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Aula 10 Física p/ ENEM 2016 Professores: Vinicius Silva, Wagner Bertolini 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 1 de 43 AULA 08: Óptica Geométrica. SUMÁRIO PÁGINA 1. Introdução 2 2. Conceitos iniciais de Óptica Geométrica. 2 3. Cores dos objetos e os filtros 17 4. Questões propostas 20 5. Questões comentadas 27 6. Gabarito 43 A roda gigante está parada mesmo? 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 2 de 43 1. Introdução Hoje vamos estudar a óptica geométrica, que nada mais é do que o estudo do comportamento geométrico da luz. Existe outra parte da Óptica que é a Óptica Física ou Óptica Ondulatória, que estuda o comportamento ondulatório da luz, vamos estudar nesta aula apenas a parte geométrica do estudo da luz, ou seja a óptica geométrica, que não se importa com o caráter ondulatório da luz para explicar os fenômenos. Na aula de hoje veremos apenas a introdução à óptica geométrica. Veremos os conceitos iniciais, e os princípios que dão base aos dois fenômenos da óptica geométrica mais comuns e estudos nas aulas seguintes, estamos falando da reflexão e refração. Para estudar a reflexão e os espelhos, bem como a refração e as lentes, por exemplo, temos de ter uma excelente base nos conceitos iniciais. Além disso, apenas uma boa visão espacial e conhecimentos de geometria plana, e, é claro, muita disposição para enfrentar um novo assunto dentro da Física. 2. Conceitos iniciais de Óptica Geométrica. Para iniciar o estudo da óptica geométrica você deve estar ligado em alguns conceitos iniciais que dão base de sustentação aos conceitos mais complexos que serão vistos nas próximas aulas, principalmente no que diz respeito aos fenômenos da reflexão e refração. Vamos estudar a luz nessas próximas aulas e sua propagação. A primeira coisa que você deve saber é que a luz é uma onda eletromagnética, capaz de se propagar no vácuo, que se propaga com velocidade muito alta. No vácuo essa velocidade é de: 83,0.10 /c m s Lembre-se de que a velocidade de propagação da luz no ar pode ser aproximada para o valor acima. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 3 de 43 A luz é composta de cores que compõem o espectro eletromagnético da luz visível e você deve conhecer essas cores, são as famosas cores do arco- íris. As cores do espectro visível são: VERMELHO, ALARANJADO, AMARELO, VERDE, AZUL, ANIL E VIOLETA ± VAAVAAV. Mas dessas cores nem todas são primárias, veja abaixo as cores primárias e as cores secundárias: Veja abaixo uma ilustração que mostra a composição de cada cor secundária, a partir das primárias: 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 4 de 43 Não precisa se preocupar em memorizar o diagrama acima. Isso já caiu no ENEM, misturado com o conceito de filtros, que vamos ver no final da teoria, no entanto, não precisava saber essas cores secundárias na memória. 2.1 Fonte de luz Fonte de luz são quaisquer corpos dos quais se pode receber luz. É um conceito simples, mas que está cheio de ramificações por conta da classificação das fontes de luz. Vamos a elas. a) Quanto à procedência da luz 1) Fontes Primárias: Fontes primárias de luz são corpos que possuem luz própria, emitindo-a por si só diretamente para o observador. São exemplos de fontes de luz primárias: o Sol, uma estrela qualquer, uma vela quando acesa, uma lâmpada quando acesa. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 5 de 43 2) Fontes secundárias: São corpos que nos enviam luz proveniente de outras fontes. O processo ocorre por difusão, a luz espalha-se por meio de reflexão, na maioria das vezes. São exemplos: o computador no qual você está lendo essa aula ou então o papel em que você imprimiu a aula, a Lua, as nuvens e qualquer outro corpo que receba luz de uma fonte e possa repassá-la por meio de difusão. As estrelas no céu são exemplos muito bons de fontes secundárias de luz. Lembre-se de que as estrelas não brilham lá no céu como diz uma música, na verdade as estrelas recebem luz do sol e a refletem por difusão, chegando assim a iluminação das estrelas na Terra. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 6 de 43 A lua, satélite natural da Terra, também não possui iluminação própria, mas envia luz por reflexão também. b) Quando à extensão 1. Fontes puntiformes: São fontes nas quais não interessa, para os problemas, o tamanho da fonte, ela é considerada como um ponto. Esse conceito assemelha-se ao conceito de ponto material lá da mecânica. São exemplos de fontes puntiformes: uma estrela distante, ou qualquer outro corpo que possa ser considerado pontual. Lembre-se de que uma fonte pode ser considerada pontual para uma determinada situação e extensa para outra circunstância. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 7 de 43 2. Fontes extensas São fontes de dimensões não desprezíveis. Nessas, as dimensões são relevantes para a resolução de problemas. O exemplo mais comum é o sol, que por ser uma fonte de luz extensa, acaba gerando um fenômeno muito interessante que são os eclipses. Sombra e penumbra: A sombra e a penumbra são dois conceitos que estão intimamente ligados ao fato de termos fontes de luz pontuais e extensas. Quando uma fonte pontual, por exemplo, é colocada frente a um objeto opaco (que não possibilita a passagem de luz através dele) há possibilidade de formação de sombra e penumbra, a depender da finte de luz que emite aquela luz. A sombra é uma região de escurecimento em que a luz não a atinge, logo teremos uma região enegrecida que pode ser projetada sobre um anteparo. Vejamos um exemplo de uma fonte de luz pontual que gera uma região de sombra, apenas: Veja que o tronco de pirâmide, aquela região escurecida entre o anteparo C e P é chamada de sombra, efetivamente, enquanto que a projeção dela sobre P é chamada de sombra projetada. Isso é muito importante para a sua prova. Veja que a fonte pontual é aquela que permite a formação apenas de sombra, por conta de suas dimensões ela é considerada como se fosse apenas um ponto do qual emanam infinitos raios de luz que possibilitam a formação da sombra. Por outro lado, quando estamos falandode uma fonte extensa a situação muda, pois uma fonte extensa possui infinitos pontos que emanam infinitos raios de luz. Veja na figura abaixo: 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 8 de 43 Observe que uma fonte extensa gera duas regiões, que são a sombra e a penumbra. A penumbra é uma região presente apenas na situação em que temos uma fonte extensa de luz gerando iluminação que será interrompida pelo objeto C, opaco. Da mesma forma, quando projetamos essas regiões em um anteparo P, elas tornam-se iguais a sombra projetada e penumbra projetada. Meus amigos, e prezado Aderbal, é exatamente isso, esse esquema é uma simplificação de um eclipse que ocorre quando a lua se posiciona entre a Terra e o Sol. As regiões de sombra são conhecidas como eclipse total, enquanto que a região de penumbra é conhecida como região de eclipse parcial. Professor, esse esquema tá parecendo com um eclipse? É isso? 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 9 de 43 Na figura acima, a primeira ilustração mostra a lua sendo escondida no cone de sombra da Terra, enquanto que a segunda mostra o eclipse do sol, pois arte do sol não poderá ser vista pelos observadores que se posicionarem na região de eclipse total do sol. Para conhecer melhor as regiões de eclipse total e parcial, observe a imagem abaixo, que mostra simplificadamente as duas regiões. Existe ainda a figura do eclipse anelar do sol, ou seja, uma parte do sol, como se fosse um anel é possível visualizar a partir de um observador na Terra. Isso ocorre quando o vértice do cone de sombra se cruza antes de atingir a Terra, conforme a figura abaixo: 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 10 de 43 Pessoal, as fases da lua também são influenciadas pela propagação da luz e da posição relativa entre a Lua e a Terra. Veja abaixo um esquema das fases da Lua e suas posições relativas à Terra e ao Sol: Veja que a iluminação da lua depende da posição que ela ocupa em sua trajetória em relação à Terra e ao Sol. Em um mesmo plano teríamos a seguinte configuração: Veja que a fase da lua corresponde, na Terra, à iluminação que ela recebe do Sol e é percebida na Terra por reflexão difusa, uma vez que a Lua é uma fonte de luz secundária. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 11 de 43 Pessoal, para o cálculo do tamanho da sombra, exercício muito comum nos vestibulares e ENEM, você deve utilizar o princípio da propagação retilínea dos raios de Luz e a semelhança de triângulos. Inclusive, se tivesse um tema que eu pudesse ressaltar para que vocês revisassem em matemática, dentro da geometria plana, seria a semelhança de triângulos. 2.2 Meios transparentes, translúcidos e opacos Outro conceito importante é o relativo aos tipos de meios que vamos nos deparar no decorrer das aulas de óptica geométrica. a) Meios transparentes São aqueles que permitem a passagem de luz regular, sem grandes desvios. Não existe meio absolutamente transparente, apenas o vácuo. No entanto, vamos considerar camadas não muito espessas, e assim, uma água límpida pode ser considerada como um meio transparente. b) Meios translúcidos São os meios em que a luz descreve trajetórias bem irregulares no seu interior, desviando-se totalmente do trajeto natural, impedindo que se forme uma imagem bem definida. É muito comum em boxes de banheiros esse tipo de vidro, no qual uma pessoa do outro lado não acaba sendo bem vista pelo observador, por conta da mudança de trajetória da luz proveniente do objeto. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 12 de 43 Veja na figura acima que os raios de luz que chegam ao observador estão todos fora da trajetória natural, o que gera a imagem destorcida. c) Meios opacos Os meios opacos impedem que a luz os atravesse. Assim o observador não verá imagem alguma, caso tente olhar o objeto por meio desse material. Exemplos de meio opaco são muitos. Uma parede pode ser considerada um meio opaco. Enfim, qualquer meio pelo qual não seja possível enxergar um objeto é considerado um meio opaco. 2.3 Raio de Luz Raio de luz é uma linha orientada que tem origem na fonte de luz e é perpendicular às frentes de luz esféricas, no caso de uma fonte pontual. Os raios de luz indicam o sentido e a direção de propagação da luz. Na figura acima você pode notar vários raios de luz propagando-se retilineamente, alguns a partir do sinal vermelho do semáforo, que provavelmente irão atingir os olhos de um pedestre ou condutor, por exemplo. 2.4 Feixe de luz O feixe de luz é formado pelo conjunto de raios de luz provenientes de uma mesma fonte. Observe nas figuras abaixo um feixe de luz e um pincel de luz, quando fazemos esses raios de luz passarem por um orifício pequeno. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 13 de 43 Os feixes e pinceis de luz possuem uma classificação de acordo com a sua geometria. Observe os tipos de pinceis e feixes abaixo. O primeiro chama-se pincel cônico divergente, enquanto que o segundo chama-se pincel cônico convergente e o terceiro é o cilíndrico. Um exemplo bem comum dos tipos de pinceis de luz na prática é a lente convergente de uma lupa, nela você pode notar a presença dos três tipos de pinceis. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 14 de 43 2.5 Princípio da independência dos raios de luz Os raios de luz são independentes, ou seja, a propagação de um pincel de luz não é perturbada pela propagação de outros no mesmo ambiente. Você já pensou se isso não fosse verdade, a bagunça que seria se um raio de luz interferisse na propagação do outro? Quando um pincel de luz encontra outro, ocorre o cruzamento dos raios de luz e cada um mantém o seu movimento independentemente do outro. Veja nas figuras acima a propagação independente dos raios de luz provenientes de várias fontes de luz. 2.6 Princípio da propagação retilínea dos raios de luz O princípio da propagação retilínea é importantíssimo e dá base para muita coisa na óptica geométrica. ³Em meios isotrópicos, homogêneos e transparentes, a luz propaga-VH�HP�OLQKD�UHWD´� Meio homogêneo é um meio que apresenta as mesmas propriedades em toda a suaextensão. Se você fizer a experiência esquematizada na figura acima, você pode observar experimentalmente o princípio da propagação retilínea, basta notar que os furos nas placas e a fonte de luz mantém a mesma linha reta. Uma das principais aplicações e decorrências do princípio acima é a sombra, que decorre da propagação retilínea da luz. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 15 de 43 Não quero que você saia decorando nada em nosso curso, mas se eu pudesse te mostrar uma forma de calcular a sombra de um prédio, entenda a ideia abaixo e a fórmula que vamos demonstrar. Você deve saber que para calcular o tamanho de um prédio não é algo fácil, principalmente se o prédio for alto. Assim, a ideia aqui é medir a sua sombra no solo e a sombra de uma pessoa, por exemplo, de forma simples e direta você vai acabar descobrindo. Basta lembrar que os raios de luz provenientes do sol são paralelos por virem de uma fonte muito distante e isso faz com que possamos utilizar a semelhança de triângulos para encontrar a altura do prédio. Calculando: H h x y Outra decorrência do princípio é a câmara escura de orifício. Vejamos. 2.6 Câmara escura de orifício Esse tema é de suma importância, pois caiu no ENEM em 2015, na última prova e vocês devem ficar ligados nas variações do problema para provas posteriores. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 16 de 43 A câmara escura de orifício também utiliza o princípio da propagação retilínea. Ela consiste em um experimento simples, onde teremos uma câmara escura com um fundo revestido de papel especial para projeção de imagens e um pequeno orifício do outro lado, por onde entrarão os raios de luz. Colocando-se um objeto à frente do orifício da câmara, haverá a projeção de uma imagem invertida no fundo da câmara, que pode ser observada retirando-se o papel fotográfico de dentro da câmara. A imagem será invertida, justamente por conta da propagação retilínea. Vamos agora demonstrar uma fórmula para saber calcular o tamanho da imagem de acordo com as características do problema. 1D�ILJXUD�DFLPD��FKDPDQGR�GH�³2´�R�SRQWR�FRUUHVSRQGHQWH�DR�RULItFLR�GD� câmara, podemos notar dois triângulos semelhantes, que vão dar origem à seguinte proporção: ' ' ' ABO A B O o p i p ' | ' A fórmula acima permite encontrar o tamanho da imagem. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 17 de 43 2.7 Princípio da reversibilidade dos raios de luz Pessoal chegamos ao último princípio que gostaria de conversar nessa aula com vocês. Trata-se do princípio da reversibilidade dos raios de luz e ele é muito simples, porém vamos aplica-lo muito ainda em outros temas correlatos da óptica geométrica. O princípio é simples e pode ser resumido da seguinte forma: ³Quando um raio de luz proveniente de um ponto A e propaga-se até um ponto B, o caminho percorrido na ida é o mesmo SHUFRUULGR�QD�YROWD��GH�%�SDUD�$´� 3. A cor dos objetos e o uso de filtros Certamente você já deve ter se perguntado por que uma folha apresenta- se verde quando iluminada pela luz solar, ou por que uma das cores predominantes do Estratégia ENEM é o azul, quando iluminada pela luz de uma lâmpada comum. Enfim, vamos aprender de onde vem as cores dos objetos e também a utilização de filtros, assunto que já caiu recentemente no ENEM. Um objeto que, quando iluminado pela luz branca do sol, apresenta-se na cor azul, possui essa cor por que ele é feito de um material que absorve todas as cores do espectro da luz visível, exceto o azul, que ele reflete. A figura abaixo, com alguns termos em inglês mostra como isso ocorre. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 18 de 43 Olha essa figura a capa da livro azul: Então é simples verificar qual a cor de um objeto mediante a incidência de uma luz policromática. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 19 de 43 Agora você já parou para pensar na cor de um objeto se ele for iluminado por uma luz monocromática, ou seja, de apenas uma cor? Nesses casos, basta pensar assim: a cor do objeto será a cor da luz que ele reflete, a luz azul, por exemplo, quando ilumina a capa do livro acima origina uma capa de cor azul, pois a capa reflete a luz azul. No entanto, caso a luz incidente fosse luz monocromática verde, a capa do livro apresentar-se-ia na cor preta, que é a ausência de cor. Filtros: O uso de filtros pode estabelecer uma relação muito interessante em relação à cor do objeto. O que você deve ter em mente é que o filtro deixa passar a cor do nome do filtro. Faça um paralelo: o filtro de água deixa passar o que? ÁGUA! Então um filtro de luz verde deixa passar o que? LUZ VERDE! Simples assim! Fique com esse raciocínio que você terá sucesso quando for resolver uma questão dessa natureza. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 20 de 43 4. Questões propostas 1. (Enem PPL 2014) Folhas de papel, como as utilizadas para a impressão de documentos, são opacas e permeáveis aos líquidos. Esse material é constituído de microfibras entrelaçadas de celulose, que são transparentes à luz. Quando sobre elas se derrama glicerina, elas se tornam translúcidas. Uma imagem da superfície de uma folha de papel, ampliada por um microscópio eletrônico de varredura, pode ser vista na figura. No quadro é apresentada a razão (n) entre a velocidade da luz no vácuo e no respectivo material (celulose, glicerina ou ar). Material n celulose 1,46 glicerina 1,47 ar 1,00 Nessa situação, o papel se tornou translúcido porque a luz é a) mais refletida. b) mais absorvida. c) mais espalhada. d) menos refratada. e) menos transmitida. 2. (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. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica.± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 21 de 43 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 3. (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. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 22 de 43 4. (Enem PPL 2012) Em um experimento, coloca-se glicerina dentro de um tubo de vidro liso. Em seguida, parte do tubo é colocada em um copo de vidro que contém glicerina e a parte do tubo imersa fica invisível. Esse fenômeno ocorre porque a a) intensidade da luz é praticamente constante no vidro. b) parcela de luz refletida pelo vidro é praticamente nula. c) luz que incide no copo não é transmitida para o tubo de vidro. d) velocidade da luz é a mesma no vidro e na glicerina. e) trajetória da luz é alterada quando ela passa da glicerina para o vidro. 5. (Enem 2012) A eficiência das lâmpadas pode ser comparada utilizando a razão, considerada linear, entre a quantidade de luz produzida e o consumo. A quantidade de luz é medida pelo fluxo luminoso, cuja unidade é o lúmen (lm). O consumo está relacionado à potência elétrica da lâmpada que é medida em watt (W). Por exemplo, uma lâmpada incandescente de 40 W emite cerca de 600 lm, enquanto uma lâmpada fluorescente de 40 W emite cerca de 3000 lm. Disponível em: http://tecnologia.terra.com.br. Acesso em: 29 fev. 2012 (adaptado). A eficiência de uma lâmpada incandescente de 40 W é a) maior que a de uma lâmpada fluorescente de 8 W, que produz menor quantidade de luz. b) maior que a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, que produz menor quantidade de luz. c) menor que a de uma lâmpada fluorescente de 8 W, que produz a mesma quantidade de luz. d) menor que a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, pois consome maior quantidade de energia. e) igual a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, que consome a mesma quantidade de energia. 6. (Enem 2011) Para que uma substância seja colorida ela deve absorver luz na região do visível. Quando uma amostra absorve luz visível, a cor que percebemos é a soma das cores restantes que são refletidas ou transmitidas pelo objeto. A Figura 1 mostra o espectro de absorção para uma substância e é possível observar que há um comprimento de onda em que a intensidade de absorção é máxima. Um observador pode prever a cor dessa substância pelo uso da roda de cores (Figura 2): o comprimento de onda correspondente à cor do objeto é encontrado no lado oposto ao comprimento de onda da absorção máxima. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 23 de 43 Qual a cor da substância que deu origem ao espectro da Figura 1? a) Azul. b) Verde. c) Violeta. d) Laranja. e) Vermelho. 7. (Enem 2011) Uma equipe de cientistas lançará uma expedição ao 7LWDQLF�SDUD� FULDU�XP�GHWDOKDGR�PDSD��'�TXH� ³YDL� WLUDU�� YLUWXDOPHQWH��R� 7LWDQLF� GR� IXQGR� GR� PDU� SDUD� R� S~EOLFR´�� $� H[SHGLomR� DR� ORFDl, a 4 quilômetros de profundidade no Oceano Atlântico, está sendo apresentada como a mais sofisticada expedição científica ao Titanic. Ela utilizará tecnologias de imagem e sonar que nunca tinham sido aplicadas ao navio, para obter o mais completo inventário de seu conteúdo. Esta complementação é necessária em razão das condições do navio, naufragado há um século. O Estado de São Paulo. Disponível em: http://www.estadao.com.br. Acesso em: 27 jul. 2010 (adaptado). No problema apresentado para gerar imagens através de camadas de sedimentos depositados no navio, o sonar é mais adequado, pois a 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 24 de 43 a) propagação da luz na água ocorre a uma velocidade maior que a do som neste meio. b) absorção da luz ao longo de uma camada de água é facilitada enquanto a absorção do som não. c) refração da luz a uma grande profundidade acontece com uma intensidade menor que a do som. d) atenuação da luz nos materiais analisados é distinta da atenuação de som nestes mesmos materiais. e) reflexão da luz nas camadas de sedimentos é menos intensa do que a reflexão do som neste material. 8. (Enem 2011) O processo de interpretação de imagens capturadas por sensores instalados a bordo de satélites que imageiam determinadas faixas ou bandas do espectro de radiação eletromagnética (REM) baseia-se na interação dessa radiação com os objetos presentes sobre a superfície terrestre. Uma das formas de avaliar essa interação é por meio da quantidade de energia é por meio da quantidade de energia refletida pelos objetos. A relação entre a refletância de um dado objeto e o comprimento de onda da REM é conhecida como curva de comportamento espectral ou assinatura espectral do objeto, como mostrado na figura, para objetos comuns na superfície terrestre. De acordo com as curvas de assinatura espectral apresentadas na figura, para que se obtenha a melhor discriminação dos alvos mostrados, convém selecionar a banda correspondente a que comprimento de onda em micrômetros ( m)P ? a) 0,4 a 0,5. b) 0,5 a 0,6. c) 0,6 a 0,7. d) 0,7 a 0,8. e) 0,8 a 0,9. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 25 de 43 9. (Enem 2ª aplicação 2010) Os quadrinhos mostram, por meio da projeção da sombra da árvore e do menino, a sequência de períodos do dia: matutino, meio-dia e vespertino, que é determinada a) pela posição vertical da árvore e do menino. b) pela posição do menino em relação à árvore.c) pelo movimento aparente do Sol em torno da Terra. d) pelo fuso horário específico de cada ponto da superfície da Terra. e) pela estação do ano, sendo que no inverno os dias são mais curtos que no verão. 10. (Enem 2010) Júpiter, conhecido como o gigante gasoso, perdeu uma das suas listras mais proeminentes, deixando o seu hemisfério sul estranhamente vazio. Observe a região em que a faixa sumiu, destacada pela seta. A aparência de Júpiter é tipicamente marcada por duas faixas escuras em sua atmosfera ± uma no hemisfério norte e outra no hemisfério sul. Como o gás está constantemente em movimento, o desaparecimento da faixa no planeta relaciona-se ao movimento das diversas camadas de nuvens em sua atmosfera. A luz do Sol, refletida nessas nuvens, gera a imagem que é captada pelos telescópios, no espaço ou na Terra. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 26 de 43 O desaparecimento da faixa sul pode ter sido determinado por uma alteração a) na temperatura da superfície do planeta. b) no formato da camada gasosa do planeta. c) no campo gravitacional gerado pelo planeta. d) na composição química das nuvens do planeta. e) na densidade das nuvens que compõem o planeta. 11. (Uema 2015) O edifício Monumental, localizado em um shopping de São Luís-MA, iluminado pelos raios solares, projeta uma sombra de comprimento L 80m. Simultaneamente, um homem de 1,80m de altura, que está próximo ao edifício, projeta uma sombra de 3,20 m. O valor correspondente, em metros, à altura do prédio é igual a a) 50,00 b) 47,50 c) 45,00 d) 42,50 e) 40,00 12. (Uece 2015) Considere duas lâminas planas: uma lâmina L1, semitransparente e que exposta à luz do sol produz uma sombra verde, com comprimento de onda VERDE;ɉ e outra lâmina L2 opaca, que ao ser iluminada pelo sol parece verde a um observador. É correto afirmar que as ondas do espectro eletromagnético visível com comprimento de onda VERDEɉ são mais intensamente a) refletidas por L1 e por L2. b) transmitidas por L1 e refletidas por L2. c) transmitidas por L1 e por L2. d) refletidas por L1 e transmitidas por L2. 13. (Uern 2015) Nos meios homogêneos e transparentes, a luz se propaga em linha reta. Essa propriedade pode ser evidenciada pelo fenômeno da a) difração. b) polarização. c) interferência. d) formação de eclipses. 14. (Uemg 2014) Em uma aula sobre Gravitação, o professor de Física resolveu escrever um poema e mostrá-lo a seus alunos: ³2�6RO�H�D�/XD�QXP�EDOp�HP�WRUQR�GD�7HUUD�� 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 27 de 43 Ora a Lua está entre o Sol e a Terra. Ora a 7HUUD�HVWi�HQWUH�R�6RO�H�D�/XD�´� Os dois últimos versos desse poema referem-se, respectivamente, a) à lua crescente e à lua minguante. b) à lua cheia e à lua nova. c) à lua nova e à lua cheia. d) a uma situação irreal. 15. (Ufrgs 2014) Uma câmera fotográfica caseira pode ser construída a partir de uma caixa escura, com um minúsculo orifício (O, na figura) em um dos lados, e uma folha de papel fotográfico no lado interno oposto ao orifício. A imagem de um objeto é formada, segundo o diagrama abaixo. O fenômeno ilustrado ocorre porque a) a luz apresenta ângulos de incidência e de reflexão iguais. b) a direção da luz é variada quando passa através de uma pequena abertura. c) a luz produz uma imagem virtual. d) a luz viaja em linha reta. e) a luz contorna obstáculos. 16. (Pucrj 2013) A uma certa hora da manhã, a inclinação dos raios solares é tal que um muro de 4,0 m de altura projeta, no chão horizontal, uma sombra de comprimento 6,0 m. Uma senhora de 1,6 m de altura, caminhando na direção do muro, é totalmente coberta pela sombra quando se encontra a quantos metros do muro? a) 2,0 b) 2,4 c) 1,5 d) 3,6 e) 1,1 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 28 de 43 5. Exercícios Comentados 1. (Enem PPL 2014) Folhas de papel, como as utilizadas para a impressão de documentos, são opacas e permeáveis aos líquidos. Esse material é constituído de microfibras entrelaçadas de celulose, que são transparentes à luz. Quando sobre elas se derrama glicerina, elas se tornam translúcidas. Uma imagem da superfície de uma folha de papel, ampliada por um microscópio eletrônico de varredura, pode ser vista na figura. No quadro é apresentada a razão (n) entre a velocidade da luz no vácuo e no respectivo material (celulose, glicerina ou ar). Material n celulose 1,46 glicerina 1,47 Ar 1,00 Nessa situação, o papel se tornou translúcido porque a luz é a) mais refletida. b) mais absorvida. c) mais espalhada. d) menos refratada. e) menos transmitida. Resposta: item D. Comentário: A questão é bastante confusa: o papel é opaco, mas as fibras de celulose são transparentes; a glicerina é derramada sobre as fibras, tornando o papel que era opaco, translúcido. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 29 de 43 Em relação ao papel que era opaco, a quantidade de luz refratada aumenta; em relação às fibras que eram transparentes, a quantidade de luz refratada diminui. Por falta de opção, concordamos com o gabarito oficial. 2. (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 Resposta: item C. Comentário: Pessoal, nesse caso, vamos ter que seguir piamente o enunciado. Fazendo uma análise bem tranquila do que foi dito para que a lente seja eficiente, a melhor seria aquela que apresentasse ao mesmo tempo um menor tempo de escurecimento e esmaecimento, bem como uma menor transmitância. Fazendo uma análise da tabela que foi fornecida, você pode verificar que a melhor combinação das três informações é aque consta no item C. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 30 de 43 3. (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: Item D. Comentário: Essa é mais uma questão que se resolve facilmente com os conhecimentos adquiridos na parte teórica do nosso curso. Veja que a questão versa sobre filtros. Lembre-se de que filtros são materiais que permitem a passagem apenas da luz da cor da qual eles são feitos. Assim, como o objetivo do fotógrafo é diminuir a intensidade de luz verde, ele deve utilizar um filtro que não contenha em sua composição a cor verde, pois os filtros que possuem verde em sua composição deixarão passar luz verde. Logo os filtros Ciano, Verde e Amarelo estão fora de cogitação. Sobram os filtros Magenta e Vermelho. No entanto, devemos escolher o filtro que permita a passagem de um maior número de cores primárias, para que possamos ter ressaltadas na fotografia uma maior quantidade de cores, conforme o enunciado solicita. Assim, a alternativa correta é o item D. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 31 de 43 4. (Enem PPL 2012) Em um experimento, coloca-se glicerina dentro de um tubo de vidro liso. Em seguida, parte do tubo é colocada em um copo de vidro que contém glicerina e a parte do tubo imersa fica invisível. Esse fenômeno ocorre porque a a) intensidade da luz é praticamente constante no vidro. b) parcela de luz refletida pelo vidro é praticamente nula. c) luz que incide no copo não é transmitida para o tubo de vidro. d) velocidade da luz é a mesma no vidro e na glicerina. e) trajetória da luz é alterada quando ela passa da glicerina para o vidro. Resposta: item D. Comentário: Pessoal esse fenômeno é conhecido como continuidade óptica e ele acontece sempre que o índice de refração do material de que é feito o corpo que será imerso em um líquido possui mesmo valor do índice de refração do líquido. Assim é como se o material de vidro se escondesse no líquido, de modo que não podemos saber quem é quem, uma vez que possuem o mesmo índice de refração. Para que eles possuam o mesmo índice de refração, isso significa que a luz propaga-se no interior desses meios com a mesma velocidade. 5. (Enem 2012) A eficiência das lâmpadas pode ser comparada utilizando a razão, considerada linear, entre a quantidade de luz produzida e o consumo. A quantidade de luz é medida pelo fluxo luminoso, cuja unidade é o lúmen (lm). O consumo está relacionado à potência elétrica da lâmpada que é medida em watt (W). Por exemplo, uma lâmpada incandescente de 40 W emite cerca de 600 lm, enquanto uma lâmpada fluorescente de 40 W emite cerca de 3000 lm. Disponível em: http://tecnologia.terra.com.br. Acesso em: 29 fev. 2012 (adaptado). A eficiência de uma lâmpada incandescente de 40 W é a) maior que a de uma lâmpada fluorescente de 8 W, que produz menor quantidade de luz. b) maior que a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, que produz menor quantidade de luz. c) menor que a de uma lâmpada fluorescente de 8 W, que produz a mesma quantidade de luz. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 32 de 43 d) menor que a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, pois consome maior quantidade de energia. e) igual a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, que consome a mesma quantidade de energia. Resposta: item C. Comentário: Veja que essa questão se resolve facilmente adotando o conceito que foi fornecido no enunciado. Ou seja, a eficiência de uma lâmpada e dada pela razão entre a quantidade de luz e a energia consumida. Assim,, podemos afirmar que: i,40 i,40 f,40 f,40 f,8 f,8 600 Lâmpada incandescente de 40 W : e e 15 lm / W. 40 Q 3000 e Lâmpada fluorescente de 40 W : e e 75 lm / W. P 40 600 Lâmpada fluorescente de 8 W : e e 75 lm / W. 8 °°° ®°° °¯ Portanto, podemos concluir que as lâmpadas fluorescentes apresentam maior eficiência que as incandescentes, e uma lâmpada fluorescente de potência 8 W produz a mesma quantidade de luz (600 lm) que uma lâmpada incandescente de 40 W. 6. (Enem 2011) Para que uma substância seja colorida ela deve absorver luz na região do visível. Quando uma amostra absorve luz visível, a cor que percebemos é a soma das cores restantes que são refletidas ou transmitidas pelo objeto. A Figura 1 mostra o espectro de absorção para uma substância e é possível observar que há um comprimento de onda em que a intensidade de absorção é máxima. Um observador pode prever a cor dessa substância pelo uso da roda de cores (Figura 2): o comprimento de onda correspondente à cor do objeto é encontrado no lado oposto ao comprimento de onda da absorção máxima. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 33 de 43 Qual a cor da substância que deu origem ao espectro da Figura 1? a) Azul. b) Verde. c) Violeta. d) Laranja. e) Vermelho. Resposta: Item E. Comentário: Lembre-se de que a cor predominante de um corpo é dada pelo comprimento de onda que ele menos absorve. Ou seja, aquele que será mais refletido. Assim, você deve verificar na figura 1 que a maior quantidade de luz absorvida é aquela correspondente à cor verde, pois é nessa faixa que o gráfico da figura 1 apresenta maior absorção. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 34 de 43 Logo a cor do objeto será dada pela cor oposta à cor mais absorvida, de acordo com a figura dois. Basta olhar o pedaço da pizza oposto ao verde, ou seja, vermelho. Mais uma questão em que o candidato deve obedecer ao enunciado. É como um manuel de instruções que te leva à resposta, então, fazendo a análise correta, o próprio enunciado leva você à resposta. 7. (Enem 2011) Uma equipe de cientistas lançará uma expedição ao 7LWDQLF�SDUD�FULDU�XP�GHWDOKDGR�PDSD��'�TXH� ³YDL� WLUDU�� YLUWXDOPHQWH��R� 7LWDQLF� GR� IXQGR� GR� PDU� SDUD� R� S~EOLFR´�� $� H[SHGLomR� DR� ORFDO�� D� �� quilômetros de profundidade no Oceano Atlântico, está sendo apresentada como a mais sofisticada expedição científica ao Titanic. Ela utilizará tecnologias de imagem e sonar que nunca tinham sido aplicadas ao navio, para obter o mais completo inventário de seu conteúdo. Esta complementação é necessária em razão das condições do navio, naufragado há um século. O Estado de São Paulo. Disponível em: http://www.estadao.com.br. Acesso em: 27 jul. 2010 (adaptado). No problema apresentado para gerar imagens através de camadas de sedimentos depositados no navio, o sonar é mais adequado, pois a a) propagação da luz na água ocorre a uma velocidade maior que a do som neste meio. b) absorção da luz ao longo de uma camada de água é facilitada enquanto a absorção do som não. c) refração da luz a uma grande profundidade acontece com uma intensidade menor que a do som. d) atenuação da luz nos materiais analisados é distinta da atenuação de som nestes mesmos materiais. e) reflexão da luz nas camadas de sedimentos é menos intensa do que a reflexão do som neste material. Resposta: item D. Comentário: Essa é uma questão muito complicada, pois requer uma análise de um assunto muito específico e devemos estar preparados para isso, mas não se preocupe, pois não é isso que fará com que você deixe de passar. Caso fosse utilizada luz, ela seria absorvida ou refletida já nas primeiras camadas dos sedimentos, não possibilitando imagens mais profundas dos objetos. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 35 de 43 Como o Sonar utiliza ondas sonoras, o ultrassom penetra nessas camadas, enviando ecos que são recebidos em instantes diferentes, possibilitando a elaboração de imagens em três dimensões. Portanto, trata-se de uma questão de escolha daquela onda que possibilite maior penetração. 8. (Enem 2011) O processo de interpretação de imagens capturadas por sensores instalados a bordo de satélites que imageiam determinadas faixas ou bandas do espectro de radiação eletromagnética (REM) baseia-se na interação dessa radiação com os objetos presentes sobre a superfície terrestre. Uma das formas de avaliar essa interação é por meio da quantidade de energia e por meio da quantidade de energia refletida pelos objetos. A relação entre a refletância de um dado objeto e o comprimento de onda da REM é conhecida como curva de comportamento espectral ou assinatura espectral do objeto, como mostrado na figura, para objetos comuns na superfície terrestre. De acordo com as curvas de assinatura espectral apresentadas na figura, para que se obtenha a melhor discriminação dos alvos mostrados, convém selecionar a banda correspondente a que comprimento de onda em micrômetros ( m)P ? a) 0,4 a 0,5. b) 0,5 a 0,6. c) 0,6 a 0,7. d) 0,7 a 0,8. e) 0,8 a 0,9. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 36 de 43 Resposta: item E. Comentário: O gráfico nos mostra que a maior refletância para os objetos comuns na superfície terrestre está na faixa de 0,8 a 0,9. Perceba que nesse intervalo, a diferença de refletância também é maior, aumentando a probabilidade de se identificar corretamente o objeto visado. É verdade que nesse intervalo a refletância da água é nula, no entanto, a probabilidade de encontrar água é praticamente nula. Assim, a resposta mais coerente é o item E. 9. (Enem 2ª aplicação 2010) Os quadrinhos mostram, por meio da projeção da sombra da árvore e do menino, a sequência de períodos do dia: matutino, meio-dia e vespertino, que é determinada a) pela posição vertical da árvore e do menino. b) pela posição do menino em relação à árvore. c) pelo movimento aparente do Sol em torno da Terra. d) pelo fuso horário específico de cada ponto da superfície da Terra. e) pela estação do ano, sendo que no inverno os dias são mais curtos que no verão. Resposta: item C. Comentário: Essa é simples eim pessoal! Basta lembrar que foi visto na parte teórica da aula de hoje que a sombra provém da posição aparente da fonte de luz, que no caso acima é o Sol. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 37 de 43 Assim, a posição relative do Sol é que mostra a sombra. 10. (Enem 2010) Júpiter, conhecido como o gigante gasoso, perdeu uma das suas listras mais proeminentes, deixando o seu hemisfério sul estranhamente vazio. Observe a região em que a faixa sumiu, destacada pela seta. A aparência de Júpiter é tipicamente marcada por duas faixas escuras em sua atmosfera ± uma no hemisfério norte e outra no hemisfério sul. Como o gás está constantemente em movimento, o desaparecimento da faixa no planeta relaciona-se ao movimento das diversas camadas de nuvens em sua atmosfera. A luz do Sol, refletida nessas nuvens, gera a imagem que é captada pelos telescópios, no espaço ou na Terra. O desaparecimento da faixa sul pode ter sido determinado por uma alteração a) na temperatura da superfície do planeta. b) no formato da camada gasosa do planeta. c) no campo gravitacional gerado pelo planeta. d) na composição química das nuvens do planeta. e) na densidade das nuvens que compõem o planeta. Resposta: item E. Comentário: Lendo o enunciado com calma, você percebe que ele menciona que a imagem é gerada pela luz do Sol refletida nessas nuvens. Bom, se as nuvens sumiram, o que deve ter havido foi a redução na densidade das nuvens que compõem o planeta. Pois reduzindo-se a densidade é como se as nuvens se espalhassem e ficassem menos densas. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 38 de 43 11. (Uema 2015) O edifício Monumental, localizado em um shopping de São Luís-MA, iluminado pelos raios solares, projeta uma sombra de comprimento L 80m. Simultaneamente, um homem de 1,80m de altura, que está próximo ao edifício, projeta uma sombra de 3,20 m. O valor correspondente, em metros, à altura do prédio é igual a a) 50,00 b) 47,50 c) 45,00 d) 42,50 e) 40,00 Resposta: item C. Comentário: Pessoal, vamos resolver essa questão apenas com a simples semelhança de triângulos. Como os raios solares são praticamente paralelos podemos resolver por semelhança de triângulos de acordo com a figura: h 1,80 h 45 m 80 3,20 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 39 de 43 12. (Uece 2015) Considere duas lâminas planas: uma lâmina L1, semitransparente e que exposta à luz do sol produz uma sombra verde, com comprimentode onda VERDE;ɉ e outra lâmina L2 opaca, que ao ser iluminada pelo sol parece verde a um observador. É correto afirmar que as ondas do espectro eletromagnético visível com comprimento de onda VERDEɉ são mais intensamente a) refletidas por L1 e por L2. b) transmitidas por L1 e refletidas por L2. c) transmitidas por L1 e por L2. d) refletidas por L1 e transmitidas por L2. Resposta: item B. Comentário: A cor de um corpo você sabe que é definida pela cor que ele reflete, ou seja, a cor que ele não absorve. Portanto, de acordo com o enunciado, podemos concluir que: 1. A Lâmina L1 está absorvendo vários espectros de luz, com exceção do da luz verde VERDE( ),ɉ que atravessa a lâmina produzindo uma sombra verde. 2. A Lâmina L2 reflete somente o espectro verde VERDE( ),ɉ absorvendo os demais e por isto o aparente verde a um observador. 13. (Uern 2015) Nos meios homogêneos e transparentes, a luz se propaga em linha reta. Essa propriedade pode ser evidenciada pelo fenômeno da a) difração. b) polarização. c) interferência. d) formação de eclipses. Resposta: item D. Comentário: 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 40 de 43 Essa é simples eim pessoal, vimos na parte teórica que o que justifica a formação dos eclipses é a propagação retilínea da luz. É claro que as fontes de luz extensas também justificam a sua formação, no entanto, a questão versava inicialmente ao princípio da propagação retilínea da luz. 14. (Uemg 2014) Em uma aula sobre Gravitação, o professor de Física resolveu escrever um poema e mostrá-lo a seus alunos: ³2�6RO�H�D�/XD�QXP�EDOp�HP�WRUQR�GD�7HUUD�� Ora a Lua está entre o Sol e a Terra. Ora a Terra está entre o Sol H�D�/XD�´� Os dois últimos versos desse poema referem-se, respectivamente, a) à lua crescente e à lua minguante. b) à lua cheia e à lua nova. c) à lua nova e à lua cheia. d) a uma situação irreal. Resposta: item C. Comentário: Questão muito bacana que envolve Literatura e Física de forma bem interessante. A figura ilustra a situação. 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 41 de 43 Basta verificar então que as fases da lua ocorrem de acordo com o seguinte esquema: x Lua nova: lua entre a Terra e o Sol. x Lua Cheia: Terra entre a Lua e o Sol. 15. (Ufrgs 2014) Uma câmera fotográfica caseira pode ser construída a partir de uma caixa escura, com um minúsculo orifício (O, na figura) em um dos lados, e uma folha de papel fotográfico no lado interno oposto ao orifício. A imagem de um objeto é formada, segundo o diagrama abaixo. O fenômeno ilustrado ocorre porque 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 42 de 43 a) a luz apresenta ângulos de incidência e de reflexão iguais. b) a direção da luz é variada quando passa através de uma pequena abertura. c) a luz produz uma imagem virtual. d) a luz viaja em linha reta. e) a luz contorna obstáculos. Resposta: item D. Comentário: Mais uma questão simples da aplicação do princípio da propagação retilínea da luz. 16. (Pucrj 2013) A uma certa hora da manhã, a inclinação dos raios solares é tal que um muro de 4,0 m de altura projeta, no chão horizontal, uma sombra de comprimento 6,0 m. Uma senhora de 1,6 m de altura, caminhando na direção do muro, é totalmente coberta pela sombra quando se encontra a quantos metros do muro? a) 2,0 b) 2,4 c) 1,5 d) 3,6 e) 1,1 Resposta: item D. Comentário: Mais uma questão de cálculo de sombra. Vamos usar semelhança de triângulos. Observe que os triângulos sombreados são semelhantes 04178253905 04178253905 - vinicius marques Curso de Física - ENEM Teoria e exercícios comentados Aula 11 ± Óptica Geométrica. ± Prof. Vinícius Silva www.estrategiaconcursos.com.br Página 43 de 43 Assim: � o � o o 4 1,6 6 6 x 24 4x 9,6 4x 14,4 x 3,6 m. 9. Gabarito 01. D 02.C 03.D 04.D 05.C 06.E 07.D 08.E 09.C 10.E 11.C 12.B 13.D 14.C 15.D 16.D 04178253905 04178253905 - vinicius marques
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