REVISÃO 3 º BIMESTRE Prof. Asp Marangon 1ª Questão - Qual construção geométrica abaixo melhor representa a a) α’ = 0,02rad , M = 25. determinação da altura de uma imagem pela refração em uma b) α’ = 2 rad, M = 2,5. superfície esférica com centro de curvatura no ponto C? c) α’ = 2 rad, M = 3. d) α’ = 0,02rad , M = 2. e) α’ = 2α, M = 0,5. 3ª Questão - De acordo com especialistas, para que o olho humano possa distinguir dois objetos puntiformes situados próximos um do outro, é preciso que a imagem de cada um deles se forme na retina em cones separados por pelo menos um cone, como ilustra a figura abaixo. Admita que a distância entre dois cones adjacentes seja igual a 1µ m (= 10-6m) e a distância entre a córnea e a retina seja de 2,5 cm. 2ª Questão - Leia, com atenção: De acordo com isso, qual é a maior distância d em que é possível Existe uma distância mínima para o olho humano enxergar com nitidez, distinguir objetos puntiformes separados por chamada de ponto próximo. Essa distância aumenta progressivamente 1 cm? com a idade, sendo cerca de 10 cm para indivíduos com 20 anos e a) 25 m cerca de 40 cm para pessoas com 50 anos. É por isso que pessoas b) 125 m mais velhas afastam os livros ou jornais para lê-los. Torna-se c) 10 cm necessário, portanto, utilizar alguma forma de correção visual para d) 30 m facilitar a leitura. Normalmente utiliza-se uma lente convergente, com e) 2,5 m distância focal f entre 20 e 25 cm. Para avaliar a ampliação da imagem oferecida pela lente, considere que um objeto de altura y, situado a uma 4ª Questão - Um holofote é construído com um sistema óptico formado distância d do olho, determina um ângulo visual θ. Este ângulo, por dois espelhos esféricos E1 e E2, como mostrado na figura, com o α = y d . Suponha que uma pessoa observe objetivo de fazer com que os raios luminosos saiam paralelos ao eixo expresso em radianos, é óptico. Com base na figura, a localização da lâmpada do farol deve ser: um objeto de altura y = 0,5 cm situado no ponto próximo, que para esta pessoa é d = 50 cm. O ângulo visual determinado pelo objeto a esta distância é α como mostra a figura abaixo. Usando uma lente convergente com distância focal f = 25 cm, bem junto ao olho, para observar o mesmo objeto, a pessoa pode aproximar o objeto para uma distância de 25 cm da lente, e ainda assim terá uma visão nítida. O objeto, localizado agora no foco da lente, determina um novo ângulo visual α’. a) nos focos de E1 e de E2. b) no centro de curvatura de E1 e no foco de E2 . c) no foco de E1 e no centro de curvatura de E2. d) nos centros de curvatura de E1 e de E2. e) em qualquer lugar entre E1 e E2. 5ª Questão - Um botânico quer observar detalhes em uma pequena flor. Para isso, ele necessita ampliar cinco vezes a imagem desta flor. O ângulo visual α’, determinado pela lente para o objeto situado no foco, e o aumento angular, definido por M = α ' , são dados, por: α Considerando que ele usa uma lupa, cuja lente é delgada e convergente, de distância focal igual a 10 cm, a que distância da lupa deve ficar a flor para se conseguir a ampliação desejada? i REVISÃO 3 º BIMESTRE Prof. Asp Marangon a) 2,0 cm b) 4,0 cm c) 6,0 cm d) 8,0 cm e) 12 cm 6ª Questão - O arco-íris é causado pela dispersão da luz do Sol que sofre refração pelas gotas de chuva (aproximadamente esféricas). Quando você vê um arco-íris, o Sol está: a) Com base na expressão para ns acima, encontre uma unidade para a a) na sua frente. constante C. b) entre você e o arco-íris. b) À medida em que o tempo passa, o número de bactérias aumenta, c) em algum lugar atrás do arco-íris. assim como a densidade da solução. Num certo instante, mede-se o d) atrás de você. ângulo de refração em relação à normal e encontra-se o valor 30º, para e) em qualquer lugar, pois não importa a posição do Sol. o mesmo ângulo de incidência do feixe. Calcule a densidade absoluta 7ª Questão – (ITA - 2003)A figura mostra um sistema óptico constituído de uma lente divergente, com distância focal f1 = 20 cm, distante 14 cm de uma lente convergente com distância focal f2 = 20 cm . Se um objeto linear é posicionado a 80 cm à esquerda da lente divergente, pode-se afirmar que a imagem definitiva formada pelo sistema da solução neste instante. 9ª Questão – (UFJF - 2004)Numa experiência em que se mediu a razão R entre a energia luminosa refletida e a energia luminosa incidente na interface entre dois meios de índices de refração n1 e n2 em função do ângulo de incidência θ , obteve-se o gráfico que se segue, em que R é dada em porcentagem. a) é real e o fator de ampliação linear do sistema é – 0,4. b) é virtual, menor e direita em relação ao objeto. c) é real, maior e invertida em relação ao objeto. a) Calcule a razão entre n2 e n1) Calcule a relação entre a energia d) é real e o fator de ampliação linear do sistema é – 0,2. refletida e a energia refratada, quando θ= 30º. e) é virtual, maior e invertida em relação ao objeto. b) Tomando como referência a direção do raio de incidência, o raio refratado deve se aproximar ou se afastar da normal? Justifique. 8ª Questão – (UFJF - 2002)Na figura 1 abaixo, está esquematizado um c) Calcule a relação entre a energia refletida e a energia refratada, aparato experimental que é utilizado para estudar o aumento do número quando θ = 30o. de bactérias numa solução líquida (meio de cultura), através de medidas de ângulos de refração. Um feixe de luz monocromático I, produzido por 10ª Questão – (UFJF - 2006)Considere um objeto e uma lente delgada um laser, incide do ar para a solução, fazendo um ângulo θi com a de vidro no ar. A imagem é virtual e o tamanho da imagem é duas vezes normal à superfície líquida. A densidade absoluta inicial da solução, o tamanho do objeto. Sendo a distância do objeto à lente de 15 cm: 3 quando as bactérias são colocadas nela, é 1,05 g/cm . Para esse valor a) Calcule a distância da imagem à lente. da densidade absoluta, o ângulo de refração medido é θr = 45 . O índice b) Calcule a distância focal da lente. de refração da solução, ns, varia em função da densidade absoluta ρ de c) Determine a distância da imagem à lente, após mergulhar todo o o acordo com a expressão ns = c ρ . conjunto em um líquido, mantendo a distância do objeto à lente inalterada. Neste líquido, a distância focal da lente muda para aproximadamente 65 cm. d) Determine a nova ampliação do objeto fornecida pela lente. ii REVISÃO 3 º BIMESTRE Prof. Asp Marangon 11ª Questão – (UFJF - 2002)Dois raios luminosos monocromáticos, um vermelho e outro amarelo, propagam-se do meio 1 para o meio 2. O índice de refração relativo do meio 2 em relação ao meio 1 n2 n1 = 3 para o raio amarelo, e vermelho. O ângulo de incidência de ambos os raios luminosos é 600. (Dados: 3 = 1,73; 3 2 3 2 , para o = 1,22) a) Calcule o ângulo de refração para o raio vermelho e amarelo e desenhe a trajetória desses raios nas figuras abaixo. O espaçamento angular entre as retas tracejadas é de 10º. b) Os raios incidem, agora, do meio 2 para o meio 1 (conforme as figuras abaixo), com um ângulo de incidência de 35º. Calcule o ângulo de refração para o raio vermelho e amarelo e desenhe a trajetória desses raios nas figuras abaixo. O espaçamento angular entre as retas tracejadas é de 10º. iii