COLÉGIO SANTA MARIA
2009 – RUMO AOS 70 ANOS
AVALIAÇÃO 2ª ETAPA
1º BLOCO
ENSINO MÉDIO
PROFESSOR:TADEU
DISCIPLINA: FÍSICA II
NOTA:
DATA: ___/___/___ 2º MÉDIO:___
ALUNO(A):
N°
Atenção! É importante a escrita legível. Não serão aceitas rasuras. Revise sua avaliação antes de entregá-la.
1ª Questão) Construa graficamente a imagem do objeto PQ , classificando-a em real ou virtual, direita ou
invertida e menor ou do mesmo tamanho que o objeto. Nos esquemas, V é o vértice, F é o foco principal e C é o
centro de curvatura.
Resolução
Espelho côncavo com o objeto PQ localizado além do centro de
curvatura, a imagem é real, invertida e menor que o objeto.
Espelho côncavo com o objeto PQ localizado entre o foco e o centro
de curvatura, a imagem é real, invertida e maior que o objeto.
Espelho côncavo com o objeto PQ localizado sobre o foco, não há
formação de imagem, pois os raios são refletidos paralelamente
(imagem imprópria)
Espelho convexo com o objeto PQ localizado em qualquer lugar em
frente ao espelho a imagem é SEMPRE virtual, direita e menor que o
objeto.
2ª Questão) “Isaac Newton foi o criador do telescópio refletor. O mais caro desses instrumentos até hoje
fabricado pelo homem, o telescópio espacial Hubble, colocado em órbita terrestre em 1990, apresentou em seu
espelho côncavo, dentre outros, um defeito de fabricação que impede a obtenção de imagens bem definidas das
estrelas distantes.”
(O Estado de São Paulo, 01/08/91, p.14)
Qual das figuras a seguir representaria o funcionamento perfeito do espelho do telescópio?
Resolução
Quando um feixe de luz incide paralelamente ao eixo principal de um espelho esférico côncavo, o feixe
incidente é refletido e seus raios convergem para o mesmo ponto F sobre o eixo principal, ou seja, para o foco
do espelho. Alternativa [C].
3ª Questão) Muitas cidades brasileiras não são cobertas pelos sinais retransmitidos pelas emissoras de televisão,
pois eles têm um alcance limitado na superfície da Terra. Os satélites retransmissores vieram solucionar esse
problema. Eles captam os sinais diretamente das "emissoras-mães", amplificam-nos e os retransmitem para a
Terra. Uma antena parabólica metálica, instalada em qualquer residência, capta, então, os raios
eletromagnéticos, praticamente paralelos, vindos diretamente do satélite distante, e manda-os, em seguida, para
um receptor localizado no foco da antena.
A eficácia da antena parabólica deve-se ao seguinte fato:
a) O efeito fotoelétrico causado pelas ondas eletromagnéticas, no metal da antena, faz com que os elétrons
arrancados atinjam o foco da mesma, amplificando o sinal.
b) Ela funciona como um espelho em relação a esses raios paralelos, refletindo-os para o foco, onde eles se
concentram e aumentam a intensidade do sinal.
c) Os sinais são amplificados porque a antena os polariza e, por reflexão, joga-os em fase, no foco da mesma.
d) Ela absorve os sinais, que, por condução elétrica, chegam ao seu foco com uma intensidade maior.
4ª Questão) Para evitar acidentes de trânsito, foram instalados espelhos convexos em alguns cruzamentos. A
experiência não foi bem sucedida porque, como os espelhos convexos fornecem imagens menores, perde-se
completamente a noção de distância. Para perceber esse efeito, suponha que um objeto linear seja colocado a
30m de um espelho convexo de 12 m de raio, perpendicularmente a seu eixo principal.
a) A que distância do espelho convexo seria vista a imagem desse objeto?
Resolução
Espelho convexo
1 1 1
1
1
1
1 1
1
−1− 5 1
= +
→ − =
+
→
− −
=
→
=
→
R = 12 m
f
p p'
6 30 p '
6 30 p '
30
p'
R
f = = −6 m
6
1
30
−
=
→ 6 p ' = −30 → p ' = −
→
p ' = −5 m
2
30 p '
6
p = 30 m
b) Se substituíssemos o espelho convexo por um espelho plano, a que distância deste espelho seria vista a
imagem daquele objeto?
Resolução
Em um espelho plano p = p’, ou seja, a imagem se forma a 30 m do espelho.
5ª Questão) Um objeto de 1 cm de altura encontra-se a 20 cm do vértice de um espelho côncavo, cujo raio de
curvatura é de 50 cm. Calcular a posição e o tamanho da imagem e dizer se a mesma é real ou virtual, direita ou
invertida.
Resolução
Espelho côncavo
R = 50 cm
50
f =
= 25 cm
2
p = 20 cm
o = 1 cm
1 1 1
= +
f
p p'
1
1
−
=
100 p '
i
p'
=−
o
p
→
→
→
1
1
1
=
+
25 20 p '
→
1
1
1
−
=
25 20 p '
→
4−5 1
=
100
p'
→
p ' = −100 cm
i
( −100 )
=−
1
20
→
i = 5 cm
Como p’ é negativo, a imagem é virtual e direita, já que i é positivo.
6ª Questão) Suponha que o espelho côncavo de um telescópio tenha um raio R = 5 m e que esteja sendo usado
parta fotografar uma certa estrela.
a) Como é o feixe de raios luminosos, proveniente da estrela, que chega no telescópio?
Resolução
Os raios chegam paralelos ao eixo principal, convergindo para o foco do espelho. Mesma situação da questão
n°2.
b) A que distância do vértice do espelho se forma a imagem da estrela?
Resolução
Como os raios refletidos se cruzam no foco, temos p’= f, ou seja, a imagem se forma no foco do espelho.
R 5
p ' = f = = = 2,5 m
2 2
c) Esta imagem é real ou virtual?
Resolução
Como a imagem é formada pelo cruzamento dos raios refletidos ela é REAL.
7ª Questão) Um espelho côncavo tem 24 cm de raio de curvatura. Olhando para ele de uma distância de 6,0cm,
qual o tamanho da imagem observada de uma cicatriz de 0,5 cm, existente no seu rosto?
Resolução
Espelho côncavo
1 1 1
1 1 1
1 1 1
1− 2 1
= +
→
= +
→
− =
→
=
→
f
p p'
12 6 p '
12 6 p '
12
p'
R = 24 cm
1
1
24
−
=
→ p ' = −12 cm
f =
= 12 cm
12 p '
2
p = 6 cm
i
p'
i
( −12 )
=−
→
=−
→ i = 0,5.2 = 1 cm
o = 0,5 cm
o
p
0 ,5
6
i = 1 cm
O tamanho da cicatriz será de 1cm, ou seja, duas vezes maior que o objeto.
8ª Questão) Um objeto situado a 20cm de um espelho côncavo forma uma imagem real de tamanho igual ao do
objeto. Se o objeto for deslocado para 10cm do espelho, a nova imagem aparecerá a uma distância:
a) 10 cm
b) 15 cm
c) 20 cm
d) 30 cm
e) infinita
Resolução
Como a imagem tem o mesmo tamanho que o objeto, concluímos que ele se encontra sobre o centro de
curvatura do espelho, ou seja, p = R. Se R = 20 cm, o foco do espelho é igual a 10 cm, quando deslocamos o
objeto de 10 cm em direção ao espelho, a sua nova posição será sobre o foco o espelho, ou seja, não existirá
imagem, nesta situação dizemos que a imagem se forma no infinito. Alternativa [E].
Podemos obter o mesmo resultado por meio de cálculos, as informações que temos são:
Espelho côncavo
p = 20 cm
−i = o
Como a imagem é invertida i é negativo. Podemos determinar a que distância do espelho se forma a imagem
(p’)
i
p'
i
p'
p'
=−
→
=−
→ −1 = −
→ p ' = 20 cm
o
p
−i
20
20
com essa informações podemos determinar o foco do espelho.
1 1 1
1
1
1
1 1+1
1
2
= +
→
=
+
→
=
→
=
→
f = 10 cm
f
p p'
f 20 20
f
20
f 20
Deslocando o objeto para a sua nova posição temos
f = 10 cm
p = 10 cm
p' = ?
1 1 1
1
1 1
1
1
1
= +
→
=
+
→
=
−
→
f
p p'
10 10 p '
p ' 10 10
Para que 1/p’ = 0, p’ deve ser infinito, ou seja, a imagem se forma no infinito.
EQUAÇÕES:
1 1 1
= +
f
p p'
f =
R
2
i
p'
=−
o
p
1
=0
p'