Optica_Geometrica__Espcex

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1. (Espcex (Aman) 2018) O espelho retrovisor de um carro e o espelho em portas de elevador 
são, geralmente, espelhos esféricos convexos. Para um objeto real, um espelho convexo 
gaussiano forma uma imagem 
a) real e menor. 
b) virtual e menor. 
c) real e maior. 
d) virtual e invertida. 
e) real e direita. 
 
2. (Espcex (Aman) 2017) Um raio de luz monocromática propagando-se no ar incide no ponto 
O, na superfície de um espelho, plano e horizontal, formando um ângulo de 30 com sua 
superfície. 
Após ser refletido no ponto O desse espelho, o raio incide na superfície plana e horizontal de 
um líquido e sofre refração. O raio refratado forma um ângulo de 30 com a reta normal à 
superfície do líquido, conforme o desenho abaixo. 
 
 
 
Sabendo que o índice de refração do ar é 1, o índice de refração do líquido é: 
 
Dados: sen30 1 2  e cos60 1 2;  
3
sen60
2
  e 
3
cos30 .
2
  
a) 
3
3
 
b) 
3
2
 
c) 3 
d) 
2 3
3
 
e) 2 3 
 
3. (Espcex (Aman) 2016) Um estudante foi ao oftalmologista, reclamando que, de perto, não 
enxergava bem. Depois de realizar o exame, o médico explicou que tal fato acontecia porque o 
ponto próximo da vista do rapaz estava a uma distância superior a 25 cm e que ele, para 
corrigir o problema, deveria usar óculos com “lentes de 2,0graus“, isto é, lentes possuindo 
vergência de 2,0 dioptrias. 
 
Do exposto acima, pode-se concluir que o estudante deve usar lentes 
a) divergentes com 40 cm de distância focal. 
b) divergentes com 50 cm de distância focal. 
c) divergentes com 25 cm de distância focal. 
d) convergentes com 50 cm de distância focal. 
e) convergentes com 25 cm de distância focal. 
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4. (Espcex (Aman) 2015) Uma fibra óptica é um filamento flexível, transparente e cilíndrico, 
que possui uma estrutura simples composta por um núcleo de vidro, por onde a luz se propaga, 
e uma casca de vidro, ambos com índices de refração diferentes. 
 
Um feixe de luz monocromático, que se propaga no interior do núcleo, sofre reflexão total na 
superfície de separação entre o núcleo e a casca segundo um ângulo de incidência á, 
conforme representado no desenho abaixo (corte longitudinal da fibra). 
 
 
 
Com relação à reflexão total mencionada acima, são feitas as afirmativas abaixo. 
 
I. O feixe luminoso propaga-se do meio menos refringente para o meio mais refringente. 
II. Para que ela ocorra, o ângulo de incidência α deve ser inferior ao ângulo limite da superfície 
de separação entre o núcleo e a casca. 
III. O ângulo limite da superfície de separação entre o núcleo e a casca depende do índice de 
refração do núcleo e da casca. 
IV. O feixe luminoso não sofre refração na superfície de separação entre o núcleo e a casca. 
 
Dentre as afirmativas acima, as únicas corretas são: 
a) I e II 
b) III e IV 
c) II e III 
d) I e IV 
e) I e III 
 
5. (Espcex (Aman) 2014) Uma fonte luminosa está fixada no fundo de uma piscina de 
profundidade igual a 1,33 m. 
Uma pessoa na borda da piscina observa um feixe luminoso monocromático, emitido pela 
fonte, que forma um pequeno ângulo α com a normal da superfície da água, e que, depois de 
refratado, forma um pequeno ângulo β com a normal da superfície da água, conforme o 
desenho. 
 
 
 
A profundidade aparente “h” da fonte luminosa vista pela pessoa é de: 
 
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Dados: sendo os ângulos α e β pequenos, considere tg senα α e tg sen .β β 
 índice de refração da água: nágua=1,33 
 índice de refração do ar: nar=1 
a) 0,80 m 
b) 1,00 m 
c) 1,10 m 
d) 1,20 m 
e) 1,33 m 
 
6. (Espcex (Aman) 2012) Um objeto é colocado sobre o eixo principal de uma lente esférica 
delgada convergente a 70 cm de distância do centro óptico. A lente possui uma distância focal 
igual a 80 cm. Baseado nas informações anteriores, podemos afirmar que a imagem formada 
por esta lente é: 
a) real, invertida e menor que o objeto. 
b) virtual, direita e menor que o objeto. 
c) real, direita e maior que o objeto. 
d) virtual, direita e maior que o objeto. 
e) real, invertida e maior que o objeto. 
 
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Gabarito: 
 
Resposta da questão 1: 
 [B] 
 
Para objetos reais, o espelho convexo sempre gera imagem virtual, direita e menor. 
 
Resposta da questão 2: 
 [C] 
 
 
 
Pela geometria, pode-se afirmar que: 
HBA ABG 90   
 
Logo, 
ABG 90 HBA 90 30 60α           
 
Quando uma luz incide sobre uma superfície plana reflexiva, o ângulo de incidência é igual ao 
ângulo de reflexão. Disso se conclui que: 
ABG GBCα   
 
Como os segmentos GB e FC são paralelos e o segmento BC é transversal aos dois 
segmentos anteriores, pode-se afirmar que os ângulos GBC e BCF são alternos internos, do 
que se conclui que: 
BCF GBC α  
 
Aplicando-se a lei de Snell para refração, tem-se que: 
1 2n sen n sen30α   
 
Sendo, α o ângulo de incidência sobre a superfície do líquido, o ângulo de refração igual a 
30 , 1n corresponde ao índice de refração do ar e 2n o índice de refração do líquido. 
 
Substituindo-se os valores dos parâmetros conhecidos na equação da lei de Snell, tem-se que: 
2
2
2
1 sen60 n sen30
3 1
n
2 2
n 3
   


 
 
Resposta da questão 3: 
 [D] 
 
Pelo descrito no enunciado, o estudante não enxergava bem pois o seu ponto próximo era 
superior a 25 cm. Este tipo de problema é característico do problema de visão chamado 
hipermetropia. Para correção deste, é necessária uma lente convergente. 
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Como é dado que a vergência da lente a ser usada é de 2 dioptrias, temos que: 
11V m
f
1
2
f
f 50 cm
 
 


 
 
Resposta da questão 4: 
 [B] 
 
[I] Incorreta. Para ocorrer reflexão total, a primeira condição é que o sentido de propagação da 
luz seja do meio mais refringente para o menos refringente. 
[II] Incorreta. Para ocorrer reflexão total, a segunda condição é que o ângulo de incidência no 
meio mais refringente seja maior que o ângulo limite. 
[III] Correta. A expressão do ângulo limite (L) é: 
menor casca
maior núcleo
n n
L arc sen L arc sen .
n n
   
[IV] Correta. Se ocorre reflexão total, não há refração. 
 
Resposta da questão 5: 
 [B] 
 
Aplicando a equação do dioptro plano para pequenos ângulos: 
 
obs ari i i
o obj águra
i
n nd d d 1
 
d n 1,33 n 1,33 1,33
d 1 m.
     

 
 
Resposta da questão 6: 
 [D] 
 
Através das informações do enunciado: lente convergente, posição do objeto (70 cm) e 
distância focal (80 cm), conseguimos montar a figura abaixo: 
 
 
 
Analisando a formação da imagem através dos raios de luz emitidos pelo objeto, neste caso 
foram utilizados o raio que emerge do objeto paralelamente ao eixo principal e o raio que atinge 
o centro óptico da lente, conseguimos obter a imagem, conforme figura abaixo: 
 
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Analisando a figura, teremos uma imagem: virtual, pois foram utilizados os prolongamentos dos 
raios refratados pela lente, direita e maior que o objeto. 
 
 
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Resumo das questões selecionadas nesta atividade 
 
Data de elaboração: 11/08/2019 às 19:12 
Nome do arquivo: Óptica Geométrica - Espcex 
 
 
Legenda: 
Q/Prova = número da questão na prova 
Q/DB = número da questão no banco de dados do SuperPro® 
 
 
Q/prova Q/DB Grau/Dif. Matéria Fonte Tipo 
 
 
1 ............. 174089 ..... Baixa ............. Física............. Espcex (Aman)/2018 ........... Múltipla escolha 
 
2 ............. 163522 ..... Baixa ............. Física............. Espcex (Aman)/2017 ........... Múltipla escolha 
 
3 ............. 148588 ..... Baixa ............. Física.............Espcex (Aman)/2016 ........... Múltipla escolha 
 
4 ............. 134972 ..... Baixa ............. Física............. Espcex (Aman)/2015 ........... Múltipla escolha 
 
5 ............. 127708 ..... Baixa ............. Física............. Espcex (Aman)/2014 ........... Múltipla escolha 
 
6 ............. 116936 ..... Baixa ............. Física............. Espcex (Aman)/2012 ........... Múltipla escolha