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D) 5 cm
E) 10 cm
**Resposta:** B) 20 cm
**Explicação:** Usando a equação das lentes \( \frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i} \),
onde \( f = 10 \) cm e \( d_o = 15 \) cm, temos \( \frac{1}{10} = \frac{1}{15} + \frac{1}{d_i} \).
Resolvendo para \( d_i \), encontramos \( d_i = 20 \) cm.
4. Um feixe de luz incide em uma superfície de separação entre dois meios com índices
de refração \( n_1 = 1,2 \) e \( n_2 = 1,5 \). Qual é o ângulo crítico \( \theta_c \) para a total
reflexão interna?
A) \( 36,9^\circ \)
B) \( 41,8^\circ \)
C) \( 48,6^\circ \)
D) \( 53,1^\circ \)
E) \( 60,0^\circ \)
**Resposta:** D) \( 53,1^\circ \)
**Explicação:** O ângulo crítico é dado por \( \theta_c = \arcsin\left(\frac{n_2}{n_1}\right)
\). Substituindo, temos \( \theta_c = \arcsin\left(\frac{1,5}{1,2}\right) \), que não é possível,
pois \( n_2 > n_1 \) e não ocorre reflexão total.
5. Uma lente côncava tem distância focal de -20 cm. Se um objeto é colocado a 40 cm da
lente, onde estará a imagem formada?
A) 10 cm do lado da lente do objeto
B) 20 cm do lado oposto da lente
C) 40 cm do lado da lente do objeto
D) 20 cm do lado da lente do objeto
E) 10 cm do lado oposto da lente
**Resposta:** A) 10 cm do lado da lente do objeto
**Explicação:** Aplicando a fórmula da lente, \( \frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i} \),
com \( f = -20 \) cm e \( d_o = 40 \) cm, temos \( \frac{1}{-20} = \frac{1}{40} + \frac{1}{d_i} \).
Resolvendo, encontramos \( d_i = -10 \) cm, indicando que a imagem está a 10 cm do lado
do objeto.
6. Um feixe de luz passa por uma lente convexa com distância focal de 15 cm. Se o objeto
está a 30 cm da lente, qual é a ampliação \( m \) da imagem formada?
A) 0,5
B) 1
C) 2
D) 3
E) 4
**Resposta:** C) 2
**Explicação:** Primeiro, encontramos a posição da imagem usando a equação das
lentes. Com \( f = 15 \) cm e \( d_o = 30 \) cm, temos \( \frac{1}{15} = \frac{1}{30} +
\frac{1}{d_i} \), resultando em \( d_i = 30 \) cm. A ampliação é dada por \( m = -
\frac{d_i}{d_o} = -\frac{30}{30} = -1 \).
7. Um feixe de luz incide em uma superfície de separação entre dois meios com índices
de refração \( n_1 = 1,0 \) e \( n_2 = 1,5 \). Qual é o ângulo de incidência \( \theta_1 \) se o
ângulo de refração \( \theta_2 \) é de \( 30^\circ \)?
A) \( 18,4^\circ \)
B) \( 22,6^\circ \)
C) \( 30,0^\circ \)
D) \( 41,8^\circ \)
E) \( 48,6^\circ \)
**Resposta:** D) \( 41,8^\circ \)
**Explicação:** Novamente aplicamos a Lei de Snell. Temos \( n_1 \sin(\theta_1) = n_2
\sin(\theta_2) \). Assim, \( 1,0 \sin(\theta_1) = 1,5 \sin(30^\circ) \). Isso resulta em \(
\sin(\theta_1) = 0,75 \) e, portanto, \( \theta_1 \approx 48,6^\circ \).
8. Um objeto é colocado a 10 cm de uma lente divergente com distância focal de -5 cm.
Qual é a posição da imagem formada pela lente?
A) 3,33 cm do lado da lente do objeto
B) 5 cm do lado oposto da lente
C) 10 cm do lado da lente do objeto
D) 20 cm do lado da lente do objeto
E) 7,5 cm do lado oposto da lente
**Resposta:** A) 3,33 cm do lado da lente do objeto
**Explicação:** Usando a equação da lente, \( \frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i} \),
com \( f = -5 \) cm e \( d_o = 10 \) cm, temos \( \frac{1}{-5} = \frac{1}{10} + \frac{1}{d_i} \).
Resolvendo, encontramos \( d_i = -3,33 \) cm, indicando que a imagem está a 3,33 cm do
lado do objeto.
9. Um feixe de luz passa por um prisma com ângulo de 45° e índice de refração de 1,5.
Qual é o ângulo de desvio \( D \) quando a luz entra no prisma?
A) \( 22,5^\circ \)
B) \( 30^\circ \)
C) \( 45^\circ \)
D) \( 60^\circ \)
E) \( 90^\circ \)
**Resposta:** A) \( 22,5^\circ \)
**Explicação:** O ângulo de desvio pode ser calculado pela fórmula \( D = (n-1)A \). Aqui,
\( n = 1,5 \) e \( A = 45^\circ \). Portanto, \( D = (1,5 - 1) \cdot 45^\circ = 0,5 \cdot 45^\circ =
22,5^\circ \).
10. Um feixe de luz passa de um meio com índice de refração \( n_1 = 1,3 \) para um meio
com índice de refração \( n_2 = 1,0 \). Qual é o ângulo de incidência \( \theta_1 \) se o
ângulo de refração \( \theta_2 \) é de \( 45^\circ \)?
A) \( 30^\circ \)
B) \( 41,8^\circ \)
C) \( 50,0^\circ \)
D) \( 60,0^\circ \)
E) \( 70,0^\circ \)
**Resposta:** D) \( 60,0^\circ \)
**Explicação:** Utilizando a Lei de Snell, temos \( n_1 \sin(\theta_1) = n_2 \sin(\theta_2) \).
Assim, \( 1,3 \sin(\theta_1) = 1,0 \sin(45^\circ) \). Isso resulta em \( \sin(\theta_1) =
\frac{\sqrt{2}/2}{1,3} \), e portanto \( \theta_1 \approx 60^\circ \).
11. Um objeto é colocado a 25 cm de uma lente convergente com distância focal de 10
cm. Qual é a ampliação \( m \) da imagem formada?
A) 0,4
B) 1
C) 1,5
D) 2