Aluno: 3º Ano / Prevest folha 3 Disciplina: Física [ Óptica e Ondas ] Data : agosto / 2014 Professor: Marcel Becali Tononi

1 ] (VUNESP) Um raio de luz monocromática incide sobre a superfície plana de um bloco de vidro de tal modo que o raio refletido R forma um ângulo de 90º com o raio refratado r. O ângulo entre o raio incidente I e a superfície de separação dos dois meios mede 32º, como mostra a figura.

Os ângulos de incidência e refração medem, respectivamente:

a. 62º e 38º b. 58º e 32º c. 90º e 38º d. 32º e 90º e. 58º e 45º

2 ] (FUVEST) Um espelho plano, em posição inclinada, forma um ângulo de 45º com o chão. Uma pessoa observa-se no espelho, conforme a figura. A flecha que melhor representa a direção para a qual ela deve dirigir seu olhar, a fim de ver os sapatos que está calçando, é:

a. A b. B c. C d. D e. E

3 ] Na figura abaixo, temos a ilustração de quatro lentes delgadas de mesmo material, imersas no ar. O índice de refração absoluto do ar é praticamente igual a 1.

Na equação de Gauss para as lentes delgadas, adotamos, no caso das lentes convergentes, a distância focal ( f ) positiva e, no caso das lentes divergentes, a

distância focal ( f ) negativa. Desta forma, podemos afirmar que:

a) para as lentes A e C, f é positiva. b) para as lentes A e C, f é negativa. c) para as lentes B e D, f é negativa. d) para as lentes A e D, f é positiva. e) para as lentes B e C, f é positiva.

4 ] O código de barras, contido na maior parte dos produtos industrializados, consiste num conjunto de várias barras que podem estar preenchidas com cor escura ou não. Quando um leitor óptico passa sobre essas barras, a leitura de uma barra clara é convertida no número 0 e a de uma barra escura, no número 1. Observe abaixo um exemplo simplificado de um código em um sistema de código com 20 barras.

Se o leitor óptico for passado da esquerda para a direita irá ler: 01011010111010110001

Se o leitor óptico for passado da direita para a esquerda irá ler: 10001101011101011010

No sistema de código de barras, para se organizar o processo de leitura óptica de cada código, deve-se levar em consideração que alguns códigos podem ter leitura da esquerda para a direita igual à da direita para a esquerda, como o código 00000000111100000000, no sistema descrito acima. Em um sistema de códigos que utilize apenas cinco barras, a quantidade de códigos com leitura da esquerda para a direita igual à da direita para a esquerda, desconsiderando-se todas as barras claras ou todas as escuras, é

(A) 14. (B) 12. (C) 8. (D) 6. (E) 4. 5 ]A figura abaixo mostra um eclipse solar no instante em que é fotografado em cinco diferentes pontos do planeta.

Três dessas fotografias estão reproduzidas abaixo.

Aluno:

Disciplina: Física [ Óptica e Ondas ]

Professor: Marcel Becali Tononi

As fotos poderiam corresponder, respectivamente, aos pontos:

(A) III, V e II. (B) II, III e V. (C) II, IV e III. (D) I, II e III. (E) I, II e V.

6 ] Um grupo de pescadores pretende passar um final de semana do mês de setembro, embarcado, pescando em um rio. Uma das exigências do grupo é que, no final de semana a ser escolhido, as noites estejam iluminadas pela lua o maior tempo possível. A figura representa as fases da lua no período proposto. Considerando-se as características de cada uma das fases da lua e o comportamento desta no período delimitado, pode-se afirmar que, dentre os fins de semana, o que melhor atenderia às exigências dos pescadores corresponde aos dias

(A) 08 e 09 de setembro. (B) 15 e 16 de setembro. (C) 22 e 23 de setembro. (D) 29 e 30 de setembro. (E) 06 e 07 de outubro.

7 ] A passagem de uma quantidade adequada de corrente elétrica pelo filamento de uma lâmpada deixa-o incandescente, produzindo luz. O gráfico abaixo mostra como a intensidade da luz emitida pela lâmpada está distribuída no espectro eletromagnético, estendendo-se desde a região do ultravioleta (UV) até a região do infravermelho.

A eficiência luminosa de uma lâmpada pode ser definida como a razão entre a quantidade de energia emitida na forma de luz visível e a quantidade total de energia gasta para o seu funcionamento. Admitindo-se que essas duas quantidades possam ser estimadas, respectivamente, pela área abaixo da parte da curva correspondente à faixa de luz visível e pela área abaixo de toda a curva, a eficiência luminosa dessa lâmpada seria de aproximadamente

A. 10%. B. 15%. C. 25%. D. 50%. E. 75%. 08 ] Uma manifestação comum das torcidas em estádios de futebol é a ola mexicana. Os espectadores de uma linha, sem sair do lugar e sem se deslocarem lateralmente, ficam de pé e se sentam, sincronizados com os da linha adjacente. O efeito coletivo se propaga pelos espectadores do estádio, formando uma onda progressiva, conforme ilustração.

Calcula-se que a velocidade de propagação dessa “onda humana” é 45km/h e que cada período de oscilação contém 16 pessoas, que se levantam e sentam organizadamente distanciadas entre si por 80cm.

Disponível em: www.ufsm.br. Acesso em 7 dez. 2012 (adaptado) Nessa ola mexicana, a frequência da onda, em hertz, é um valor mais próximo de

A 0,3. B 0,5. C 1,0. D 1,9. E 3,7. 9 ] Em um piano, o Dó central e a próxima nota Dó (Dó maior) apresentam sons parecidos, mas não idênticos. É possível utilizar programas computacionais para expressar o formato dessas ondas sonoras em cada uma das situações como apresentado nas figuras, em que estão indicados intervalos de tempo idênticos (T).

(Foto: Reprodução)

A razão entre as frequências do Dó central e do Dó maior é de:

A. 1/2 B. 2 C. 1 D. 1/4 E. 4 10 ] Em um dia de chuva muito forte, constatou-se uma goteira sobre o centro de uma piscina coberta, formando um padrão de ondas circulares. Nessa situação, observou-se que caíam duas gotas a cada segundo. A distância entre duas cristas consecutivas era de 25 cm e cada uma delas se aproximava da borda da piscina com velocidade de 1,0 m/s. Após algum tempo a chuva diminuiu e a goteira passou a cair uma vez por segundo.

Com a diminuição da chuva, a distância entre as cristas e a velocidade de propagação da onda se tornaram, respectivamente,

A. maior que 25 cm e maior que 1,0 m/s. B. maior que 25 cm e igual a 1,0 m/s. C. menor que 25 cm e menor que 1,0 m/s. D. menor que 25 cm e igual a 1,0 m/s. E. igual a 25 cm e igual a 1,0 m/s.

11 ](ENEM) Alguns povos indígenas ainda preservam suas tradições realizando a pesca com lanças, demonstrando uma notável habilidade. Para fisgar um peixe em um lago com águas tranquilas o índio deve mirar abaixo da posição em que enxerga o peixe.

Ele deve proceder dessa forma porque os raios de luz A. refletidos pelo peixe não descrevem uma trajetória retilínea no interior da água.

B. emitidos pelos olhos do índio desviam sua trajetória quando passam do ar para a água.

C. espalhados pelo peixe são refletidos pela superfície da água.

D. emitidos pelos olhos do índio são espalhados pela superfície da água.

E. e refletidos pelo peixe desviam sua trajetória quando passam da água para o ar.

12 ] A característica que permite identificar um planeta no céu é o seu movimento relativo às estrelas fixas. Se observarmos a posição de um planeta por vários dias, verificaremos que sua posição em relação às estrelas fixas se modifica regularmente. A figura destaca o movimento de Marte observado em intervalos de 10 dias, registrado da Terra.

Projecto Física. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 1980 (adaptado). (Foto: Reprodução/Enem)

Qual a causa da forma da trajetória do planeta Marte registrada na figura?

A. A maior velocidade orbital da Terra faz com que, em certas épocas, ela ultrapasse Marte.

B. A presença de outras estrelas faz com que sua trajetória seja desviada por meio da atração gravitacional. C. A órbita de Marte, em torno do Sol, possui uma forma elíptica mais acentuada que a dos demais planetas. D. A atração gravitacional entre a Terra e Marte faz com que este planeta apresente uma órbita irregular em torno do Sol.

E. A proximidade de Marte com Júpiter, em algumas épocas do ano, faz com que a atração gravitacional de Júpiter interfira em seu movimento.

13 ] (ENEM) Nossa pele possui células que reagem à incidência de luz ultravioleta e produzem uma substância chamada melanina, responsável pela pigmentação da pele. Pensando em se bronzear, uma garota vestiu um biquíni, acendeu a luz de seu quarto e deitou-se exatamente abaixo da lâmpada incandescente. Após várias horas ela percebeu que não conseguiu resultado algum.

O bronzeamento não ocorreu porque a luz emitida pela lâmpada incandescente é de

A. baixa intensidade. B. baixa frequência. C. um espectro contínuo. D. amplitude inadequada. E. curto comprimento de onda.

14 ] (ENEM) Para que uma substância seja colorida ela deve absorver luz na região do visível. Quando uma amostra absorve luz visível, a cor que percebemos é a soma das cores restantes que são refletidas ou transmitidas pelo objeto. A Figura 1 mostra o espectro de absorção para uma substância e é possível observar que há um comprimento de onda em que a intensidade de absorção é máxima. Um observador pode prever a cor dessa substância pelo uso da roda de cores (Figura 2): o comprimento de onda correspondente à cor do objeto é encontrado no lado oposto ao comprimento de onda da absorção máxima.

Figura 1

Brown, T. Química a Ciência Central. 2005 (adaptado). (Foto: Reprodução/Enem)

Figura 2

Brown, T. Química a Ciência Central. 2005 (adaptado). (Foto: Reprodução/Enem)

Qual a cor da substância que deu origem ao espectro da Figura 1?

A Azul. B. Verde. C. Violeta. D. Laranja. E.Vermelho.

15 ] (ENEM) O processo de interpretação de imagens capturadas por sensores instalados a bordo de satélites que imageiam determinadas faixas ou bandas do espectro de radiação eletromagnética (REM) baseiam-se na interação dessa radiação com os objetos presentes sobre a superfície terrestre. Uma das formas de avaliar essa interação é por meio da quantidade de energia refletida pelos objetos. A relação entre a refletância de um dado objeto e o comprimento de onda da REM é conhecida como curva de comportamento espectral ou assinatura espectral do objeto, como mostrado na figura, para objetos comuns na superfície terrestre.

De acordo com as curvas de assinatura espectral apresentadas na figura, para que se obtenha a melhor discriminação criminação dos alvos mostrados, convém selecionar a banda correspondente a que comprimento de onda em micrômetros (μm)?

A. 0,4 a 0,5. B. 0,5 a 0,6. C.0,6 a 0,7. D. 0,7 a 0,8. E. 0,8 a 0,9.

16 ] (ENEM) Uma equipe de cientistas lançará uma expedição ao Titanic para criar um detalhado mapa 3D que “vai tirar, virtualmente, o Titanic do fundo do mar para o público”. A expedição ao local, a 4 quilômetros de profundidade no Oceano Atlântico, está sendo apresentada como a mais sofisticada expedição científica ao Titanic. Ela utilizará tecnologias de imagem e sonar que nunca tinham sido aplicadas ao navio, para obter o mais completo inventário de seu conteúdo. Esta complementação é necessária em razão das condições do navio, naufragado há um século.

O Estado de São Paulo. Disponível em: http://www.estadao.com.br. Acesso em: 27 jul. 2010 (adaptado).

No problema apresentado para gerar imagens através de camadas de sedimentos depositados no navio, o sonar é mais adequado, pois a

A. propagação da luz na água ocorre a uma velocidade maior que a do som neste meio.

B. absorção da luz ao longo de uma camada de água é facilitada enquanto a absorção do som não.

C. refração da luz a uma grande profundidade acontece com uma intensidade menor que a do som.

D. atenuação da luz nos materiais analisados é distinta da atenuação de som nestes mesmos materiais.

E. reflexão da luz nas camadas de sedimentos é menos intensa do que a reflexão do som neste material.

17 ] (ENEM) As ondas eletromagnéticas, como a luz visível e as ondas de rádio, viajam em linha reta em um meio homogêneo. Então, as ondas de rádio emitidas na região litorânea do Brasil não alcançariam a região amazônica do Brasil por causa da curvatura da Terra. Entretanto sabemos que é possível transmitir ondas de rádio entre essas localidades devido à ionosfera.

Com ajuda da ionosfera, a transmissão de ondas planas entre o litoral do Brasil e a região amazônica é possível por meio da

A. reflexão. B. refração. C. difração. D. polarização. E. interferência.

18 ] (ENEM) Em nosso cotidiano, utilizamos as palavras “calor” e “temperatura” de forma diferente de como elas são usadas no meio científico. Na linguagem corrente, calor é identificado como “algo quente” e temperatura mede a “quantidade de calor de um corpo”. Esses significados, no entanto, não conseguem explicar diversas situações que podem ser verificadas na prática.

Do ponto de vista científico, que situação prática mostra a limitação dos conceitos corriqueiros de calor e temperatura?

A. A temperatura da água pode ficar constante durante o tempo em que estiver fervendo.

B. Uma mãe coloca a mão na água da banheira do bebê para verificar a temperatura da água.

C. A chama de um fogão pode ser usada para aumentar a temperatura da água em uma panela

D. A água quente que está em uma caneca é passada para outra caneca a fim de diminuir sua temperatura. E. Um forno pode fornecer calor para uma vasilha de água que está em seu interior com menor temperatura do que a dele.

19 ] Com o objetivo de se testar a eficiência de fornos de micro-ondas, planejou-se o aquecimento em 10°C de amostras de diferentes substâncias, cada uma com determinada massa, em cinco fornos de marcas distintas. Nesse teste, cada forno operou à potência máxima. O forno mais eficiente foi aquele que

A. forneceu a maior quantidade de energia às amostras. B. cedeu energia à amostra de maior massa em mais tempo.

C. forneceu a maior quantidade de energia em menos tempo.

D. cedeu energia à amostra de menor calor específico mais lentamente.

E. forneceu a menor quantidade de energia às amostras em menos tempo.

Resolução detalhada no site: becali.com.br no final da lista 3

1b 2b 3b 4d 5a 6d 7c 8c 9a 10b 11e 12a 13b 14e 15e 16d 17a 18a 19c

Resoluções lista 03

Resolução 01

Resolução 02

Resolução 3

B - As lentes A e C são de bordas espessas, portanto divergentes, para as quais adotamos a distância focal (f) negativa.

Resolução 04 d

Os códigos que utilizam 5 barras e cuja leitura da esquerda para a direita é igual à da direita para a esquerda são determinados, por exemplo, pelas três primeiras barras da esquerda para a direita (observe que a quarta barra deve ser igual à segunda e a quinta igual à primeira). Como as barras são claras ou escuras e temos de desconsiderar as situações nas quais temos todas as barras claras ou todas escuras, a quantidade pedida de códigos é 2⋅2⋅2−2=6.

Resolução 5

CORREÇÃO

Os raios de luz das extremidades do Sol mostram que não conseguem atingir a superfície da Terra, barrados pela lua, uma pequena região ao centro. Dos dois lados há os eclipses parciais, onde parte da luz do Sol, de um dos seus lados, chega, enquanto a outra parte é eclipsada pela Lua. Nas extremidades laterais não há eclipse!

Se estiver em 1, 2 ou 3 estará à esquerda da Lua, e em 4 ou 5 à direita! 1 está fora da região do eclipse, e vê todo o sol! 2 e 3 estão parcialmente eclipsados, mas 3 está mais perto do total, e vê apenas a “beiradinha” esquerda do Sol! 4 e 5 vêem o lado direito do Sol, com a Lua tampando o seu lado esquerdo.

Assim, a primeira figura é a visão de 3, a segunda de 5 e a última de 2!

OPÇÃO:A.

CORREÇÃO 06

Veja na figura abaixo a posição do Sol:

Vendo a posição do sol, pela figura ele ilumina as faces do lado direito. É claro que quem quer lua à noite, iluminando, para pescar, quer Lua Cheia!

Ela estará cheia dia 02/10, de acordo com o esquema. Porém, só em Outubro, e a questão pede em Setembro! Observe que deve ter havido uma lua cheia lá pelo dia 03 de Setembro, que a questão não mostra!

Pelas opções que a questão oferece, é melhor pescar nos dias 29 e 30 de Setembro, quando a lua estará mais próxima de cheia, iluminando mais as noites. OPÇÃO: D.

Resolução 07

A solução é contar os quadradinhos e estimar as partes dos que não estiverem inteiros sob a curva. Veja abaixo. Literalmente contando os quadradinhos.

4, 6

4, 6

0, 25

25%

4, 6 13,5

18,1

E

E











O comprimento de onda é calculado através da distância entre o primeiro e o último torcedor de cada período de oscilação. Como são 16 torcedores, são 15 espaços de distância, sendo λ = 15 x 0,8 m = 12 metros. Convertendo a unidade da velocidade para o SI, tem-se que 45 km/h : 3,6 = 12,5 m/s. Sendo v = λf, f = 12,5/12=1,04Hz. Assim, seu valor mais próximo é 1,0 Hz.

RESPOSTA CORRETA: C 1,0.

Resolução 09 - Conceitualmente, a frequência é a razão entre o número de ciclos efetuados por uma onda e o tempo de execução desses ciclos. Pela figura, percebe-se que para o mesmo tempo T, a onda sonora do Dó central executa 1 ciclo, enquanto no Dó maior são executados 2 ciclos. Sendo assim, a frequência do Dó central é igual a 1/2 da frequência do Dó maior.

RESPOSTA CORRETA: A 1/2

Resolução 10 - A velocidade de propagação neste caso não é alterada, pois ela depende das condições do meio em que ela é propagada e isto não é modificado com a diminuição da chuva. O que ocorre é uma queda da frequência de duas gotas por segundo para uma por segundo. Como v=λf, a queda da frequência provoca um aumento do comprimento de onda (distância entre duas cristas sucessivas), maior que 25 cm.

RESPOSTA CORRETA:B maior que 25 cm e igual a 1,0 m/s.

Resolução 11 - Primeiramente os raios de luz são emitidos pelo Sol e são refletidos pelo peixe. Porém devido a diferença de índices de refração entre o ar e a água, a velocidade da luz no ar é maior que a da água. Assim, os raios refletidos pelo peixe desviam afastando da normal (reta perpendicular a superfície) chegando aos olhos do índio. Esta imagem virtual é formada acima da posição real do peixe através do prolongamento deste raio refletido, por isso ele deve mirar abaixo da posição enxergada.

Resolução 12 - Conforme as leis de Kepler, os planetas descrevem trajetória elípticas ao redor do Sol. Nestes movimentos a velocidade pode ser encontrada por v=2πRT, considerando R o raio médio da trajetória e T o período. Como T2 é proporcional a R3, v é proporcional a R2R3= 12R, portanto quanto mais distante do Sol, menor é a velocidade de translação ou orbital de um planeta. Como a Terra está mais próxima do Sol, ela apresenta maior velocidade orbital. A figura mostra o movimento de Marte em relação a Terra. Devido a maior velocidade orbital da Terra e a menor distância ao Sol a Terra “ultrapassa” Marte em certas épocas, formando o laço representado na figura.

A A maior velocidade orbital da Terra faz com que, em certas épocas, ela ultrapasse Marte.

Resolução 13 - A ordem crescente das ondas luminosas de acordo com sua frequência no espectro eletromagnético é infravermelho, luz visível (luz da lâmpada incandescente, por exemplo) e ultravioleta. Assim sua frequência menor impossibilita o bronzeamento.

RESPOSTA CORRETA:B baixa frequência.

Resolução 14 - Segundo o texto vamos analisar a região aonde a intensidade de absorção é máxima. Novamente, fazendo uma estimativa, nesta região, podemos dizer que o comprimento de onda (λλ) está entre 490(mm) e 500(mm). Agora, indo à roda de cores e obedecendo à regra de que o comprimento de onda correspondente à cor do objeto é encontrado no lado oposto ao comprimento de onda da absorção máxima, iremos encontrar o vermelho.

RESPOSTA CORRETA: E Vermelho.

Resolução 15 - A relação entre refletância e o comprimento de onda é definida como curva de comportamento espectral ou assinatura espectral do objeto. Vamos chamar esta relação, a curva, de Cc definida como Cc =%Reλ. Vamos analisar caso a caso para cada objeto, fazendo uma estimativa aonde o percentual de refletância é máximo.

Analise caso a caso para cada objeto, fazendo uma estimativa aonde o percentual de refletância é máximo. RESPOSTA CORRETA: E 0,8 a 0,9.

Resolução 16 - O contraste decresce à medida que a distância aumenta por duas razões:

- 1: a luz proveniente do objeto em observação é a atenuada por absorção e espalhamento; - 2: alguma energia solar incidente é espalhada em direção do observador ao longo de toda trajetória de visão. Isso produz um rastro de luz atrás do qual o objeto se torna progressivamente mais distinto até que desaparece contra a cor do fundo.

RESPOSTA CORRETA: D

atenuação da luz nos materiais analisados é distinta da atenuação de som nestes mesmos materiais.

Resolução 17 - A ionosfera se localiza entre sessenta e mil quilômetros de altitude. Composta por íons e plasma ionosférico e, devido a essa composição, reflete ondas de rádio de até aproximadamente 30 MHz. A reflexão ionosférica é explorada por sistemas de radiodifusão com as antenas de transmissão em ângulo baixo. As propriedades operacionais de sistemas compostos de transmissores, receptores e antenas direcionais apontadas diretamente para a ionosfera (ionossondas) propiciam um conhecimento do comportamento da região. RESPOSTA CORRETA: A reflexão.

Resolução 18 - No meio científico, calor é forma de energia térmica em trânsito. Os corpos trocam calor uns com os outros a fim de se chegar ao equilíbrio térmico. Esta quantidade de calor cedido ou recebido poderá ser calculada, verificando a mudança de temperatura ou de estado físico ocorrido no corpo. Durante a mudança de estado físico, a temperatura pode ficar constante com o corpo recebendo calor, pois este calor está sendo usado para a mudança de estado. Assim, temperatura não é sinônimo de quantidade de calor. Exemplo disso é o que descreve a alternativa A, durante o processo de ebulição da água (mudança do estado líquido para gasoso), a água recebe calor para mudar de fase e sua temperatura permanece constante.

RESPOSTA CORRETA: A

A temperatura da água pode ficar constante durante o tempo em que estiver fervendo.

Resolução 19 - A eficiência do forno é a razão entre a quantidade de calor (energia) cedida pelo tempo para ceder este calor, independente da massa da substância. Quanto maior esta razão, maior a eficiência do forno micro-ondas, ou seja, é mais eficiente aquele forno que forneceu maior quantidade de energia em menos tempo. RESPOSTA CORRETA: C

forneceu a maior quantidade de energia em menos tempo.