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FIS700 Física Térmica e Ondulatória - Prof. Everaldo Arashiro 1) Um feixe de luz incide normal na face menor de um prisma de índice de refração 1,5. Colocamos uma gota de um líquido sobre a hipotenusa do prisma. Ache o valor do índice de refração do líquido, para que esse feixe de luz não consiga atravessar o prisma pela sua hipotenusa. 2) Determine a altura mínima de um espelho plano vertical no qual uma pessoa de 1,78m de altura pode ver sua imagem completa. (Um diagrama de raios seria útil). 3) Considere uma miragem comum formada pelo ar superaquecido logo acima de uma rodovia. Um motorista de caminha cujos olhos estão a 2,00m acima da rodovia, onde n=1,0003, olha adiante. Ela percebe a ilusão de uma mancha de água adiante na rodovia, onde sua linha de visão faz um ângulo de 1,20o abaixo da horizontal. Encontre o índice de refração do ar logo acima da superfície da rodovia. (Dica: Trate isso como um problema de reflexão interna total.) 4) Um aposento contém ar no qual a velocidade do som é de 343m/s. As paredes do aposento são feitas de concreto, no qual a velocidade do som é de 1850m/s. (a) Descubra o ângulo crítico para reflexão interna total do som na interface entre o concreto e o ar. (b) Em que meio o som tem de se propagar para que realize a reflexão interna total? (c) "Uma parede de concreto nua é um espelho altamente eficiente para o som". Forneça evidências a favor ou contra essa afirmação. 5) Um mergulhador vê o Sol a um ângulo aparente de 45,0o com a vertical. Qual é a direção real do Sol? 6) Um feixe de laser incide a um ângulo de 30,0o com a vertical sobre uma solução de xarope de milho em água. Se o feixe é refratado a 19,24o com a vertical, (a) qual é o índice de refração da solução de xarope? Suponha que a luz seja vermelha, com comprimento de onda no vácuo de 632,8nm. Descubra (b) seu comprimento de onda, (c) sua frequência e (d) sua velocidade na solução. 7) Um ponto objeto está a 12cm de um espelho côncavo e 3cm acima do eixo do espelho. O raio de curvatura do espelho é 6cm. Encontre (a) o comprimento focal do espelho e (b) a distância imagem. (c) Encontre a posição da imagem relativa ao eixo. 8) Um objeto de 1,2 cm de altura está colocado a 4cm de uma lente dupla convexa com um comprimento focal de 12cm. Localize a imagem tanto graficamente quanto algebricamente, estabeleça se a imagem é virtual ou real e encontre sua altura. 9) Em um olho normal, todo objeto distante (o =) forma uma imagem nítida na retina (i=2cm). Um certo olho apresenta o seguinte defeito: objetos a distância maiores do que 5m não tem imagem nítida na retina. Que potência deverá ter uma lente que, ao ser colocada na frente do olho, corrige esse defeito? 10) Para ler um livro colocado a 25cm dos olhos, um presbita usa óculos com lentes cuja convergência é 2 di. Com o passar dos anos, sua presbiopia aumenta, e o livro deve ser colocado a 35cm do olho para que ele possa ler, usando ainda os mesmos óculos. a) Para que a pessoa torne a ler um livro colocado a 25 cm de seus olhos, ela deverá usar lentes de que convergência? b) Qual será o ponto próximo da pessoa nas duas situações? 11) Por que as folhas de uma rosa vermelha esquentam mais do que as pétalas quando iluminadas com luz vermelha? 12) Que cor de luz é transmitida através de um pedaço de vidro vermelho? 13) Uma lâmpada incandescente de 100W tem uma intensidade luminosa de 75,5 cd. Determine o fluxo luminoso F e a eficiência luminosa da lâmpada. 14) Um spotlight concentra toda a luz de uma lâmpada de 110cd num circulo de raio r = 1,5m na parede. Se o feixe de luz é perpendicular à parede, determine a iluminação que o spotlight produz. 15) Um campo de esportes, de 2x104m2 de área, deve ser iluminado em dias de jogo noturno de 200 lux. A iluminação é fornecida por 6 torres, cada uma delas sustenta um banco de lâmpadas incandescentes de 1000W (eficiência 30lm/W). Supondo que 50% do fluxo luminoso das lâmpadas chega ao campo, (a) quantas lâmpadas serão necessárias em cada torre? (b) qual a potência elétrica de entrada em cada torre? 16) Projetar a iluminação de uma sala de 10,0m x 6,0 m e 3,8m de altura a ser realizado com lâmpadas fluorescentes de 40W. Quantas lâmpadas serão necessárias? 17) Projetar a iluminação de uma sala de aula de 9 m, 7 m e 3 de altura. (a) Consulte a norma NBR-5413 para determinar o nível de iluminação requerido para esse ambiente. (b) a lâmpadas escolhida é fluorescentes de 32 W. Qual o fluxo luminoso da lâmpada. (c) Calcule o índice K do recinto. (d) Considerando que os coeficientes de reflexão do teto, paredes e piso estão numa razão de 70 : 50 : 10, verifique na tabela que o Fator de Utilização da luminâria. (e) Calcule o número de lâmpadas necessárias para a sala, considerando um fator de manutenção (limpo)
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