icf1 ad1 2010 2

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IF/UFRJ Introdução às Ciências Físicas I 
2o Semestre de 2010 AD1 de ICF1 
Profas Ana Maria Senra Breitschaft e 
Maria Antonieta T. de Almeida 
 
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 COMO FAZER A AD1 
Não dispense a ajuda da tutoria presencial, nem da tutoria à distância para fazer a sua AD1. 
Você pode entrar em contado com os tutores à distância pelo telefone 0800-2823939., pela 
ferramenta da plataforma denominada “Sala de Tutoria”. Lá você pode colocar a sua dúvida. 
Se você quiser escrever fórmulas utilize o editor de fórmulas cujo tutorial está em Exercícios e 
Complementos. Você também pode utilizar a ferramenta “Atividades” para remeter o 
desenvolvimento das suas questões com suas dúvidas. O tutor corrige a sua resolução e 
remete a correção para você com comentários. O tutorial está em Exercícios e Complementos. 
 Faça a Ad1 à medida que você for estudando. 
 Semana 03/08 até 23/08 
 Questão 1: Se você já fez a o laboratório 1 faça a questão 1 da AD1 imediatamente. Se 
quiser ajuda na correção da sua questão, utilize a ferramenta Atividades da plataforma. Nela 
você pode enviar a sua questão e discutir com os tutores à distância. Se você ainda não fez 
este laboratório, espere para fazer esta questão depois do laboratório que será realizado na 
quinzena de 02/08 até 15/08. 
Questão 2: Faça esta questão após estudar a Aula 3 do Módulo 1. Se tiver dúvida leia os 
gabaritos antigos que estão disponíveis na plataforma e para cópia. 
Questão3: Faça esta questão depois de estudar a Aula 2 do Módulo 1 e após assistir o vídeo 
denominado “Fibras Ópticas”. Ele está disponível no DVD que você recebeu ou pode ser 
assistido no endereço da web:http://tv.ufrj.br/ladif/. Você vai trabalhar com a lente de acrílico 
no Experimento 4. Preste atenção quando realizá-lo. 
Semana 23/08 até 05/09 
Questão de auto-avaliação do Módulo2: 
ESSA QUESTÃO NÃO DEVE SER ENTREGUE NO DIA 24/08. ELA NÃO VALERÁ NOTA. 
ELA FOI COLOCADA NA AD PARA QUE VOCÊ POSSA AVALIAR O SEU APRENDIZADO 
DAS AULAS 1,2 E 3 DO MÓDULO2. 
Faça esta questão após estudar as Aulas 1, 2 e 3 do Módulo de Mecânica da partícula 
(Módulo 3 (versão antiga) ou Módulo 2(versão nova)). As definições de vetores posição, 
velocidade média e aceleração média estão no início da Aula 3. Não deixe de assistir as mini-
palestras (A descrição dos movimentos, Os vetores e suas bases, Erros e Cinemática vetorial). 
Elas estão disponíveis no pólo para cópia no pólo e no endereço da web http://tv.ufrj.br/ladif/ 
 
IF/UFRJ Introdução às Ciências Físicas I 
2o Semestre de 2010 AD1 de ICF1 
Profas Ana Maria Senra Breitschaft e 
Maria Antonieta T. de Almeida 
 
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 AD1 de ICF1 
 
 
 
 
 
Nome:________________________________ 
 
Pólo:_________________________________ 
 
 
Instruções 
 
 
Esta AD contém quatro (4) questões. As questões de 1 até 3 devem ser entregues e 
valem nota. A última questão serve apenas para você avaliar os seus conhecimento 
das aulas de 1 até 3 do Módulo2. As questões devem ser resolvidas a partir dos 
conceitos definidos, das leis da Óptica Geométrica, de vetores e do movimento de 
uma partícula. Ela deve ser entregue no pólo até as 15h do dia 24 de agosto(terça-
feira). Se ela for enviada por correio, ela deve ser postada até dia 22 de agosto. NÃO 
ACEITAREMOS AD1 DIGITALIZADAS. RESPONDA AS QUESTÕES NOS ESPAÇOS 
RESERVADOS. 
 
Questão 1 (4,0 pontos) - Só ganham pontos na questão os alunos que fizeram o 
Laboratório 2 (cronograma de 2010-2). 
 Os cientistas utilizam o método científico para descobrir as Leis da Natureza. Na 
Prática I você realizou experimento 1 para descobrir um modelo para a propagação da luz 
em um meio homogêneo. Com esta finalidade foram obtidas de duas formas diferentes o 
diâmetro da mancha luminosa produzida pela luz que atravessava um orifício circular. Na 
primeira forma, o diâmetro da mancha foi obtido com as fórmulas do modelo proposto. 
 
a) Qual o modelo proposto para a propagação da luz em um meio homogêneo? Escreva a 
fórmula do modelo que permite obter o diâmetro da mancha luminosa. 
 
 
 
 
 
 
b) Escreva as fórmulas utilizadas para se obter a incerteza experimental do diâmetro da 
mancha luminosa obtida com a fórmula do modelo. 
 
 
 
 
 
c) Complete a Tabela 1 com as medidas experimentais que você realizou para obter com 
a fórmula do modelo o diâmetro da mancha luminosa. Não esqueça de colocar as 
incertezas destas medidas. Considere apenas duas posições do anteparo. 
d) Calcule com a fórmula do item (a) os diâmetros das manchas.Transfira para a Tabela 
2. 
 
 
 
 
 
 
 
Questão Nota Rubrica 
1a 
2a 
3a 
4 a 
5 a 
Total 
UFRJ 
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e) Calcule as incertezas experimentais associadas aos diâmetros das manchas 
luminosas obtidos em (d) e transfira para a Tabela 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 1 
 
 
 
 
 Tabela 2 
 
 
 
 
f) Para comprovar o modelo da propagação retilínea da luz foi necessário obter o 
diâmetro da mancha luminosa de outra maneira. Qual a outra maneira utilizada para 
se obter o diâmetro da mancha ? Coloque os novos valores do diâmetro da mancha 
com as suas incerteza experimentais na Tabela 3. 
 
Tabela 3 
 
 
 
g) Você aprendeu que toda medida experimental tem incerteza, seja ela medida 
diretamente ou indiretamente. Podemos representar a faixa de valores associada à 
medida de uma grandeza por um intervalo de números reais. Os intervalos 
 e representam as faixas de 
valores associadas à medida da maior dimensão de um livro obtidas por duas pessoas 
diferentes. Marque a resposta correta. Justifique a sua resposta. 
(1) As medidas obtidas são iguais. 
(2) As medidas obtidas são diferentes. 
(3) Existe uma boa probabilidade das medidas serem iguais . 
 
 
 
h) Repita o item g para os intervalos e 
. 
(4) As medidas obtidas são iguais. 
(5) As medidas obtidas são diferentes. 
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(6) Existe uma boa probabilidade das medidas serem iguais . 
 
 
 
 
Faça os itens i e j para a primeira posição b do anteparo . 
 
i) Escreva o intervalo I associado à faixa de valores da medida do diâmetro da mancha 
luminosa obtida pelas fórmulas do modelo. Escreva o intervalo J associado à faixa de 
valores da medida diâmetro da mancha luminosa obtidada outra forma . Represente 
esses intervalos na semi-reta a seguir. TRABALHE COM UMA ESCALA RAZOÁVEL. 
0 
 
 
 
j) Existe interseção entre os intervalos I e J obtidos em i? Em caso afirmativo escreva . 
 
 
Faça os itens k e l para a segunda posição b do anteparo . 
 
k) Escreva o intervalo II associado à faixa de valores da medida do diâmetro da mancha 
luminosa obtida pelas fórmulas do modelo. Escreva o intervalo JJ associado à faixa de 
valores da medida diâmetro da mancha luminosa obtida da outra forma . Represente 
esses intervalos na semi-reta a seguir. TRABALHE COM UMA ESCALA RAZOÁVEL. 
 
 
 
 
 
l) Existe interseção entre os intervalos II e JJ obtidos no item l ? Em caso afirmativo escreva 
. 
 
 
m) Complete as lacunas de acordo com as medidas realizadas. 
Na primeira posição do anteparo, a interseção entre o intervalo I que representa a faixa de 
valores da mancha luminosa obtida com as fórmulas do modelo e o intervalo J que 
representa a faixa de valores do diâmetro da mancha obtida da outra forma 
_____________________. Na segunda posição do anteparo, a interseção entre o intervalo 
II que representa a faixa de valores da mancha luminosa obtida com as fórmulas do 
modelo e o intervalo JJ que representa a faixa de valores do diâmetro a mancha obtida da 
outra forma _________________. 
Logo como _______________________________________________________________ 
________________________________________________________________________ 
o modelo de propagação retilínea da luz é _______________________________ com as 
medidas experimentais. 
 
n) Quais os experimentos da Prática I que não podem ser explicados pela Óptica 
Geométrica? Explique a sua resposta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
X 
X 
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Questão 2 (3,0 pontos) 
 
Na figura 2 temos um espelho plano, um objeto e três observadores (A, B e C) representados 
por um olho. Por simplicidade considere o objeto como pontual. 
a) Desenhe com régua e transferidor os raios luminosos provenientes do objeto que após 
refletirem no espelho formam a sua imagem na retina de cada um dos observadores. 
b) Determine a posição da imagem para cada um dos observadores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 3 (3,0 ponto) 
 
Na figura a seguir está representada uma lente de acrílico na forma de um meio círculo, onde o 
ponto C representa o centro do círculo. O índice de refração da lente vale 1,4 e o índice de 
refração do ar vale 1,0. Os ângulos de refração devem ser calculados com a Lei de Snell. 
a) Trace na figura 3 os raios refratado e refletido 
na face curva ADB. 
b) Determine o ângulo de incidência do raio na 
superfície plana AB. 
c) Determine o ângulo de refração na face plana 
AB. 
 
 
 
 
 
 
 
d) Trace na figura 3 os raios refratado e refletido 
na face plana AB. 
e) Determine o valor do ângulo de incidência na 
face plana AB a partir do qual o raio não 
consegue sair do prisma pela face plana AB. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Superfície espelhada 
Figura-2 
Figura-3 
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2o Semestre de 2010 AD1 de ICF1 
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Questão de auto-avaliação do Módulo 2. Ela não deve ser entregue junto com a AD. 
 
Um carro parte da cidade A tendo como destino a cidade C. Ele segue primeiro para a cidade 
B, que dista 80 km de A, na direção Norte-Sul, no sentido de Norte para Sul. Depois ele segue 
para a cidade C que dista 160 km de B, na direção Noroeste-Sudeste (essa direção forma 
45ocom a direção Leste-Oeste), dirigindo-se para o Noroeste . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NO SEU GRÁFICO 1,0 cm DEVE CORRESPONDER A 20km. 
 
a) Desenhe na figura 4 o vetor deslocamento do carro que vai de A até B. 
b) Desenhe na figura 4 o vetor deslocamento do carro que vai de B até C. 
c) Desenhe na figura 4 o vetor deslocamento do carro que vai de A até C. 
d) Trace na figura 4 um sistema de eixos coordenados com a origem em O, o eixo OX com a 
direção o sentido do vetor unitário e o eixo OY com a direção e o sentido do vetor unitário 
 . Os vetores unitários e estão representados na figura 4. A distância entre a origem do 
sistema de eixos coordenados e a cidade A é de 160km. 
e) Projete os vetores deslocamentos e nas direções dos vetores unitários e . 
Desenhe na figura 4 os vetores projetados , , e . 
f) Calcule as componentes dos vetores e . 
 
 
g) Calcule as componentes do deslocamento total .Calcule o módulo de e o ângulo que 
ele faz com o eixo OX. 
 
 
 
h) Desenhe na figura 4 os vetores posição dos pontos A, B e C. Represente esses vetores em 
termos dos vetores unitários e . 
 
 
i) Sabendo que o carro levou meia hora para se deslocar de A até B e uma hora para ir de B 
até C calcule a o vetor velocidade média associada ao percurso total do carro. Escreva esse 
vetor em termos dos unitários e . Determine o seu módulo. 
A 
Figura-4 
O