Prévia do material em texto
\] 9. Um objeto é colocado a 40 cm de uma lente biconvexa que tem uma distância focal de 10 cm. Qual é o tamanho da imagem se o objeto tem altura de 5 cm? A) 10 cm B) 15 cm C) 20 cm D) 25 cm Resposta: A) 10 cm Explicação: Usando a equação das lentes delgadas, temos \( \frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i} \). Usando \( f = 10 \) cm e \( d_o = 40 \) cm: \[ \frac{1}{d_i} = \frac{1}{10} - \frac{1}{40} = \frac{4 - 1}{40} = \frac{3}{40} \Rightarrow d_i = \frac{40}{3} \approx 13,33 \, cm. \] Para encontrar a altura da imagem, usamos a fórmula de aumento: \[ \frac{h_i}{h_o} = \frac{d_i}{d_o} \Rightarrow h_i = h_o \cdot \frac{d_i}{d_o}. \] Substituindo, \[ h_i = 5 \cdot \frac{13,33}{40} = 1,67 \text{cm}. \] 10. Uma luz branca passa por um prisma e se dispersa em um espectro. Qual é a condição necessária para essa dispersão? A) A luz deve ser monocromática B) O prisma deve estar em repouso C) A luz deve ter diferentes comprimentos de onda D) O prisma deve ser feito de um material transparente Resposta: C) A luz deve ter diferentes comprimentos de onda Explicação: A dispersão da luz ocorre porque diferentes comprimentos de onda refratam- se em diferentes ângulos ao passar pelo prisma. A luz branca é composta por vários comprimentos de onda, que, ao interagir com o prisma, se separam e criam um espectro de cores. 11. Um feixe de luz monocromática incide perpendicularmente sobre uma superfície de separação entre água (n=1,33) e ar (n=1). Qual será o ângulo de refração? A) 0° B) 45° C) 90° D) 30° Resposta: A) 0° Explicação: Quando a luz incide perpendicularmente à interface entre dois meios, o ângulo de refração é sempre 0°, independentemente dos índices de refração, pois a luz não se desvia. 12. Qual é a relação de desvio angular entre um prisma de vidro (n = 1,5) e um prisma de água (n = 1,33) se ambos têm um ângulo de 30°? A) 1,5 B) 1,33 C) 1,125 D) 1,66 Resposta: D) 1,66 Explicação: A fórmula do desvio angular para um prisma é dada por \(D = (\mu - 1) \cdot A\), onde \(D\) é o desvio angular, \(\mu\) é o índice de refração e \(A\) é o ângulo do prisma. Para o vidro, \(D_{vidro} = (1,5 - 1) \cdot 30 = 15\) e para a água \(D_{água} = (1,33 - 1) \cdot 30 \approx 9,9\). Portanto, a razão de desvio angular \(= \frac{D_{vidro}}{D_{água}} \approx \frac{15}{9,9} \approx 1,66\). 13. Um microscópio tem uma ocular que produz uma imagem ampliada de um objeto a uma distância de 5 cm. Se a distância focal da ocular for de 2 cm, qual será a ampliação do microscópio? A) 5x B) 2,5x C) 3x D) 4x Resposta: A) 5x Explicação: A ampliação é dada pela relação \(M = \frac{d_i}{d_o}\), onde \(d_i\) é a distância da imagem e \(d_o\) é a distância do objeto. Inicialmente, calculamos \(d_i\) pela lente: \[ \frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i} \Rightarrow \frac{1}{2} = \frac{1}{5} + \frac{1}{d_i} \Rightarrow \frac{1}{d_i} = \frac{1}{2} - \frac{1}{5} = \frac{5 - 2}{10} = \frac{3}{10} \Rightarrow d_i = \frac{10}{3} \approx 3,33 \, cm. \] Agora, aplicando para \(M\): \[ M = \frac{3,33}{5} \approx 0,666 \approx 6,66 \, \text{ou} \, 5x. \] 14. Quão longe de uma lente côncava de distância focal de -15 cm um objeto deve estar para que a imagem formada esteja a 5 cm da lente? A) 5 cm B) 10 cm C) 15 cm D) 20 cm Resposta: D) 20 cm Explicação: Utilizando a equação das lentes delgadas \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i}\) onde \(f = -15\), \(d_i = -5\): \[ \frac{1}{-15} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{-5} \Rightarrow \frac{1}{d_o} = \frac{-1}{15} + \frac{1}{5} = \frac{-1 + 3}{15} = \frac{2}{15} \Rightarrow d_o = 7,5 \, \text{cm}. \] 15. Qual das opções fornece a condição para a formação de imagens em uma lente convergente? A) O objeto deve estar sempre a uma distância menor que a distância focal. B) O objeto pode estar em qualquer distância. C) O objeto deve estar a uma distância maior que a distância focal. D) A lente deve estar sempre perto de um espelho. Resposta: C) O objeto deve estar a uma distância maior que a distância focal.