Gabarito AP1 ICF

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Introdução às Ciências Físicas 1
2 o Semestre de 2016 AP1 de ICF1
 Instituto de Física
 UFRJ
Avaliação Presencial 1 de Introdução às Ciências Físicas I – AP1
Segundo Semestre de 2016
Pólo:_____________________Data:_________________
Curso:_________________________________________
Nome:_________________________________________
Assinatura:____________________________________
PROVA AP1 DE ICF1
Questão 1 (3,0 pontos)
Uma seta é colocada sobre o ponto O do eixo de um espelho convexo como mostra a figura 1. 
O centro do espelho é C.
 C F O
Figura 1
a) Escreva abaixo as distâncias entre o espelho e seu centro (C), entre o espelho e seu 
foco (F). NÃO SE ESQUEÇA DAS INCERTEZAS. Encontre GRAFICAMENTE a 
imagem da seta formada pelos raios que saem de suas extremidades e são refletidos 
no espelho. Anote-a também na tabela abaixo.
C (cm) F (cm) I (cm)
 Profs. Lucia Coutinho e Sergio Jorás 1
Questão Nota Rubrica
1a
2a
3a
4a
Total
0,7 pt
(DESENHO) +
0,3 pt X 3
(TABELA)
SEM INCERTEZA, PERDE 0,3 pt (CADA)
Introdução às Ciências Físicas 1
2 o Semestre de 2016 AP1 de ICF1
b) Encontre a posição da imagem do objeto USANDO A EQUAÇÃO DOS ESPELHOS.
c) MEÇA a distância horizontal do espelho até a posição da base da imagem encontrada 
no item (a). Ela coincide com o valor obtido no item (b)? COMENTE o seu resultado.
A medida do desenho é . É compatível com o valor calculado pela 
equação dos espelhos, pois ele está dentro da sua faixa de incerteza.
d) A imagem encontrada é real ou virtual? JUSTIFIQUE.
A imagem é virtual porque é formada pelo prolongamento dos raois refletidos.
Questão 2 (3,0 pontos)
Dois amigos vão disputar uma corrida do ponto 0 até o ponto 3. Eles largam ao mesmo tempo 
e podem escolher caminhos diferentes; ganha quem chegar primeiro ao final. Um deles, André, 
escolhe o caminho direto e mais curto (pela areia) e o outro, Bruno, escolhe o mais longo (pelo 
asfalto). Bruno vai do ponto 0 até o ponto 1, a 2 km de distância, na direção de 45o com o vetor 
 . Do ponto 1, segue até o ponto 2, a 3 km de distância de 1, em uma direção de 0o com o 
vetor . Do ponto 2, vai direto para a chegada, indicada pelo ponto 3, a 2 km de distância de 2, 
em uma direção de 135o com vetor . André, como dito anteriormente, vai em uma linha reta 
da largada (0) até a chegada (3). O ponto 3 NÃO está indicado na figura 2 abaixo; você deve 
determinar sua posição pelos dados acima.
(a) Desenhe, na Figura 2 abaixo, os vetores deslocamento de cada corredor em cada etapa. 
USE COMO ESCALA: 1 KM = 3 CM.
(b) Calcule e some as componentes dos deslocamentos de Bruno na direção (horizontal). 
NÃO É PARA MEDIR NO DESENHO.
(c) Calcule e some as componentes dos deslocamentos de Bruno na direção (vertical). NÃO 
É PARA MEDIR NO DESENHO.
 Profs. Lucia Coutinho e Sergio Jorás 2
0,7 pt
0,4 pt
0,3 pt
0,6 pt
ANULADA
0,6 pt
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(d) MEÇA no seu desenho as componentes do deslocamento de André ao longo da direção 
(vertical). Compare com o resultado do item (c) e COMENTE.
Os resultados são iguais dentro de suas faixas de incerteza.
(e) Suponha que a velocidade de André seja 5 km/h e que a velocidade de Bruno seja 8 km/h. 
Calcule o tempo que cada um leva para chegar ao ponto 3. 
André: Bruno:
(f) Qual o módulo do vetor velocidade média de cada corredor? CUIDADO: lembre-se de que o 
vetor velocidade média é dado por , onde é o deslocamento TOTAL do corredor 
durante o intervalo de tempo .
André: Bruno: 
(g) Quem ganha a corrida?
Bruno, pois 
 Profs. Lucia Coutinho e Sergio Jorás 3
ANULADA
0,4 pt X 2
0,4 pt X 2
0,2 pt
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2 o Semestre de 2016 AP1 de ICF1
x
0
Figura 2
 Profs. Lucia Coutinho e Sergio Jorás 4
1
2
3
B
ru
noA
nd
ré
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Questão 3 ( 3,0 pontos)
Uma lanterna está localizada ao lado de um pote com água, que tem índice de refração de 1,3. 
Do lado de fora do pote existe ar, de índice de refração 1,0. A reta pontilhada é a normal à 
superfície no ponto de incidência do raio luminoso 1. Imagine que a lanterna emita luz de 
apenas uma cor.
 
 
 
 
Figura 3
(a) Indique (na figura 3) e meça o ângulo de incidência do raio luminoso 1, já desenhado.
(b) Calcule o valor do ângulo de refração e indique-o no desenho como . Trace o raio 
refratado 2 até que ele encontre a outra superfície.
 
(c) Desenhe a nova reta normal neste novo ponto de incidência e chame-a de N2.
(d) Indique e meça o ângulo de incidência do raio que foi refratado 2 ao incidir na outra 
superfície; chame-o de .
(e) Calcule o valor do ângulo de refração deste raio para o ar. Se existir, desenhe o raio 
refratado 3 com este ângulo.
(f) Indique e meça o ângulo do raio refletido 4.
(g) Desenhe o raio refletido 4 para dentro do líquido até ele encontrar outra superfície. 
(h) Desenhe a nova reta normal neste novo ponto de incidência e chame-a de N3.
(i) Indique e meça o novo ângulo de incidência .
(j) Calcule o valor do ângulo de refração deste raio para o ar. Se existir, desenhe o raio 
refratado 5 com este ângulo.
 Profs. Lucia Coutinho e Sergio Jorás 5
1
ÁGUAAR
AR
AR
42
3
5
N2
N3
0,3 pt
0,3 pt
0,3 pt
0,3 pt
0,4 pt
0,4 pt
0,4 pt
0,2 pt
0,2 pt
0,2 pt
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Questão 4 (1,0 pontos: 0,2 para cada item) 
Diga se as afirmações abaixo são falsas (F) ou verdadeiras (V).
( F ) A mancha luminosa gerada pela passagem de luz por uma fenda muito estreita pode ser 
explicada pela óptica geométrica.
( F ) A normal à superfície de separação de dois meios no ponto onde o raio incidente atinge a 
superfície é sempre perpendicular ao raio refratado.
( F ) Em uma interface plana, o ângulo incidente, usado na Lei de Snell, é medido entre o raio 
incidente e a superfície de separação entre os meios.
( F ) A reflexão total sempre acontece quando um raio de luz incide sobre uma superfície de 
separação entre dois meios, desde que os meios tenham índices de refração diferentes e que o 
ângulo de incidência tenha o valor correto.
( F ) Em uma superfície curva, a normal é tangente a esta superfície e divide o ângulo entre o 
raio incidente e refratado exatamente ao meio. 
 Profs. Lucia Coutinho e Sergio Jorás 6
	Questão
	Nota
	Rubrica
	1a
	2a
	3a
	4a
	Total
	Instituto de Física
	UFRJ