Física 3
Professor: Rodolfo
DATA: __/__/____
1. A condição para que ocorra um Eclipse é que haja
um alinhamento total ou parcial entre Sol, Terra e Lua.
A inclinação da órbita da Lua com relação ao equador
da Terra provoca o fenômeno da Lua nascer em pontos
diferentes no horizonte a cada dia.
Se não houvesse essa inclinação, todos os meses
teríamos um Eclipse da Lua (na Lua Cheia) e um
Eclipse do Sol (na Lua Nova).
d)
e)
4
3
IV
V
Lunar total
Lunar parcial
2. Nos diagramas abaixo, O representa um pequeno
objeto luminoso que está colocado diante de um
espelho plano P, perpendicular à página, ambos
imersos no ar; I representa a imagem do objeto
formada pelo espelho, e o olho representa a posição de
quem observa a imagem.
Qual dos diagramas abaixo representa
corretamente a posição da imagem e o traçado dos
raios que chegam ao observador?
A)
C)
B)
D)
(www.seara.ufc.br/astronomia/fenomenos/eclipses.htm.
Acesso em: 03.10.2012.)
Abaixo vemos a Lua representada, na figura, nas
posições 1, 2, 3 e 4, correspondentes a instantes
diferentes de um eclipse.
E)
As figuras a seguir mostram como um observador, da
Terra, pode ver a Lua. Numa noite de Lua Cheia, ele vê
como na figura I.
Assinale a alternativa em que haja correta
correspondência entre a posição da Lua, a figura
observada e o tipo de eclipse.
a)
b)
c)
Lua na
posição
1
2
3
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Figura
observada
III
II
I
Tipo de
eclipse
Solar parcial
Lunar parcial
Solar total
3. A tecnologia dos raios laser é utilizada em inúmeras
aplicações industriais, tais como o corte de precisão, a
soldagem e a medição de grandes distâncias.
Guardadas suas características especiais, o laser pode
sofrer absorção, reflexão e refração, como qualquer
outra onda do espectro luminoso.
Sobre esses fenômenos da luz, é correto afirmar que
um feixe de laser,
a) ao atravessar do ar para outro meio, muda a direção
original de propagação, para qualquer que seja o
ângulo de incidência.
b) ao atravessar da água para o vácuo, propaga-se
com velocidade maior na água e, por esse motivo, a
água é considerada um meio menos refringente que o
vácuo.
c) ao se propagar em direção à superfície refletora de
um espelho convexo, paralelamente ao seu eixo
principal, reflete-se passando pelo foco desse espelho.
d) ao se propagar em direção à superfície refletora de
um espelho côncavo, paralelamente ao seu eixo
principal, reflete-se passando pelo foco desse espelho.
FÍSICA 3
1
e) ao se propagar em direção à superfície refletora de
um espelho côncavo, incidindo no centro de curvatura
do espelho, reflete-se passando pelo foco desse
espelho.
4. Um objeto que se encontra em frente a um espelho
côncavo, além do seu centro de curvatura, passa a se
movimentar em linha reta de encontro ao vértice do
mesmo. Sobre a natureza da imagem produzida pelo
espelho, é correto afirmar que é
a) real durante todo o deslocamento.
b) real no trajeto em que antecede o foco.
c) imprópria quando o objeto estiver sobre o centro de
curvatura.
d) virtual somente no instante em que o objeto estiver
sobre o foco.
5. Uma câmara escura de orifício reproduz uma
imagem de 10 cm de altura de uma árvore observada.
Se reduzirmos em 15 m a distância horizontal da
câmara à árvore, essa imagem passa a ter altura de 15
cm.
a) Qual é a distância horizontal inicial da árvore à
câmara?
b) Ao se diminuir o comprimento da câmara, porém
mantendo seu orifício à mesma distância da árvore, o
que ocorre com a imagem formada? Justifique.
6. O camaleão é um animal que possui capacidade
mimética: pode trocar a coloração de sua pele para
reproduzir a cor da superfície com a qual está em
contato. Do ponto de vista do comportamento de ondas
eletromagnéticas, a pele do camaleão tem a
propriedade de
a) gerar ondas com todas as frequências desejadas
pelo animal.
b) mudar suas propriedades de absorção e reflexão das
ondas.
c) absorver apenas os comprimentos de onda e refletir
apenas as frequências.
d) absorver apenas as frequências, mas refletir os
comprimentos de ondas.
e) produzir e emitir ondas com diferentes velocidades
no vácuo, mas mesmo comprimento de onda e mesma
frequência.
7. Em 29 de maio de 1919, em Sobral (CE), a teoria da
relatividade de Einstein foi testada medindo-se o desvio
que a luz das estrelas sofre ao passar perto do Sol.
Essa medição foi possível porque naquele dia, naquele
local, foi visível um eclipse total do Sol. Assim que o
disco lunar ocultou completamente o Sol foi possível
observar a posição aparente das estrelas. Sabendo-se
2
que o diâmetro do Sol é 400 vezes maior do que o da
Lua e que durante o eclipse total de 1919 o centro do
Sol estava a 151 600 000 km de Sobral, é correto
afirmar que a distância do centro da Lua até Sobral era
de
a) no máximo 379 000 km
b) no máximo 279 000 km
c) no mínimo 379 000 km
d) no mínimo 479 000 km
e) exatamente 379 000 km
8. A formação de sombra de objetos iluminados é uma
situação observável e comum em nosso cotidiano. Esse
fato explica-se porque a luz
a) brilha intensamente.
b) reflete difusamente.
c) desloca em trajetória retilínea.
d) propaga com velocidade constante.
9. Uma bandeira do Brasil, que se encontra em uma
sala escura, é iluminada com luz monocromática de cor
azul. As cores apresentadas pelo retângulo, pelo
losango, pelas letras da faixa central e pelo circulo são,
respectivamente,
a) verde, amarela, branca e azul.
b) preta, preta, azul e azul.
c) preta, preta, preta e azul.
d) azul, preta, verde e azul.
e) preta, preta, preta e preta.
10. 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 da página de
resposta 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.
a) Desenhe, na figura da página de resposta, o
percurso do raio de luz relativo à formação da imagem
da ponta dos pés do rapaz.
b) Determine a altura H do topo do chapéu ao chão.
c) Determine a distância Y da base do espelho ao chão.
d) Quais os novos valores do tamanho mínimo do
espelho ( y’ ) e da distância da base do espelho ao
chão ( Y’ ) para que o rapaz veja sua imagem do topo
do chapéu à ponta dos pés, quando se afasta para uma
distância d’ igual a 1 m do espelho?
FÍSICA 3
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NOTE E ADOTE
O topo do chapéu, os olhos e a ponta dos pés do rapaz
estão em uma mesma linha vertical.
11. Um aluno colocou um objeto “O” entre as
superfícies refletoras de dois espelhos planos
associados e que formavam entre si um ângulo obtendo
n imagens. Quando reduziu o ângulo entre os espelhos
para passou a obter m imagens. A relação entre m e n
é:
• A distância percorrida pela luz do espelho até o topo
da torre é de 200 m;
• A luz do sol incide verticalmente sobre a área plana;
• As dimensões do espelho E devem ser desprezadas.
Nessa situação, conclui-se que o ângulo de incidência
de um feixe de luz solar sobre o espelho E é de:
a) 90º
b) 60º
c) 45º
d) 30º
e) 0º
14. Um garoto parado na rua vê sua imagem refletida
por um espelho plano preso verticalmente na traseira
de um ônibus que se afasta com velocidade escalar
constante de 36 km/h.
a) m = 4n + 3
b) m = 4n – 3
c) m = 4(n + 1)
d) m = 4(n – 1)
e) m = 4n
Em relação ao garoto e ao ônibus, as velocidades da
imagem são, respectivamente,
a) 20 m/s e 10 m/s.
b) Zero e 10 m/s.
c) 20 m/s e zero.
d) 10 m/s e 20 m/s
e) 20 m/s e 20 m/s.
12. Assinale a alternativa que preenche corretamente
as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que
aparecem.
15. Considere a figura a seguir.
Para que os seguranças possam controlar o movimento
dos clientes, muitos estabelecimentos comerciais
instalam espelhos convexos em pontos estratégicos
das lojas.
A adoção desse procedimento deve-se ao fato de que
esses espelhos aumentam o campo de visão do
observador. Isto acontece porque a imagem de um
objeto formada por esses espelhos é ........ , ........ e
........ objeto.
a) virtual — direta — menor que o
b) virtual — invertida — maior que o
c) virtual — invertida — igual ao
d) real — invertida — menor que o
e) real — direta — igual ao
13. Uma usina solar é uma forma de se obter energia
limpa. A configuração mais comum é constituída de
espelhos móveis espalhados por uma área plana, os
quais projetam a luz solar refletida para um mesmo
ponto situado no alto de uma torre.
Nesse sentido, considere a representação simplificada
dessa usina por um único espelho plano E e uma torre,
conforme mostrado na figura abaixo.
Com base no esquema da figura, assinale a alternativa
que representa corretamente o gráfico da imagem do
objeto AB, colocado perpendicularmente ao eixo
principal de um espelho esférico convexo.
a)
b)
Com relação a essa figura, considere:
• A altura da torre é de 100 m;
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c)
FISICA 3
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figura, é correto afirmar que a localização da lâmpada
está:
d)
a) nos focos de E1 e de E2.
b) no centro de curvatura de E1 e no foco de E2.
c) nos centros de curvatura de E1 e de E2.
d) no foco de E1 e no centro de curvatura de E2.
e) em qualquer ponto entre E1 e E2.
e)
16. As superfícies refletoras de dois espelhos planos,
E1 e E2, formam um ângulo į. O valor numérico deste
ângulo corresponde a quatro vezes o número de
imagens formadas.
Determine į.
17. A figura ao lado mostra um espelho esférico
côncavo de raio de curvatura R, apoiado sobre a
horizontal, com a face refletora voltada para cima. A
reta tracejada vertical OP passa sobre o ponto
correspondente ao centro do espelho esférico.
Determine a distância y, acima do ponto O e ao longo
da reta OP , para a qual ocorrerá maior incidência de
luz solar refletida no espelho, suposta de incidência
vertical. Considere o espelho esférico com pequeno
ângulo de abertura, de modo que os raios incidentes
são paralelos e próximos ao seu eixo principal.
19. As medidas astronômicas desempenharam papel
vital para o avanço do conhecimento sobre o Universo.
O astrônomo grego Aristarco de Samos (310 - 230 a.C.)
determinou a distância Terra-Sol e o diâmetro do Sol.
Ele verificou que o diâmetro do Sol é maior que o da
Terra e propôs que a Terra gira em torno do Sol.
a) Para determinar a distância Terra-Sol dS, Aristarco
mediu o ângulo formado entre o Sol e a Lua na
situação mostrada na figura 1. Sabendo-se que a luz
leva 1,3 s , para percorrer a distância Terra-Lua dL, e
°
que medidas atuais fornecem um valor de = 89,850 ,
calcule dS.
Dados:
8
velocidade da luz: c = 3,0 × 10 m/s.
°
°
-3
cos (89,85 ) = sen (0,15 ) = 2,6 × 10
b) O telescópio Hubble, lançado em 1990, representou
um enorme avanço para os estudos astronômicos. Por
estar orbitando a Terra a 600 km de altura, suas
imagens não estão sujeitas aos efeitos da atmosfera. A
figura 2 mostra um desenho esquemático do espelho
esférico primário do Hubble, juntamente com dois raios
notáveis de luz. Se F é o foco do espelho, desenhe na
figura a continuação dos dois raios após a reflexão no
espelho.
Assinale a alternativa que apresenta corretamente essa
distância.
a) R/2
b) 3R/4
c) R
d) 3R/2
e) 2R
18. Por motivos de segurança, a eficiência dos faróis
tem sido objeto de pesquisa da indústria
automobilística. Em alguns automóveis, são adotados
faróis cujo sistema óptico é formado por dois espelhos
esféricos E1 e E2 como mostra a figura. Com base na
4
FÍSICA 3
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22. O estudo da luz e dos fenômenos luminosos
sempre atraiu os pensadores desde a antiga Grécia.
Muitas são as aplicações dos espelhos e lentes, objetos
construídos a partir dos estudos realizados em Óptica.
A figura representa um periscópio, instrumento que
permite a observação de objetos mesmo que existam
obstáculos opacos entre o observador e uma região ou
objeto que se deseja observar.
Considere que, nesse periscópio, E1 e E2 são espelhos
planos.
20. A figura 1 representa um objeto e cinco espelhos
planos, E1, E2, E3, E4 e E5.
Assinale a sequência que representa corretamente as
imagens do objeto conjugadas nesses espelhos.
A respeito do periscópio e dos fenômenos luminosos
que a ele podem ser associados são feitas as
afirmativas:
I. A colocação de espelhos planos, como indicada na
figura, permite que a luz proveniente da árvore atinja o
observador comprovando o princípio da propagação
retilínea da luz.
II. O ângulo de incidência do raio de luz no espelho E1 é
congruente ao ângulo de reflexão nesse mesmo
espelho.
III. Como os espelhos E1 e E2 foram colocados em
posições paralelas, os ângulos de incidência do raio de
luz no espelho E1 e de reflexão no espelho E2 são
congruentes entre si.
21. Os espelhos planos podem ser associados, isto é,
colocados lado a lado em ângulo ou dispostos
paralelamente entre si. Há a possibilidade de essas
associações deslocarem ou multiplicarem o número de
imagens de um objeto.
Baseado em seus conhecimentos sobre Óptica
Geométrica, em relação às imagens produzidas entre
dois espelhos planos em ângulo, é correto afirmar que
a) existe a formação de uma única imagem, para um
°
ângulo de 180 , o que, na prática, significa um único
espelho.
b) não haverá formação de imagens, quando o ângulo
°
for de 0 , já que os espelhos ficam dispostos
paralelamente.
°
c) a expressão n = 360 /α - 1 não apresenta limitações,
fornecendo o número de imagens para qualquer ângulo
°
°
á entre 0 e 360 .
d) haverá a formação de 6 imagens, se os espelhos
estiverem dispostos perpendicularmente.
e) podem ser produzidas teoricamente infinitas
imagens, desde que os espelhos fiquem dispostos
°
paralelamente, ou seja, α = 180
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Dessas afirmativas. está correto apenas o que se lê em
a) II
b) I e II
c) I e III
d) II e III
e) I, II e III
23. Leia o trecho da música "Espelho D'Água" de Almir
Sater e Renato Teixeira.
FISICA 3
Emoção...
Os rios falam pelas cachoeiras,
Compaixão...
Os peixes nadam contra a correnteza,
Sim ou Não...
As dúvidas são partes da certeza,
Tudo é um rio refletindo a paisagem,
Espelho d'água levando as imagens pro mar,
Cada pessoa levando um destino,
Cada destino levando um sonho...
5
As águas límpidas e calmas de um rio podem se
comportar como um espelho plano, refletindo a imagem
dos objetos de uma paisagem de forma: direta,
a) real e de tamanho igual ao do objeto.
b) virtual e de tamanho igual ao do objeto.
c) real e de tamanho menor que o do objeto.
d) virtual e de tamanho menor que o do objeto.
e) real e de tamanho maior que o do objeto.
imagens, o espelho plano, o chão e os raios de luz que
permitem traçar a imagem do objeto colocado diante do
espelho.
27. Oscar está na frente de um espelho plano,
observando um lápis, como representado na figura:
24. Uma pessoa está a 3,5 metros de um espelho plano
vertical, observando sua imagem. Em seguida, ela se
aproxima até ficar a 1,0 metro do espelho.
Calcule quanto diminuiu a distância entre a pessoa e
sua imagem.
25. Em uma exposição, organizada em dois andares,
foi feita uma montagem com dois espelhos planos E1 e
°
E2, dispostos a 45 entre os andares, como na figura 1.
Uma visitante, quando no andar superior, no ponto A,
fotografa um quadro (Q), obtendo a foto 1, tal como
vista no visor (fig. 1).
Essa visitante, ao descer as escadas, fotografa, no
ponto B, o mesmo quadro através dos espelhos. A nova
foto, tal como vista no visor, é
Com base nessas informações, é CORRETO afirmar
que Oscar verá a imagem desse lápis na posição
indicada pela letra.
a) K.
b) L.
c) M.
d) N.
28. Quando o motorista de um táxi olha pelo espelho
retrovisor vê o passageiro no banco de trás. Pelo
mesmo retrovisor o passageiro também vê o motorista.
Isto é uma prova de qual princípio da óptica
geométrica?
29. Em um dado instante uma vara de 2,0 m de altura,
vertical, projeta no solo, horizontal, uma sombra de 50
cm de comprimento. Se a sombra de um prédio
próximo, no mesmo instante, tem comprimento de 15
m, qual a altura do prédio?
26. Desejando quebrar aquele malfadado espelho,
sempre "distorcendo" a imagem de seu rosto, o homem
impulsiona uma marreta em sua direção.
30. A imagem de um objeto conjugada por um espelho
esférico é virtual, menor e direita. O espelho é côncavo
ou convexo?
GABARITO
1.D 2.E 3.D 4.B
5.a) 45m. b) A imagem irá diminuir.
6.B 7.A 8.C 9.C
10.a)
a) Determine a velocidade de aproximação entre objeto
(marreta) e sua imagem, sabendo que a velocidade da
marreta, relativamente ao espelho plano, é 3 m/s.
b) Quando, diante de um espelho plano disposto
verticalmente, observando nossa imagem, nos
afastamos do mesmo, o que devemos esperar quanto
ao tamanho da imagem vista? Justifique sua resposta
por meio de um esquema que apresente um objeto
(próximo e afastado do espelho) e suas respectivas
6
FÍSICA 3
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b) 2m. c) 0,8m. d) y’  y  1 m e Y’  Y  0,8 m.
11.A 12.A 13.D 14.A 15.D 16. 36º 17.A 18.D
19.a) 1,5 x 1011 m
b)
20.A 21.A 22.E 23.B 24. 2m
25.A
26. a) 6 m/s.
b) O tamanho da imagem permanece sempre igual ao
do objeto. Isso ocorre devido à citada simetria existente
entre a imagem e o objeto em relação ao espelho.
27.B
28. Reversibilidade.
29. 60 m.
30. Convexo.
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