Aula 7 Espelhos e Superfícies Refringentes Esféricas - Exercícios

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Física IV Professor Hans 
 Aula 7: Espelhos e Superfícies Refringentes Esféricas - Exercícios 
 
 
1) Um pequeno objeto está a 10 cm de um espelho plano. 
Estando um observador atrás do objeto, a 30 cm do espelho, para 
que distância deverá ele focalizar seus olhos? 
 
2) Uma garota, para observar seu penteado, coloca-se em frente a 
um espelho plano de parede, situado a 40 cm de uma flor presa 
na parte de trás dos seus cabelos. Buscando uma visão melhor do 
arranjo da flor no cabelo, ela segura, com uma das mãos, um 
pequeno espelho plano atrás da cabeça, a 15 cm da flor. A menor 
distância entre a flor e sua imagem, vista pela garota no espelho 
de parede, está próxima de: 
 
Qual a menor distância entre a flor e sua imagem, vista pela 
garota no espelho de parede? 
 
3) Utilizando a equação de Gauss, complete a tabela abaixo: 
 
 
4) Um espelho de barbear côncavo, com um raio de curvatura de 
35 cm, é posicionado de tal forma que a imagem (não-invertida) 
do rosto de um homem é 2,5 vezes maior que o original. A que 
distância do homem está o espelho? 
 
5) Considerando a refração em interfaces esféricas, complete a 
tabela abaixo: 
 
 
6) Um mosquito do período jurássico foi encontrado no interior 
de um bloco de âmbar cujo índice de refração é 1,6. Uma das 
superfícies do bloco é esfericamente convexa, com raio de 
curvatura de 3 mm. A cabeça do mosquito se encontra no eixo 
central dessa superfície; quando observada ao longo do eixo 
central, parece estar no interior do bloco, mas a 5 mm da 
superfície. A que distância se encontra realmente? 
 
7) Um escoteiro usa uma lupa para acender uma fogueira, 
concentrando os raios solares num único ponto a 20 cm da lupa. 
Utilizando a mesma lupa, o escoteiro observa os detalhes da asa 
de uma borboleta ampliada quatro vezes. 
 
a) Qual é a distância focal da lente? Justifique sua resposta. 
b) Calcule a que distância da asa da borboleta o escoteiro está 
posicionando a lupa. 
 
8) Um objeto luminoso de 2,0 cm de altura se encontra a uma 
distância de 60 cm de uma lente convergente. A lente forma uma 
imagem, perfeitamente focalizada e com o mesmo tamanho do 
objeto, sobre uma tela situada a uma distância desconhecida. 
a) Com o auxílio do traçado de pelo menos dois raios luminosos 
provenientes do objeto, esboce sua imagem e descreva a natureza 
(real ou virtual) e a orientação (direita ou invertida) da imagem. 
b) Determine a distância focal da lente e a distância a que ela se 
encontra da tela. 
c) Suponha que um objeto opaco cubra a metade superior da 
lente. Que alterações ocorrerão no tamanho e na luminosidade da 
imagem formada na tela? (aumento, diminuição ou nenhuma 
alteração). 
 
9) Uma lente biconvexa é feita de vidro com índice de refração 
1,5. Uma das superfícies tem um raio de curvatura duas vezes 
maior que a outra, e a distância focal da lente é 60 mm. 
Determine os raios de curvatura. 
 
10) Uma lente é feita de vidro com índice de refração 1,5. Um 
dos lados é plano e o outro convexo, com raio de curvatura 20 
cm. Determine: 
a) a distância focal da lente; 
b) a vergência; 
c) se um dos objetos é colocado a 40 cm da lente, qual é a 
localização da imagem? 
 
Gabarito 
1) 40 cm. 
2) 110 cm. 
3) 
Côncavo, R = 40 cm, p’ = -20 cm, A = 2,0. 
Convexo, f = -20 cm , p = 20 cm , A = 0,5. 
Côncavo, R = 40 cm, p’ = 60 cm, A = -2,0. 
Convexo, R = -60 cm, p = 30 cm, A = 0,5. 
Côncavo, f = 8,6 cm, R = 17,2, p’ = 12 cm. 
4) 10,5 cm. 
5) -32,5, 630, 30. 
6) 4 mm. 
7) 
a) Considerando que os raios paralelos provenientes do Sol 
convergem para o foco da lente, concluímos que a distância focal 
da lente é f = 20 cm. 
b) 15 cm 
8) a) imagem é real e invertida. Esquematicamente: 
 
b) f = 30 cm e p’ = 60 cm 
c) tamanho: nenhuma alteração luminosidade: diminuição 
9) 45 mm e 90 mm. 
10) a) 40 cm b) 2,5 di c) ∞.