PROVA DE FÍSICA – 1o TRIMESTRE DE 2014
PROF. VIRGÍLIO
NOME __________________________________________________ No________ 1a SÉRIE ______
A compreensão do enunciado faz parte da questão. Não faça perguntas ao examinador.
A prova deve ser feita com caneta azul ou preta.
É terminantemente proibido o uso de corretor. Respostas com corretor serão anuladas.
Esta prova é composta por ONZE questões dissertativas dispostas em CINCO páginas.
ESCREVA SEU NOME EM TODAS AS FOLHAS DA PROVA.
- As questões referem-se ao estudo da Óptica Geométrica, dando ênfase aos principais fundamentos
e ao estudo dos Espelhos Planos.
- Todas as questões devem ser respondidas a tinta e não será permitido o uso de calculadoras.
- Faça a avaliação com calma e atenção, mas tome cuidado com o tempo. As questões onde deve-se
assinalar alguma alternativa não precisam de justificativa.
1) (1,5) Na figura (fora de escala) a seguir, F é uma fonte de luz extensa de comprimento igual a 6,0 m, e A
um anteparo opaco, de comprimento igual a 4,8 m. Se a fonte está a 20 m do solo horizontal e o anteparo A
está a 8 m do solo.
a) Desenhe os raios de luz, provenientes da fonte, e identifique as regiões de Sombra (S), Penumbra (P) e
Iluminadas (I).
b) Determine o comprimento das Penumbras.
c) Determine o comprimento da Sombra.
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2) (1,0) A figura a seguir mostra um objeto A colocado a 5 m de um espelho plano, e um observador O,
colocado a 7 m deste mesmo espelho.
a) Desenhe o raio de luz que parte de A e atinge o observador O por reflexão no espelho.
b) Determine a distância percorrida por este raio,
neste trajeto de A para O.
3) (1,0) Um rapaz com chapéu observa sua imagem em um espelho plano e vertical. O espelho tem o tamanho
mínimo necessário, y = 1,0 m, para que o rapaz, a uma distância d = 0,5 m, veja a sua imagem do topo do chapéu
à ponta dos pés. A distância de seus olhos ao piso horizontal é h = 1,60m. A figura abaixo ilustra essa situação
e, em linha tracejada, mostra o percurso do raio de luz relativo à formação da imagem do ponto mais alto do
chapéu.
NOTE E ADOTE
O topo do chapéu, os olhos e a ponta dos pés do rapaz estão em uma mesma linha
vertical.
a) Desenhe, na própria figura, o percurso do raio de luz relativo à formação da imagem do chapéu e da ponta
dos pés do rapaz.
b) Determine a altura H do topo do chapéu ao chão.
4) (1,0) Quando o Sol está a pino, uma menina coloca um lápis de 7,0 × 10 -3 m de diâmetro, paralelamente ao
solo, e observa a sombra por ele formada pela luz do Sol. Ela nota que a sombra do lápis é bem nítida quando
ele está próximo ao solo, mas, à medida que vai levantando o lápis, a sombra perde a nitidez até desaparecer,
restando apenas a penumbra. Sabendo-se que o diâmetro do Sol é de 14 × 10 8 m e a distância do Sol à Terra é
de 15 × 1010 m, qual a menor altura, em relação ao solo, que deve ser posicionado o lápis para que a sombra
desapareça?
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NOME __________________________________________________ No________ 1a SÉRIE ______
5) (1,0) Uma pessoa está parada numa calçada plana e horizontal diante de um espelho plano vertical E
pendurado na fachada de uma loja. A figura representa a visão de cima da região.
Olhando para o espelho, a pessoa pode ver a imagem de um
motociclista e de sua motocicleta que passam pela rua com velocidade
constante V = 0,8 m/s, em uma trajetória retilínea paralela à calçada,
conforme indica a linha tracejada. Considerando que o ponto O na
figura represente a posição dos olhos da pessoa parada na calçada, é
correto afirmar que ela poderá ver a imagem por inteiro do
motociclista e de sua motocicleta refletida no espelho durante um
intervalo de tempo. Determine este intervalo de tempo.
6) (1,0) Aproveitando materiais recicláveis, como latas de alumínio de refrigerantes e caixas de papelão de
sapatos, pode-se construir uma máquina fotográfica utilizando uma técnica chamada "pin hole" (furo de
agulha), que, no lugar de lentes, usa um único furo de agulha para captar a imagem num filme fotográfico. Um
objeto com 40 m de altura é fotografado numa máquina "pin hole". No filme, determine a altura da imagem do
poste.
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RASCUNHO
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7) (1,0) Desde a antiguidade as guerras são tratadas de forma muito séria, e a vitória de um exército sobre
outro, sem dúvida, depende muito das estratégias estabelecidas. Uma estratégia muito utilizada pelo exército
invasor era o de mandar um mensageiro às terras inimigas para o anúncio da guerra ou para um pedido formal
de acordo ou rendição. Pelas leis da guerra, o mensageiro não pode ser morto e tem o direito de falar
diretamente ao rei ou seu representante. Por isso, tal mensageiro, muitas vezes, recebia algumas tarefas.
Uma delas era a de medir a altura das torres do castelo, onde se posicionavam os arqueiros. Para isso,
utilizava uma câmara escura de orifício. Tal determinação permitia estimar, aproximadamente, o alcance das
flechas dos arqueiros, fazendo com que o exército invasor conseguisse melhor posicionamento frente ao
inimigo. Para exemplificar tal feito, considere que o mensageiro, posicionado a uma certa distância do castelo,
mediu sua imagem na câmara e obteve o valor de 5 cm. Afastando-se de 200 metros a distância entre o
castelo e câmara, obteve o valor de 4 cm. A partir desses dados e considerando que a câmara possuía 0,08 m
de comprimento, determine a altura das torres encontrada pelo mensageiro.
8) (0,6) Para determinar a que altura H uma fonte de luz pontual está do chão, plano e horizontal, foi
realizada a seguinte experiência. Colocou-se um lápis de 0,10m, perpendicularmente sobre o chão, em duas
posições distintas: primeiro em P e depois em Q. A posição P está, exatamente, na vertical que passa pela
fonte e, nesta posição, não há formação de sombra do lápis, conforme ilustra esquematicamente a figura. Na
posição Q, a sombra do lápis tem comprimento 49 (quarenta e nove) vezes menor que a distância entre P e Q.
Determine a altura H.
9) (0,6) Um estudante veste uma camiseta em cujo peito se lê a inscrição seguinte:
O PROFESSOR VIRGÍLIO É MUITO LINDO
Reescreva essa inscrição, na forma que sua imagem aparece para o estudante, quando ele se encontra frente
a um espelho plano.
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10) (0,8) Numa certa data, a posição relativa dos corpos celestes do Sistema Solar era, para um observador
fora do Sistema, a seguinte:
O sentido de rotação da Terra está indicado na figura. A
figura não está em escala. Do diagrama apresentado, para
um observador terrestre não muito distante do equador,
assinale V ou F.
(
) Marte e Júpiter eram visíveis à meia-noite.
(
) Mercúrio e Vênus eram visíveis à meia-noite.
(
) Marte era visível a oeste ao entardecer.
(
)Júpiter era visível à meia-noite.
DESAFIO:
11) (0,5 PONTO) Um apreciador de música ao vivo vai a um teatro, que não dispõe de amplificação eletrônica,
para assistir a um show de seu artista predileto. Sendo detalhista, ele toma todas as informações sobre as
dimensões do auditório, cujo teto é plano e nivelado. Estudos comparativos em auditórios indicam preferência
para aqueles em que seja de 0,025 s a diferença de tempo entre o som direto e aquele que primeiro chega
após uma reflexão. Portanto, ele conclui que deve se sentar a 20 m do artista, na posição indicada na figura.
Admitindo a velocidade do som no ar presente no local igual a 400 m/s, a que altura h deve estar o teto com
relação a sua cabeça? Se necessário, utilize 2,3 2 = 5
Observação: Os dados do exercício original foram alterados para facilitação na realização das contas.
Boa Prova e...
“Aquele Abraço!!”
Virgílio
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RASCUNHO
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