raios de luz que, partindo do objeto, formam</p><p>uma imagem real P.</p><p>Para que essa imagem possa ser vista diretamente pelo obser-</p><p>vador, ele deve se encontrar em C, porque só nessa região os</p><p>raios de luz que emergem da lente podem atingir o olho do</p><p>observador, depois de formar a imagem.</p><p>Resposta: alternativa c.</p><p>105. São dados f � 10,0 cm e p � 0,50 m � 50 cm.</p><p>Da expressão � � temos:</p><p>� � ⇒ p� � 12,5 cm</p><p>Resposta: alternativa b.</p><p>C</p><p>O</p><p>F</p><p>I</p><p>A</p><p>A�</p><p>C</p><p>P</p><p>1</p><p>p</p><p>----- 1</p><p>p�</p><p>-------- 1</p><p>f</p><p>---- ,</p><p>1</p><p>50</p><p>-------- 1</p><p>p�</p><p>-------- 1</p><p>10</p><p>--------</p><p>305.</p><p>304.</p><p>303.</p><p>302.</p><p>301.</p><p>300.</p><p>299.</p><p>298.</p><p>297.</p><p>296.</p>