execícios fisicaII CN12

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1. (Pucrs 2010) Resolver a questão com base nas informações a seguir.
O efeito causado pela incidência da luz solar sobre um vidro, dando origem a um feixe colorido, é conhecido como dispersão da luz branca. Este fenômeno é resultado da refração da luz ao atravessar meios diferentes, no caso, do ar para o vidro. Na superfície de separação entre os dois meios, a luz sofre um desvio em relação à direção original de propagação desde que incida no vidro em uma direção diferente da direção normal à superfície.
A tabela a seguir informa os índices de refração de um tipo de vidro para algumas das diferentes cores que compõem a luz branca.
	Cor
	Índice de refração do vidro relativo ao ar
	Vermelho
	1,513
	Amarelo
	1,517
	Verde
	1,519
	Azul
	1,528
	Violeta
	1,532
A partir das informações e da tabela apresentadas, em relação a um raio de luz branca proveniente do ar que incide no vidro, é correto afirmar que 
a) as cores são percebidas porque o vidro apresenta aproximadamente o mesmo índice de refração para todas elas. 
b) há a predominância da luz verde porque o índice de refração do vidro para essa cor aproxima-se da média dos índices para todas as cores. 
c) a luz violeta é a que sofre menor desvio. 
d) a luz vermelha é a que sofre maior desvio. 
e) a luz azul sofre desvio maior do que a luz vermelha. 
 
2. (Mackenzie 2010) Um estudante, ao fazer a experiência em que um feixe de luz monocromático vai da água, de índice de refração 1,3, para o ar, de índice de refração 1,0, pode concluir que, para essa onda, 
a) o comprimento de onda diminui e a velocidade aumenta. 
b) o comprimento de onda e a frequência da luz diminuem. 
c) a frequência aumenta, mas o comprimento de onda diminui. 
d) a frequência não se altera e o comprimento de onda diminui. 
e) a frequência não se altera e o comprimento de onda aumenta. 
 
3. (Ufv 2010) Analise as afirmativas a seguir: 
I. Em virtude da refração na atmosfera terrestre, um observador na Terra pode ver o Sol mesmo quando esse está totalmente abaixo da linha do horizonte.
II. Quando a luz passa do ar para a água, existe um ângulo de incidência para o qual ocorre a reflexão total.
III. Quando uma onda sonora de frequência f passa do ar para a água, a sua frequência se altera.
Está CORRETO o que se afirma em: 
a) I, II e III. 
b) II, apenas. 
c) II e III, apenas. 
d) I, apenas. 
 
4. (Udesc 2010) Um feixe de luz de comprimento de onda igual a 600 x 10-9 m, no vácuo, atravessa um bloco de vidro de índice de refração igual a 1,50. A velocidade e o comprimento de onda da luz no vidro são, respectivamente, iguais a: 
a) 3,0 x 108 m/s e 600 x 10-9 m 
b) 3,0 x 108 m/s e 4,0 x 10-7 m 
c) 2,0 x 108 m/s e 400 x 10-9 m 
d) 5,0 x 107 m/s e 900 x 10-9 m 
e) 2,0 x 108 m/s e 900 x 10-9 m 
 
5. (Uece 2010) A figura a seguir mostra um prisma feito de um material, cujo índice de refração é 1,5, localizado na frente de um espelho plano vertical, em um meio onde o índice de refração é igual a 1. Um raio de luz horizontal incide no prisma.
Sabendo que sen(6o)
0,104 e sen(9o) = 0,157, o ângulo de reflexão no espelho é de 
a) 2o. 
b) 3o. 
c) 4o. 
d) 6o. 
 
6. (Pucrj 2010) Uma onda eletromagnética se propaga no vácuo e incide sobre uma superfície de um cristal fazendo um ângulo de 
= 60o com a direção normal a superfície. Considerando a velocidade de propagação da onda no vácuo como c = 3 x 108 m/s e sabendo que a onda refratada faz um ângulo de 
= 30o com a direção normal, podemos dizer que a velocidade de propagação da onda no cristal em m/s é 
a) 1 × 108 
b) 
× 108 
c) 
× 108 
d) 
× 108 
e) 
× 108 
 �
Gabarito: 
Resposta da questão 1:
 [E]
Da Lei de Snell: 
. Por essa expressão, vemos que a luz que apresenta menor ângulo de refração (a que mais desvia) é a que apresenta maior índice de refração, no caso o violeta. Aliás, os desvios crescem na sequência mostrada na figura: Vermelha (Vm), Alaranjada (Al), Amarela (Am), Verde (Vd), Azul (Az) e Violeta (Vl). 
Resposta da questão 2:
 [E]
Sabemos que ao mudar de meio, a frequência do feixe não se altera. O comprimento de onda pode ser obtido a partir da lei de Snell.
. Como nagua > nar  ar > agua. 
Resposta da questão 3:
 [D]
Comentemos cada uma das afirmações:
(I) Correta: Como a atmosfera é transparente, mas não homogênea, os raios solares sofrem desvio ao atravessá-la, fazendo com que o pôr do sol seja uma miragem. Como, na refração, as radiações de menor frequência (vermelha, amarela e alaranjada) sofrem menor desvio, o observador vê a imagem do Sol com predominância dessas cores, daí, aquele tom roseado. A Figura ilustra esse fenômeno (de maneira exagerada).
(II) Errada. O ar é menos refringente que a água. Ao passar do meio menos para o mais refringente, a luz aproxima da normal, não ocorrendo reflexão total. Esse fenômeno só ocorre quando o sentido de propagação da luz é do meio mais para o menos refringente, quando o ângulo de incidência é maior que o ângulo limite.
(III) Errada. Na refração não há alteração da frequência. 
Resposta da questão 4:
 [C]
Dados:  = 600  10–9 m; nvidro = 1,5.
Considerando a velocidade da luz no vácuo, c = 3  108 m/s, temos:
. Então:
1,5 = 
  vvidro = 2  108 m/s.
1,5 = 
  vidro = 400  10-9 m. 
Resposta da questão 5:
 [B]
Dados: np = 1,5; nar = 1; sen 6° = 0,104 e sen 9° = 0,157.
A figura a seguir ilustra a situação, mostrando a trajetória do raio até a reflexão no espelho plano.
Na primeira face, a incidência é normal, portanto não há desvio. Para a segunda face, aplicamos a lei de Snell:
np sen i = nar sen r  1,5 sen 6° = 1 sen r  1,5 (0,104) = sen r  sen r = 0,157  r = 9º. A partir daí, acompanhando a figura, concluímos que o ângulo de reflexão no espelho plano é 3°. 
Resposta da questão 6:
 [C]
Dados: 1 = 60°; 2 = 30°; c = 3  108 m/s.
Aplicando a lei de Snell:
  
  
  v2 = 
  v2 = 
 m/s. 
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