Resoluções. A lâmpada emite luz que incide sobre Marília. Parte da luz é refletida por Marília e atinge o globo ocular de Dirceu.

Resoluções

Coleção: Alfa, Beta e Gama. Disciplina: Física

Caderno de Exercícios 1

Unidade VIII – Óptica Geométrica

Série 1: Fundamentos

1. A

A lâmpada emite luz que incide sobre Marília. Parte da luz é refletida por Marília e atinge o globo ocular de Dirceu.

2. B

I) Pelo princípio da reversibilidade da luz, a trajetória descrita pela luz independe do seu sentido de propagação.

II) A formação da sombra é explicada pela propagação retilínea da luz.

III) Pelo princípio da Independência dos raios de luz, o cruzamento dos feixes de luz não altera suas propagações.

3. A

Por semelhança de triângulos:

H 21 = H = 70 m 1,5 0,45 → 4. A 1,5 m H = ? 21 m 0,45 m 1 m 2 m 40 cm _{40 cm} L L 25 cm 25 cm sombra sombra placa x y y x L

Por semelhança de triângulos:

x 3 y 3

= =

0,4 1 0,25 1

Logo, a área da sombra é: A = x_·y = 1,2_·0,75

A = 0,9 m2 5. D

Por semelhança de triângulos, a sombra da senhora será:

x 6

= x = 2,4 m 1,6 4→

Logo a distância da senhora até a parede é: d = 6 – 2,4 = 3,6 m

6. D

Para se determinar a área da sombra formada no solo, que possui formato quadrado pelo fato do tampo da mesa ser quadrado, devemos procurar a aresta da sombra formada calculando-a pela seguinte semelhança de triângulos:

4 m 1 ,6 m 4 m x 3 m 1 m 1,5 m L sombra sombra x y 1,5 m _{1,5 m} x L

x 4

= x = 2 m 1,5 3 →

Logo a área formada deve ser: A = x2 = 22 = 4 m2 7. E

∆

_ABM

∆

_MCD

CD

2

=

CD = 1m

1,5

3

→

∼

Logo o comprimento de uma das penumbras (CD) é 1 m e da sombra (DE = DF – EF) é 2 m – 1 m = 1 m.

8. B

Os triângulos em destaque são semelhantes. Logo:

-3 D d 1 = = D = uA = 2,5×10 uA 1uA 400d → 400 5 m 3 m M A 1,5 m 1,2 m B N F p E S p C 2 m

400 d

Sol

1μA

quarto

quarto

Lua

d

D = ?

L

L

x

x

9. B

Do enunciado obtemos a seguinte figura:

No primeiro par de triângulos, temos por semelhança de triângulos:

y 8

= yL = 1600 200 L →

No segundo par de triângulos, temos por semelhança de triângulos:

y 4

= yL = 4d 1600 = 4d d = 400 m

d L→ → →

Logo ele deverá se afastar: x = 400 – 200 = 200 m 10.

a) Quando a imagem formada no fundo da câmara escura for de 10 cm:

Por semelhança de triângulos obtemos a seguinte relação:

H 10 = H.d =10D (I) D d → 200 m L B y A B d _L y A 4 cm 8 cm H 10 cm d D

Quando a imagem formada no fundo da câmara escura for de 15 cm:

Por semelhança de triângulos obtemos a seguinte relação:

H 15

= H d = 15D - 225 (II) D-15 d → ⋅

Da equação (I) e (II), temos:

10D = 15D – 225 → 5D = 225 → D = 45 m

b) Observando as equações (I), observamos que se diminuirmos o comprimento da câmara, o tamanho da imagem irá diminuir.

11. A

Do enunciado consegue-se construir a seguinte figura:

Por semelhança de triângulos obtemos a relação:

x d

= x = 379 000 km 151600 000 400d→

12. D

Do enunciado consegue-se construir a seguinte figura: H D - 15 d 15 cm Sol d 400d Lua 151 600 000 km x Lua 7mm D Lua 3.105 _km 60 cm

Por semelhança de triângulos, obtêm-se o valor do diâmetro da lua: -3 5 -2 D 7 10 = D = 3500 km 3 10 60 10 ⋅ _→ ⋅ ⋅ 13. B

A imagem da pessoa será formada no fundo da câmara escura, e por semelhança de triângulos obtemos o valor da altura da imagem:

x 180 cm

= x = 9 cm 40

20 cm 0 cm → 14.

a) A figura mostra a posição da Lua relativamente a Terra e ao Sol, em dois tipos de eclipse do Sol: total e anelar.

1,8 m x 4 m 20 cm Lua Lua Sol D Eclipse total do Sol Eclipse anelar do Sol Sol

b)

Da semelhança entre triângulos na figura:

6 6 5 S 3 6 L S d d d 150 10 1,75 10 150 = = d = d = 3,75 10 km R R 1,75 10 0,7 10 0,7 ⋅ ⋅ → → → ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 15. I – Certo II – Certo

III – Certo. No eclipse lunar, a posição dos astros é:

d

R

R

Lua

Sol

d

H

L = L’

H

S

L

L

Sol

T

L

IV – Certo D = R α α expresso em radianos

π

Tecido azul → difunde a radiação azul e absorve as demais. Tecido branco → _{difunde todas as radiações.}

Logo quando iluminados por radiação amarela, eles parecerão: Tecido azul → _preto

Tecido branco → _amarelo 17. D

Do enunciado, o objeto A é capaz de refletir apenas a luz vermelha, enquanto o objeto B reflete todas as cores. Assim, quando iluminados com luz amarela, o objeto A não reflete luz, e o objeto B reflete a luz amarela recebida. Nesta situação os objetos A e B serão vistos, respectivamente, com as cores preta e amarela.

18. B

Quando iluminada de azul a parte:

Verde →parecerá preta (absorção do azul); Amarela → _{parecerá preta (absorção do azul);} Azul → parecerá azul (reflexão do azul); Branca → parecerá azul (reflexão do azul). 19. E

Quando iluminadas de azul:

A camisa amarela (de Tiago) parecerá preta; O vestido branco (de Diana) parecerá azul. 20. E S 0 α _{= 4°} α A R

De acordo com o espectro de absorção, observa-se que o comprimento de onda em que ocorre a intensidade de absorção máxima é próximo a 500 nm. Por meio da roda de cores, verifica-se que a cor oposta a esse comprimento de onda é o vermelho.

21. E

Para obter melhor distinção dos alvos, deve-se selecionar a banda de comprimentos de onda em que as porcentagens de refletância não apresentem valores iguais para materiais diferentes e não mostrem valores muito próximos entre si. Portanto, observando-se a curva de comportamento espectral apresentada, a banda mais apropriada é a que possui comprimentos de onda entre 0,8 e 0,9 µm.

22. A

Como se trata de um telescópio refrator, todos os sistemas ópticos devem apresentar partes refratoras, caso que ocorre apenas nas alternativas A e C, no entanto a melhor alternativa é a alternativa A, pois como se trata de um telescópio os raios de luz que vêm do astro são impróprios, ou seja, vêm do infinito de maneira que todos os raios de luz são paralelos, fato que não ocorre na alternativa C.