179 ICF1 gaba Ap1 2004 2

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INTRODUÇÃO ÀS CIÊNCIAS FÍSICAS I – AP1 
pág. 1 
 
 GABARITO DA AP1 
ICF1 
 
 
 
QUESTÃO I (valor 3,0 pontos) 
Todos os ângulos devem ser desenhados usando transferidor e régua. 
Faça inicialmente os raios a lápis e cubra com caneta após finalizar a questão. 
 
 a) A fi
 
 
 
 
gura 1a representa
uma panela de alumínio
com uma ervilha no seu
interior. A seção reta da
panela nhe
sobre a gião
exterio qual
um ob
se col
ervilha.
 
Para que o
ervilha seu
na região li
1 e 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) A figura 1b representa uma
panela de alumínio com uma
ervilha no seu interior
completamente cheia de água. A
seção reta da panela é circular.
Desenhe sobre a figura 1b a
região do exterior da panela na
c) Forme na figura 1b a
imagem da ervilha vista por
um observador que se
encontra do lado direito da
panela (lado do ponto A) no
limite da região de visibilidade
0.1 
 
1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
é circular. Dese
 figura 1a a re
r da panela na 
servador tem que
ocar para ver a
 
 observador veja a
 olho deve estar
mitada pelos raio s
qual um observador tem que se
colocar para ver a ervilha. O
índice de refração da água é
1,33 e do ar igual 1,00. 
 
Para que o ob ador veja a ervilha seu
olho deve e
pelos raios 1
Snell para en
1 e 2. O ra
direção do rai
0
2
2
0
70
94,0
4533,1
=
=
=
θ
θsen
sen
da ervilha. 
 
A imagem é formada usando-se dois
raios próximos. O segundo raio incide
na superfície da água formando um
ângulo de 400 com a normal. O ângulo
refratado é obtido aplicando a Lei de
2 Região de 
visibilidade 0.1 
serv
Profs Maria Antonieta Teixeira de Almeida 
Tatiana da Silva 
 
045
040
070
059
star na região limitada
 e 2. Aplicamos a Lei de
contrar a direção dos raios
io 1 não sofre desvio. A
o 2 é: 
2ϑsen
0,2 
 0.5 
Snell: 
 
 
0
3
3
3
0
59
85,0
4033,1
=
=
=
θ
θ
ϑ
sen
sensen
 
 0.2 
0.5 
0,2 define região de 
visibilidade 
0,3 desenha o 
raio 
 
0.1 
0,3 desenha o raio 
0.4 prolongar para formar a 
imagem. 
0.1 
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QUESTÃO II (valor 4,0 pontos) 
Todos os ângulos devem ser desenhados usando transferidor e régua. 
Faça inicialmente os raios a lápis e cubra com caneta após finalizar a questão. 
Um objeto luminoso quase pontual encontra-se em frente a um espelho côncavo na posição apresentada na 
figura 2. 
 
 
Figura 2
Superfície espelhada 
A 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a. Desenhe na figura 2 o raio incidente 1 associado ao raio refletido1 (ver figura 2) e meça com um 
transferidor os ângulos de incidência e de reflexão. 
 Complete as tabelas a seguir com suas medidas dos ângulos e respectivas incertezas. 
 
Raio refletido 1 refletidoϑ [graus] refletidoδϑ [graus]
1 220 10 
0.2 para o raio 
0.2 para a incerteza 
 
 
 
 
Raio incidente 1 incidenteϑ [graus] incidenteδϑ [graus] 
 220 10 
0.2 para o raio 
0.2 para a incerteza 
 
b. Escreva na forma de intervalos dos números reais, as faixas de valores associadas às medidas dos raios 
 incidente 1 e refletido 1; 
O intervalo dos números reais do raio incidente 1 é [210 , 230] e o associado ao raio refletido um é 
0.2 para I1 
0.2 para I2 
[210 , 230]. 
c. Represente na reta a seguir essas faixas de valores. Utilize canetas de cores distintas para representar 
Profs Maria Antonieta Teixeira de Almeida 
Tatiana da Silva 
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 cada uma delas; 
 
 
 
 
d. Os resultados obtidos são compatíveis com a Lei da Reflexão? Justifique. 
Sim, pois encontramos um intervalo de valores comuns igual a [210, 230]. 
1.0 
 
0.5 para I1 
0.5 para I2 
Raio refletido
Raio incidente
230 210 
 
e. As imagens virtuais são formadas pela interseção dos prolongamentos dos raios refletidos. 
As imagens reais são formadas pela interseção dos raios refletidos. Forme a imagem do objeto 
luminoso para um observador que recebe a luz refletida que atravessa o orifício do anteparo A, ilustrado na 
figura 2. Ela é real ou virtual? Justifique. 
0.4 para formar imagem 
0.2 para tipo de imagem 
0.2 para justificativa 
A imagem é real porque encontra-se na interseção de raios refletidos. 
 
Profs Maria Antonieta Teixeira de Almeida 
Tatiana da Silva 
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QUESTÃO III (valor 3,0 pontos) 
 
A figura 3 mostra a trajetória da Lua em torno da Terra e a trajetória de um ponto A fixo na superfície da 
Terra, do ponto de vista de um referencial inercial. O ângulo Aθ localiza o ponto A e é dado por: tA ×= 15θ . 
O ângulo Lθ que localiza a Lua é dado por: tL ×= 5,0θ . Os ângulos Aθ e Lθ são medidos em graus e o 
tempo t em horas. 
 
O eixo de rotação da Terra é 
Aθ
Lθperpendicular ao plano do 
papel e aponta para fora. O plano 
da órbita da Lua coincide com o 
plano do papel. A rotação da Terra 
em torno do seu eixo e da Lua em 
torno da Terra ocorrem no sentido Figura 3 
anti-horário como ilustrado na figura 3 
ao lado. 
 
a. Calcule os instantes de tempo em que LA θθ − 
 são iguais a 450 o e 540o . 
0.5 
httttPara
htttt
LA
LA
37
5,14
5405405,145,015
31
5,14
4504505,145,015 Para
==⇒=×=×−×=−
==⇒=×=×−×=−
θθ
θθ
 
0.5 
 
b. Marque nas figuras 4a e 4b, utilizando transferidor e régua, as posições do ponto A e da Lua nos dois 
instantes calculados no item a. 
 
As posições do ponto A e da Lua nos dois instantes considerados são respectivamente: 
Figura 4a: Figura 4b: 
0
0
16315,05,0
465311515
=×=×=
=×=×=
t
t
L
A
θ
θ
0
0
19375,05,0
558371515
=×=×=
=×=×=
t
t
L
A
θ
θ
 
 
 
Profs Maria Antonieta Teixeira de Almeida 
Tatiana da Silva 
a maré. a maré.
0.25 para a 
posição da Terra 
 0.25 posição 
da Lua 
 
 0.25 posição 
da Lua 0.25 posição 
da Lua 
 
 
 
 
 0.25 para 
desenho d
0.25 para 
desenho d 
 
 Figura 4b 
Figura 4a 
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c. Represente esquematicamente nessas figuras (4a e 4b) a distribuição de água na Terra. Identifique, se 
houver, a ocorrência de maré alta ou maré baixa. Justifique. 
A maré alta ocorre quando o ponto A está sobre a linha que une a Lua a Terra. E, a maré baixa quando ele 
está sobre a linha perpendicular à linha que une a Terra a Lua. Por isso, na FIGURA 4a ocorre maré baixa e 
na 4b maré alta. O esboço está representado pela elipse tracejada em cada uma das figuras. 
 
0.25 para definição e justificativa da 
maré baixa. 
0.25 para definição e justificativa da 
maré alta.
Profs Maria Antonieta Teixeira de Almeida 
Tatiana da Silva