listadeoptica-gabarito

(FGV-SP - 2010) Questão 1

A

» Resolução:

De acordo com a figura a seguir, a única região iluminada é a base do poste.

(Fuvest - 2010) Questão 2

D

» Resolução:

Os raios emitidos pelas lâmpada L1 e L3 se cruzam pelo princípio da interdependência de raios.

(PUC-Camp - 2010) Questão 3

Portanto, ele deve se afastar 1 m.

(PUC-SP - 2009) Questão 4

a) Pela análise do gráfico, a preamar ocorrerá às 18:00 horas e a altura da água será 4,5 m. b) A enchente é o intervalo de tempo entre o fim da baixa-mar e o fim da preamar.

Será então

Tomaremos , e também aproximaremos . Então, temos:

, porque o . Este valor não confere com o gráfico. O valor do gráfico é 1,5 m. Preamar: t = 18 h.

, porque o . Mais uma vez o valor não confere com o gráfico, porque este é 4,5 m. Para acertarmos a função de acordo com o gráfico, por tentativa, achamos:

Desta forma teremos para: Baixa-mar:

, o que confere com o gráfico. Preamar:

, o que confere com o gráfico.

c) As figuras abaixo ilustram os eclipses solar e lunar:

Eclipse solar: na posição da luz entre a Terra e o Sol, que vai ocorrer na lua nova. Eclipse lunar: quando a Terra está entre o Sol e a Lua, fase da lua cheia.

d) (1) e (2)

Dividindo (1) por (2), e fazendo as devidas simplificações, temos: .

(UEL - 2008) Questão 5

C

I. Incorreta. O gráfico nos diz que a luz verde tem maior percentual de transmissão.

II. Incorreta. A transmissão de luz ocorre em maior porcentagem nas cores verde, amarelo e alaranjado para todas as quantidades de gotas, enquanto

azul é menor quanto maior a quanidade de gotas. Então, para a luz branca transmitida integralmente e captada pelo fotorreceptor, não seria um tom azulado que os olhos humanos perceberiam. Olhando diretamente para o extrato, os olhos humanos veriam a cor verde refletida.

III. Correta. De fato, quanto maior o número de gotas, menor quantidade de luz azul é transmitida.

IV. Correta. Na ausência de luz, quando não realizam fotossíntese, as plantas respiram – processo que ocorre na mitocôndria. muitos precursores essenciais para a biossíntese de compostos importantes, a exemplo dos aminoácidos e dos hormônios vegetais.

(UEL - 2008) Questão 6

C

» Resolução:

O problema se resolve por geometria, a saber, semelhança de triângulos:

(UEL - 2009) Questão 7

E

» Resolução:

O eclipse evidencia a trajetória retilínea da luz. Diante do anteparo opaco, a luz reflete e o que persiste o faz em linha reta, e no segundo anteparo há a formação de sombra. Se a luz se encurvasse diante dos objetos não teríamos a sombra, ou pelo menos parte dela. Para obstáculos próximos ao comprimento de onda da luz, ela difrataria, e

formação completa de um cone de sombra. Diante da maior parte dos obstáculos, a luz não difrata, prosseguindo em linha reta. Daí concluímos que a luz se propaga em linha reta.

» Gabarito:

E

» Resolução:

I. Incorreta. A cor é uma característica da luz refletida nos objetos. Se os objetos absorvem a luz de qualquer frequência, ou se eles a absorvem de todas as frequências, nos parecem escuros.

II. Correta. O corpo negro ideal é um corpo que absorve toda a radiação que nele incide: nenhuma luz ou onda eletromagnética o III. Correta. Conhecemos as cores ou radiações eletromagnéticas por suas frequências e pelo comprimento de onda.

IV. Correta. No espectro eletromagnético as frequências crescem da corrente alternada para os raio X, raios gama e raios cósmicos. Pela equação E = h·f, (equação da energia do fóton, onde h = constante de Planck, E = energia e f = frequência), podemos perceber que se a frequência cresce, a energia dos fótons também cresce. A frequência do

infravermelho é inferior à da luz, que é menor que a do ultravioleta. Desta forma, também será a energia dos fótons associados a essas frequências. Então, podemos inferir que a energia do infravermelho é menor que a do ultravioleta.

(UEL - 2010) Questão 9

D

» Resolução:

(Resolução oficial)

I. Correta. A Lua está mais próxima da Terra do que Júpiter, portanto tem maior paralaxe. II. Incorreta. Menor será a paralaxe do planeta observado.

III. Correta. Porque o ângulo que representa a paralaxe será menor quando medido de Q.

IV. Correta. Quanto mais distante o objeto observado, menor será o ângulo de paralaxe formado.

» Gabarito:

D

» Resolução:

Então, por semelhança de triângulos maior e menor, teremos

Dessa forma, d = 3.500 km aproximadamente.

(UEM - 2008) Questão 11

A

» Resolução:

a) Incorreta.Observemos que 10–2 _{= m e 10}–10 ₌

Se 10–2 _{> 10}–10_{, então a frequência associada ao comprimento de onda 10}–2 _{m é menor que a associada ao comprimento de 10}

m será menor que a associada ao comprimento de 10–10 _m.

Traduzindo: uma radiação de raios X de comprimento de onda 10–10 _{m possui energia MAIOR do que uma radiação de micro-ondas de comprimento de onda}

b) Correta. O comprimento de onda é a distância de propagação da onda medida entre o tempo em que um ponto do meio oscila completamente e retorna ao seu ponto de partida – um ciclo completo. Dois vales consecutivos ou duas cristas consecutivas exemplificam o que foi disposto.

c) Correta. A frequência é o número de vezes que um ponto do meio oscila completamente em um intervalo de tempo. d) Correta. As ondas de rádio e TV são apenas duas frequências do espectro das ondas eletromagnéticas.

e) Correta. A luz branca pode ser decomposta em 7 cores ou 7 sub-frequências, que perfazem as que foram descritas: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. A luz branca ao sofrer refração no interior de um prisma cada uma das 7 cores deterá velocidade diferente. Apesar de a alternativa citar apenas 6 cores, há uma sétima, o anil, cujo valor de frequência é muito próxima do azul e não acarretaria da anulação da sentença.

(UEM - 2009) Questão 12

14

» Resolução:

02 + 04 + 08 = 14

01) Incorreto. As câmaras escuras comprovam o princípio de propagação retilínea da luz.

02) Correto. A imagem formada na face oposta é, de fato, invertida.

04) Correto. Pela relação do aumento linear transversal:

Y’ é inversamente proporcional a p, já que as grandezas q e Y são constantes. 08) Correto. 16) Incorreto. Assim:

(Ufal - 2008) Questão 13

a) Os ângulos de incidência e de reflexão do raio em X são congruentes, e o mesmo ocorre em Y. Se denotamos a medida destes ângulos por α = 180o _{+ 180}o _{= 360}o_{. Daí α + β + 2(α}

1 + β1) = 360o. Os ângulos α1 e β1 são complementares e, então, temos α1

2 · 90o _{= 180}o_.

b) Os ângulos colaterais α e β são suplementares; portanto, PX e P’Y são paralelos. Segue que uma pessoa em P não pode ver, no espelho e

(Ufal - 2008) Questão 14

C

» Resolução: (Resolução oficial.)

(UFBA - 2010) Questão 15

81

» Resolução:

01 + 16 + 64 = 81

(01) Correta. Pela Evolução Química, não vai existir uma diferença química fundamental entre os organismos e a matéria sem vida. Os elementos químicos encontrados nos seres vivos estão também presentes, por exemplo, na história de evolução de nosso Sol;

(02) Errada. Gases diferentes à mesma temperatura possuem igual energia cinética média por molécula , sendo k = constante de Boltzmann e T = temperatura Absoluta;

(04) Errada. A hipótese heterotrófica diz que os mares primitivos puderam sustentar ao longo de milhões de anos os organismos heterotróficos, tempo suficiente para que desenvolvessem moléculas capazes de absorver energia luminosa e mecanismos capazes de reações de síntese, transformando substâncias simples em moléculas orgânicas mais complexas. A substância oxigênio ainda não existia na atmosfera primitiva; portanto, os primeiros seres vivos eram heterótrofos e fermentadores, ou seja, obtinham energia realizando a fermentação.

(08) Errada. Avogadro postulou que iguais volumes de qualquer gás, nas mesmas condições físicas de Temperatura e Pressão, contêm o mesmo número de moléculas. Este número será o número de moléculas contidas em um mol de qualquer substância.

(16) Correta. A cor de uma estrela pode nos revelar informações sobre a sua temperatura. Lembrando que no espectro das ondas luminosas, as “cores” são na realidade frequências. Cada cor é uma frequência e comprimento de onda determinados. As estrelas mais frias são vermelhas, ou tem seu pico de curva de distribuição de energia radiante na faixa do vermelho, principalmente. A luz branca de nosso Sol, que nos parece amarelado, tem seu pico de energia radiante na faixa do amarelo, e sua distribuição nas outras frequências da luz branca são valores de radiância menores. As estrelas mais quentes têm seu pico de distribuição maior na frequência da luz azul. As frequência crescem da luz vermelha para a luz azul. Assim, as estrelas quentes emitem luz de frequência mais elevada do que as de outras mais frias.

(32) Errada. Os isótopos mencionados apresentam números de massa iguais a 1 e 3 e não massas atômicas. A massa atômica do elemento é a média ponderada das massas atômicas de cada isótopo daquele elemento. Número de Massa informa a somatória de prótons e nêutrons contida num determinado átomo.

(64) Correta. A temperatura teria valores para o núcleo de 5 bilhões de Kelvin (ou Celsius, aproximadamente), o que significa

(UFBA - 2010) Questão 16

19

» Resolução:

01 + 02 + 16 = 19

(01) Correta. O ecossistema é uma unidade surgida do relacionamento entre outras unidades, tanto bióticas como abióticas, e esse relacionamento se dá por meio de um fluxo constante de matéria e energia. Os organismos individuais não somente se adaptam ao ambiente físico como, pela ação conjunta nos ecossistemas, também adaptam o ambiente geoquímico segundo as suas necessidades biológicas. Esta

indissociabilidade entre os meios bióticos e abióticos constitui a condição de equilíbrio das comunidades, inclusas as marinhas, e isso deve limitar a ação do homem. (02) Correta. Na refração, a mudança de meio modifica o valor da velocidade. A frequência da onda só depende da fonte.

(04) Incorreta. A osmose reversa é obtida pela aplicação mecânica de uma pressão superior à pressão osmótica do lado da solução mais concentrada. Dessa forma, temos de ter diferença de concentração. De fato, a osmose reversa permite a utilização da água do mar a um custo que permite que a água potável produzida com esta tecnologia abasteça cidades inteiras.

relação à água doce.

(08) Incorreta. O potencial energético dos oceanos está baseado na energia mecânica, em grande parte, e não nas cadeias tróficas. Há quatro formas de se transformar a força do mar em eletricidade: pelas marés, pelas ondas, pelas correntes marítimas ou pela diferença de temperatura nos oceanos. A única que não se baseia em energia mecânica é a que considera a diferença de temperatura entre profundidades diferentes. Nesse momento, estaremos convertendo energia térmica em energia elétrica.

(16) Correta. E = P · Dt

E = 100 · 103 _{W · 1 s = 1,0 · 10}5 _{J/s ·1 s = 1,0 · 10}5 _J

(32) Incorreta. Se a temperatura do planeta aumenta, aumentará a evaporação das águas. Com isso, o volume de água diminui; assim, a concentração de sais aumenta.

(UFBA - 2010) Questão 17

53

» Resolução:

01 + 04 + 16 + 32 = 53

(01) Correta. Quando o elétron de uma camada mais externa retorna para uma camada mais interna, ele emite um quantum de energia, que no caso das substâncias luminescentes é um fóton de luz.

(02) Incorreta. Embora haja modificação na velocidade de propagação, a incidência perpendicular à superfície de separação entre dois meios distintos tem ângulo com a Normal nulo e a refração no segundo meio também terá ângulo nulo com ela. Portanto, não haverá desvio.

(04) Correta. Quando dois raios luminosos se cruzam, cada um mantém sua direção de propagação. Isso está apoiado no Princípio da Independência dos Raios Luminosos. (08) Incorreta. Os catalisadores aumentam a velocidade das reações diminuindo a energia de ativação.

(32) Correta. O código genético é a relação entre a sequência de bases no DNA (ou no RNA transcrito) e a sequência de aminoácidos nas proteínas. Alterações no arranjo dos genes podem comprometer a sequência dos aminoácidos das proteínas.

(64) Incorreto. Pode haver enzimas que promovam a reparação dos erros que porventura tenham ocorrido na replicação do DNA.

(UFF - 2009) Questão 18

a)

A área da sombra aumenta (diagrama).

c) Objeto e imagem são reais. Portanto, no referencial de Gauss, p = 90 cm e p' = 45 cm são positivos. Logo, A distância focal da lente é f = 30 cm.

(UFMA - 2009) Questão 19

A

» Resolução:

Em condições ideais, a camiseta amarela à luz do sol, iluminada com luz vermelha, apresenta-se preta, pois a luz do sol absorve todas as frequências, com exceção do amarelo. Já as letras vermelhas à luz do sol, iluminadas com luz vermelha, continuam vermelhas.

(UFMG - 2008) Questão 20

C

» Resolução:

Como sabemos, a velocidade da luz no ar é maior do que a do som. Se vemos o avião em sua posição de fato,ou próximo a isto, por outro lado, não podemos ouvir o som. Tal fato se explica porque a velocidade da luz é altíssima, ou seja, o tempo que a faz percorrer do local até os nossos olhos é infinitamente pequeno. Portanto, quanto ao som emitido pelo avião, o qual está a uma considerável altitude, o tempo para ser ouvido pelo observador em terra é maior. Assim, parecerá que o som provém de uma região atrás da posição que vemos o avião.

(UFPR - 2009) Questão 21

D

» Resolução:

A luz caminha em linha reta. Portanto, o edifício, sua sombra e o raio de luz formarão um triângulo. O raio de luz formará a sombra do poste). Este, a sombra e o mesmo raio de luz formarão um outro triângulo, semelhante ao primeiro. Suas alturas estarão na mesma proporção, assim como suas medidas em solo (sombras):

Desta forma:

Teremos, então, que o edifíco terá de altura H = 25 m.

(Ufscar - 2008) Questão 22

D

» Resolução:

A figura 1 apresenta a situação inicial da câmara escura.

Sendo os dois triângulos semelhantes, temos:

Aplicando novamente a relação de semelhança entre triângulos, temos:

Sendo assim, o fundo da câmara, que se encontrava inicialmente a 20 cm do orifício, deverá ser deslocada 10 cm em relação à sua posição inicial.

(UnB - 2008) Questão 23

C E E E E

» Resolução:

• C – Ondas estacionárias se formam quando duas ondas idênticas se encontram, se movendo em sentidos opostos. Esse tipo de onda é constituído por

chamados de nós, e pontos de máximo também fixos, chamados ventres. São ondas resultantes da superposição de duas ondas de mesma frequência, mesma amplitude, mesmo comprimento de onda, mesma direção, porém, de sentidos opostos. De fato, pelo conceito de onda estacionária, todos os pontos, incluindo os nós e os ventres, não mudam de posição, sendo que os nós são pontos de energia zero e os ventres são pontos de energia máxima. O aspecto de invariância de posição diz respeito ao sentido de propagação enquanto os pontos oscilam no sentido transverso a este.

• E – Apenas no valor de cálculo de r1. De fato, a força elétrica de atração entre o elétron e o próton tem caráter de força centrípeta relativa ao elétron em torno do núcleo, constituído por um único próton no átomo de hidrogênio. Assim: FE = FC, que se desenvolve em:

, sendo que , tem-se que: , onde . Então:

Explicitando rn e tomando n = 1 em rn = n2 _{· r1 tem-se:} .

• E – A expressão que determina a energia cinética do elétron será:

Como

, percebe-se que na força elétrica o próton tem ação centrípeta sobre o elétron. Então:

, portanto, a equação da energia cinética poderá ser escrita: ou .

.

Como rn = n2 · r1, temos o valor de r1, a partir da equação:

.

Sendo temos .

• E – Para que haja fotossíntese, os pigmentos (clorofila) precisam absorver fótons de luz. O motivo de enxergarmos a cor verde da clorofila é

não absorvida: a clorofila, que dá a cor verde característica da maioria dos vegetais, absorve muito bem a luz nas faixas do vermelho e do violeta, refletindo a luz verde. Então, não é a cor verde que promove a fotofosforilação acíclica mencionada.

(UnB - 2011) Questão 24

C

» Resolução:

• C – A atividade óptica de um composto está relacionada diretamente com a assimetria de suas moléculas. A luz polarizada, após atravessar o composto orgânico, passa a vibrar em um plano à direita ou à esquerda daquele em que vibrava anteriormente. Portanto o composto é opticamente ativo.

(Uneb - 2009) Questão 25

05

» Resolução:

(V) O aumento linear transversal da objetiva é 4,0, conforme demonstrado a seguir: A = –p'/p

1/f = 1/p + 1/p' 1/8 = 1/10 + 1/p' p' = 40 mm p'/p = 4,0

(F) O aumento linear transversal da ocular não é 2,0, já que deve ser determinado por p'/p.

(V) A distância entre as lentes é 40 + 20, ou seja, 60 cm.

(Unemat - 2008) Questão 26

E

» Resolução:

O microscópio está associado às lentes (4); o arco-íris está associado à dispersão da luz (3);

o eclipse está associado à propagação retilínea da luz (1); a miragem está associada à reflexão da luz na atmosfera (2); e a fibra ótica está associada à reflexão total da luz (5).

(Unemat - 2008) Questão 27

E

» Resolução:

Observe a figura:

, mas , logo, podemos concluir que X = h. , mas , desta forma: , então h = 20m.

(Unesp - 2010) Questão 28

Observe a figura a seguir:

Há um quadrilátero MNPQ e nele incluso um triângulo NPQ.

O ângulo de incidência i1 em relação à normal, será igual ao ângulo que reflete neste vértice Q. O ângulo de incidência em relação à normal, será igual ao ângulo que reflete i2 neste vértice N.

Portanto todo o ângulo do vértice Q será 2 · i1 e todo o ângulo do vértice N será 2 · i2, relativos ao triângulo NPQ.

γ = 2 · i1 + 2 · i2, mas γ = π - β. Disto então vem que: π - β = 2 · i1 + 2 · i2.

O que pode ser escrito como:

No quadrilátero, cuja soma total do ângulos será 360º ou 2π, escreve-se:

Assim, β = π - 2θ

Como o problema requer que o ângulo entre os raios seja de zero graus (paralelos):

Para β = 0, 0 = π - 2θ, ou .

» Gabarito:

C