COLÉGIO SANTA MARIA
NOTA:
2009 – RUMO AOS 70 ANOS
AVALIAÇÃO 3ª ETAPA
3º BLOCO
ENSINO MÉDIO
PROFESSOR(A):TADEU
DISCIPLINA: FÍSICA II
ALUNO(A):
DATA: _ __/___/___
2º Médio
N°
Atenção! É importante a escrita legível. Não serão aceitas rasuras. Revise sua avaliação antes de entregá-la.
1ª Questão) As fibras óticas são largamente utilizadas nas telecomunicações para a transmissão de dados.
Nesses materiais, os sinais são transmitidos de um ponto ao outro por meio de feixes de luz que se propagam no
interior da fibra, acompanhando sua curvatura. A razão pela qual a luz pode seguir uma trajetória não retilínea na
fibra ótica é conseqüência do fenômeno que ocorre quando da passagem de um raio de luz de um meio, de
índice de refração maior, para outro meio, de índice de refração menor. Com base no texto e nos conhecimento
sobre o tema, assinale a alternativa que apresenta os conceitos ópticos necessários para o entendimento da
propagação “não retilínea” da luz em fibras ópticas.
a) Difração e foco.
b) Reflexão total e ângulo limite.
c) Interferência e difração.
d) Polarização e plano focal. e) Imagem virtual e foco.
2ª Questão) Deseja-se realizar uma experiência de reflexão total na interface entre dois líquidos imiscíveis,
usando um feixe de luz monocromática que incide de cima para baixo, como ilustrado na figura.
Dispõe-se dos seguintes líquidos:
Líquido Índice de refração (n) Densidade ρ (g/cm³)
1
2
3
4
1,33
1,50
1,40
1,45
1,00
0,87
1,25
0,80
Com base nesses dados, pode-se concluir que os líquidos A e B são, respectivamente,
a) 1 e 2
b) 1 e 3
c) 2 e 3
d) 2 e 4
3ª Questão) Determinado vidro tem, em relação ao ar, índice de refração
incidência para que um raio luminoso passe desse vidro para o ar.
Resolução
senθ L =
n menor
n
1
1
= ar =
=
n maior nvidro
2
2
2
2
=
2
2
⇒ senθ L =
2
2
e) 3 e 4
n = 2 . Calcule o ângulo-limite de
⇒ θ L = 45°
4ª Questão) Ainda hoje, no Brasil, alguns índios pescam em rios de águas claras e cristalinas, com lanças
pontiagudas, feitas de madeira. Apesar de não saberem que o índice de refração da água é igual a 1,33, eles
conhecem, a partir da experiência do seu dia-a-dia, a lei da refração (ou da sobrevivência da natureza) e, por
isso, conseguem fazer a sua pesca.
A figura acima é apenas esquemática. Ela representa a visão que o índio tem da posição em que está o peixe.
Isto é, ele enxerga o peixe como estando na profundidade III. As posições I, lI, III e IV correspondem a diferentes
profundidades numa mesma vertical.
Considere que o peixe está praticamente parado nessa posição. Para acertá-lo, o índio deve jogar sua lança em
direção ao ponto:
a) I
b) II
c) III
d) IV
5ª Questão) Um objeto, de altura h = + 2,5 cm, está localizado 4cm à esquerda de uma lente delgada
convergente de distância focal f = + 8,0 cm. Qual será a altura deste objeto, em cm, quando observado através
da lente?
Resolução:
Dados: o = +2,5cm , p = 4cm e f = +8cm
−1 1
1 1 1
1 1 1
1 1 1
1− 2 1
= +
⇒ = +
⇒
− =
⇒
=
⇒
=
⇒ p ' = −8cm
f
p p'
8 4 p'
8 4 p'
8
p'
8
p'
− (−8)
i − p'
i
i
=
⇒
=
⇒
= 2 ⇒ i = 5cm
o
p
2,5
4
2,5
6ª Questão) A figura representa duas lentes, A e B, com mesmo eixo principal.
Observando os raios que saem de B e sabendo que são os mesmos que incidiram em A:
a) indique onde se localizam o foco do objeto (FB) da lente B e o foco da imagem (F’A) da lente A.
b) desenhe as trajetórias dos raios luminosos que atravessam as duas lentes.
Resolução:
7ª Questão) Um estudante afirmou que qualquer lente com superfície esférica terá distância focal positiva, se for
mais espessa no centro do que nas bordas, e negativa em caso contrário. Você concorda? Justifique.
Não. A lente é convergente quando faz convergir, num ponto, raios paralelos sobre ela incidentes, esse tipo de
lente tem foco positivo. Quando os raios divergem ao emergir da lente, ela é dita divergente e tem foco negativo.
Qualquer lente pode se comportar de uma ou outra maneira, conforme o meio onde está imersa.
Lente
Bordas finas
Convergente nlente > nmeio
Divergente
nlente < nmeio
Bordas espessas
nlente < nmeio
nlente > nmeio
8ª Questão) Uma lente divergente, de distância focal de módulo igual a 100cm, fornece uma imagem virtual de
2cm de altura e situada a 20cm da lente. Determine:
a) a posição e o tamanho do objeto.
Dados: f = −100cm , i = 2cm e p ' = −20cm
1 1
= +
f
p
100
p=
4
i − p'
=
o
p
1
1 1
1
1
1
−1+ 5 1
4
1
=
⇒
=
= −
⇒ −
+
=
⇒
100 p 20
100 20 p
100
p
100 p
1
p'
⇒
⇒
p = +25cm
⇒
−
2 − (−20)
=
o
25
⇒
2 × 25 = 20o
b) o aumento linear transversal da imagem.
A=
i
2
=
= 0,8
o 2,5
⇒ o=
50
= 2,5cm
20
⇒ 4 p = 100