Grátis: 5. (ALBERT EINSTEIN - MEDICINA 2022) Em pé, sobre a borda de uma piscina de 5 m de profundidade, uma pessoa aponta um laser para uma boia dentro d... – Questões Respondidas

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5. (ALBERT EINSTEIN - MEDICINA 2022) Em pé, sobre a borda de uma piscina de 5 m de profundidade, uma pessoa aponta um laser para uma boia dentro da água, que está presa por um fio de comprimento L no fundo dessa piscina. Porém, devido ao desvio sofrido pelo laser, ele atinge o fundo da piscina exatamente no ponto em que o fio que prende a boia está fixo. Sabendo que o índice de refração do ar e da água são, respectivamente, nAr = 1,0 e nÁgua = 1,4, que sen 30° = 0,5 e adotando sen 45° = 0,7 e tg 30° = 0,6, o comprimento do fio que prende a boia ao fundo da piscina é

a) 3,0 m.
b) 4,0 m.
c) 2,0 m.
d) 3,5 m.
e) 2,5 m.

Progresso com Exercícios

há 2 anos

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Estudo Ativo Vol 1 - Ciências da Natureza-334-336

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Respostas

Ed

há 2 anos

Para resolver esse problema, podemos utilizar a lei de Snell-Descartes, que relaciona os ângulos de incidência e refração de um raio de luz que passa de um meio para outro. No caso do problema, o raio de luz passa do ar para a água, então temos: nAr * sen(θAr) = nÁgua * sen(θÁgua) onde θAr é o ângulo de incidência do raio de luz no ar e θÁgua é o ângulo de refração do raio de luz na água. Podemos calcular o ângulo de incidência θAr a partir do ângulo de desvio do raio de luz, que é de 45° (pois o raio de luz atinge o fundo da piscina em um ponto diretamente abaixo da boia). Como o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão, temos que o ângulo de incidência é de 45° também. Já o ângulo de refração θÁgua pode ser calculado a partir do ângulo de incidência e dos índices de refração: nAr * sen(θAr) = nÁgua * sen(θÁgua) 1,0 * sen(45°) = 1,4 * sen(θÁgua) sen(θÁgua) = 0,5 θÁgua = 30° Agora podemos utilizar a trigonometria para calcular o comprimento do fio L: tg(30°) = L / 5 L = 5 * tg(30°) L = 2,9 m (aproximadamente) Portanto, a alternativa correta é a letra D) 3,5 m.

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6. (UNESP 2022) A figura representa um raio de luz monocromática propagando- se pelo ar (n = 1), incidindo na superfície de um bloco feito de material homogêneo e transparente com um ângulo de incidência de 60° e refratando-se com um ângulo de refração r. Sabendo que o ângulo limite de incidência para refração da luz desse bloco para o ar é de 30° e considerando os valores indicados na tabela, o valor de r, quando o ângulo de incidência no ar for 60°, é

a) 25,6°
b) 29,3°
c) 30,0°
d) 35,3°
e) 45,0°

7. (MACKENZIE 2019) A flor Vitória Régia em um lago amazonense calmo A vitória régia é uma flor da Amazônia que tem forma de círculo. Tentando guardar uma pepita de ouro, um índio a pendurou em um barbante prendendo a outra extremidade bem no centro de uma vitória régia de raio R = 0,50 m, dentro da água de um lago amazonense muito calmo. Considerando-se o índice de refração do ar igual a 1,0, o da água nA e o comprimento do barbante, depois de amarrado no centro da flor e solto, 50 cm, pode-se afirmar que o valor de nA, de modo que, do lado de fora do lago, ninguém consiga ver a pepita de ouro é:

a) 2,0
b) 3
c) 2
d) 1,0
e) 0,50

1. (Ufpr 2019) Um dado meio tem um índice de refração n1. Um outro meio tem um índice de refração n2. Assinale a alternativa que expressa corretamente a relação entre os módulos das velocidades da luz nos dois meios, quando n2 = 2n1.

a) 2 1v 4v .=
b) 2 1v 2v .=
c) 2 1v v .=
d) 1/2 vv .
e) 1/2 vv . 4 =

2. (Uece 2021) O isolamento social ocasionado pela pandemia da Covid-19 fez com que houvesse uma ampliação significativa das atividades profissionais para o formato remoto. Essa situação ocasionou uma demanda por internet de melhor qualidade. Neste contexto, muitos clientes realizaram a migração para a internet transmitida por fibra ótica. A fibra ótica geralmente é composta de sílica (SiO2) ou plástico, com diâmetro da ordem de micrômetro, cuja função é a transmissão de um sinal, como a luz, por exemplo. A fibra apresenta muitas vantagens, dentre as quais se encontram estabilidade no sinal transmitido, pouca interferência eletromagnética, alta velocidade de transmissão de dados, grande disponibilidade de matéria prima e alta durabilidade. A propagação de um pulso eletromagnético dentro de uma fibra ótica é explicada a partir da

a) polarização.
b) interferência.
c) difração.
d) reflexão total.

3. (Unisc 2021) Um feixe luminoso monocromático incide em uma superfície de separação de dois meios transparentes e homogêneos formando um ângulo de 60° com a normal. Considerando que o meio de origem do feixe luminoso apresenta índice de refração de 2,0 e que o outro meio tem índice de refração de 2, assinale a alternativa que descreve corretamente o que acontecerá com o raio luminoso.

a) Parte do feixe luminoso será refletida com um ângulo de 60° e a outra parte do feixe luminoso será refratada com um ângulo de 45°.
b) O feixe luminoso será refratado com um ângulo de 45°.
c) O feixe luminoso será refletido com um ângulo de 60°.
d) O feixe luminoso será refratado com um ângulo de 60°.
e) O feixe luminoso será refletido com um ângulo de 45°.

4. (Uea 2021) Um estudante preenche um recipiente de fundo grosso, feito de material transparente de índice de refração nr = 1,45, com água pura. Em seguida, projeta um feixe de luz sobre a superfície da água, o qual atravessa líquido e atinge a interface entre a água e o fundo do recipiente, como ilustra a figura, em que i é o ângulo de incidência e r o ângulo de refração. O estudante também tem em mãos um gráfico, reproduzido a seguir, que descreve como o índice de refração da água varia quando se lhe adiciona açúcar. Para que o feixe com o mesmo ângulo de incidência i refrate no fundo do recipiente sem sofrer desvio de sua trajetória original, o estudante deve adicionar açúcar à água até que ela atinja a concentração de

a) 20%.
b) 40%.
c) 10%.
d) 80%.
e) 60%.

5. (Pucrj 2020) No fundo de uma piscina, uma lâmpada verde gera um cone de luz muito bem definido, cujos raios se propagam para a superfície, como mostrado na figura. Qual é a profundidade aparente da lâmpada, em metros, vista por uma pessoa do lado de fora da piscina? A explicação para o fenômeno está na seguinte afirmação:

a) Quando um feixe de luz passa da água para o ar, sua velocidade de propagação não se altera, o que provoca alteração na sua direção de propagação.
b) Embora os meios ar e água apresentem o mesmo índice de refração, a velocidade de propagação da luz altera-se ao passar de um meio para o outro, gerando desvio de feixes de luz.
c) O desvio dos feixes de luz deve-se meramente à ilusão de óptica gerada pela associação entre os meios água e vidro.
d) Como o ar e a água apresentam diferentes índices de refração, a velocidade de propagação da luz é diferente de um meio para outro, causando o desvio de feixes de luz.

8. (Ufjf-pism 2 2019) As fibras ópticas podem ser usadas em telecomunicações, quando uma única fibra, da espessura de um fio de cabelo, transmite informação de vídeo equivalente a muitas imagens simultaneamente. Também são largamente aplicadas em medicina, permitindo transmitir luz para visualizar vários órgãos internos, sem cirurgias. Um feixe de luz pode incidir na extremidade de uma fibra óptica de modo que nenhuma ou muito pouca energia luminosa será perdida através das paredes da fibra. O princípio ou fenômeno que explica o funcionamento das fibras ópticas é denominado:

a) reflexão interna total da luz.
b) refração total da luz.
c) independência da velocidade da luz.
d) reflexão especular da luz.
e) dispersão da luz.

propagação da luz em dois meios homogêneos e distintos, respectivamente iguais a 200.00 km/s e 120.000 km/s, determine o índice de refração relativo do primeiro meio em relação ao segundo. Considere a velocidade da luz no vácuo, igual a 300.00 km/s.

a) 0,6
b) 1,0
c) 1,6
d) 1,7