01. (Fepar 2018) A foto a seguir mostra um dentista examinando

uma paciente por meio de um pequeno espelho esférico conhecido popularmente como espelho de dentista. O profissional utiliza o instrumento para observar o estado do dente do paciente. Com base em seus conceitos físicos, julgue as afirmativas que seguem.

( ) A principal função desse tipo de espelho é ampliar o campo visual.

( ) Se o objeto (dente) for posicionado no foco principal do espelho, a imagem será real.

( ) Esse modelo de espelho pode ser utilizado para refletir a luz de um objeto luminoso, pois possui comportamento convergente, iluminando assim áreas da boca com formação de sombras, como as regiões voltadas para a garganta.

( ) Num espelho esférico com raio de curvatura de 10 mm,

um dente de 0,8 mm de altura é posicionado a 1mm do

vértice do espelho. A abscissa da imagem é de

1,25 mm.

( ) Para o dente posicionado entre o vértice e o foco principal desse espelho, temos para um objeto real uma imagem de natureza virtual, orientação direita e maior que o objeto.

TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES:

Leia o texto para responder a(s) questão(ões).

Quando você fica à frente de um espelho plano, você e a sua respectiva imagem têm sempre naturezas opostas, ou seja, quando um é real o outro deve ser virtual. Dessa maneira, para se obter geometricamente a imagem de um objeto pontual, basta traçar por ele uma reta perpendicular ao espelho plano, atravessando a superfície espelhada, e marcar simetricamente o ponto imagem, como mostrado na figura.

02. (G1 - cps 2018) Considere que, na situação anterior, você

esteja vestindo uma camiseta com a palavra FÍSICA, conforme a figura. Se você se colocar de frente para o espelho plano, a palavra FÍSICA refletida se apresentará como mostrado na alternativa:

a)

b)

c)

d)

e) 03. (G1 - cps 2018) Imagine que você esteja em frente a um

espelho plano, a uma distância de 0,5 m. Suponha que esse

espelho seja deslocado no mesmo plano em 0,4 m, se

distanciando de você, conforme a figura.A distância,

representada no esquema pela letra y, entre você e a sua

imagem, será, em metros, de

a) 0,4.

b) 0,8.

c) 1,0.

d) 1,8.

e) 2,0.

04. (Ufjf-pism 2 2017) Uma vela de 20 cm está posicionada

próximo a um espelho E plano de 30 cm, conforme indicado

na figura. Um observador deverá ser posicionado na mesma linha vertical da vela, ou seja, no eixo y, de forma que ele veja

uma imagem da vela no espelho.Qual o intervalo de y em que

o observador pode ser posicionado para que ele possa ver a imagem em toda sua extensão?

a) 0 dm y 6 dm.

b) 3 dm y 6 dm.

c) 4 dm y 7 dm.

d) 5 dm y 10 dm.

e) 6 dm y 10 dm.

05. (Fcmmg 2017) A figura 1 mostra a boneca Mônica de altura

h a ser colocada em frente a um dispositivo óptico. A figura 2 mostra a imagem desta boneca vista através do dispositivo, com

altura 3h.

Física

Prof.: Elizeu

1 1 1

f p p'

Sobre essa situação, pode-se afirmar que:

a) O dispositivo fornece uma imagem real da boneca. b) O dispositivo pode ser uma lente divergente ou um espelho

convexo. c) A distância da boneca até o dispositivo óptico é três meios de

sua distância focal. d) A distância da imagem da boneca até o dispositivo é o dobro

de sua distância focal.

06. (Ufpa 2016) Os próximos jogos Olímpicos, neste ano,

acontecerão no Brasil, em julho, mas a tocha olímpica já foi acesa, em frente ao templo de Hera, na Grécia, usando-se um espelho parabólico muito próximo de um espelho esférico de raio

R, que produz o mesmo efeito com um pouco menos de

eficiência. Esse tipo de espelho, como o da figura (imagem divulgada em toda a impressa internacional e nacional), consegue acender um elemento inflamável, usando a luz do sol.

Pode-se afirmar que o elemento inflamável acende devido ao fato de esse tipo de espelho

a) refletir os raios do sol, dispersando-os. b) refletir mais luz que os espelhos planos. c) refletir os raios do sol, concentrando-os. d) absorver bastante a luz do sol. e) transmitir integralmente a luz do sol.

07. (Pucrs 2016) Para responder à questão, analise a figura abaixo, que mostra a obra Autorretrato, do artista holandês M.C. Escher (1898-1972). Pode-se considerar que a esfera vista na figura se comporta como um espelho __________. A imagem conjugada pelo espelho é __________ e se encontra entre o foco e o __________ do espelho. a) côncavo – real – vértice b) convexo – real – vértice c) convexo – virtual – vértice d) convexo – virtual – centro de curvatura e) côncavo – virtual – centro de curvatura

08. (Unesp 2016) Quando entrou em uma ótica para comprar

novos óculos, um rapaz deparou-se com três espelhos sobre o balcão: um plano, um esférico côncavo e um esférico convexo, todos capazes de formar imagens nítidas de objetos reais colocados à sua frente. Notou ainda que, ao se posicionar sempre a mesma distância desses espelhos, via três diferentes imagens de seu rosto, representadas na figura a seguir.

Em seguida, associou cada imagem vista por ele a um tipo de espelho e classificou-as quanto às suas naturezas. Uma associação correta feita pelo rapaz está indicada na alternativa:

a) o espelho A é o côncavo e a imagem conjugada por ele é real.

b) o espelho B é o plano e a imagem conjugada por ele é real.

c) o espelho C é o côncavo e a imagem conjugada por ele é

virtual.

d) o espelho A é o plano e a imagem conjugada por ele é virtual.

e) o espelho C é o convexo e a imagem conjugada por ele é

virtual.

09. (Puccamp 2016) Uma vela acesa foi colocada a uma

distância p do vértice de um espelho esférico côncavo de 1,0 m

de distância focal. Verificou-se que o espelho projetava em uma parede uma imagem da chama desta vela, ampliada 5 vezes. O valor de p, em cm, é:

a) 60. b) 90. c) 100. d) 120. e) 140.

10. (Ufrgs 2016) Observe a figura abaixo.

Na figura, E representa um espelho esférico côncavo com

distância focal de 20cm, e O, um objeto extenso colocado a

60cm do vértice do espelho.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

A imagem do objeto formada pelo espelho é __________, __________ e situa-se a __________ do vértice do espelho.

a) real – direita – 15cm d) virtual – invertida – 30cm

b) real – invertida – 30cm e) virtual – direita – 40cm

c) virtual – direita – 15cm

11. (Ufpr 2018) No desenvolvimento de uma certa máquina

térmica, o ciclo termodinâmico executado por um gás ideal

comporta-se como o apresentado no diagrama P V (pressão volume) a seguir.

a) Qual o trabalho realizado pelo gás durante o processo

AB?

b) Sabendo que a temperatura do gás no ponto B vale

BT 300 K, determine a temperatura do gás no ponto C.

c) O processo DA é isotérmico. Qual a variação de energia interna do gás nesse processo?

12. (Uemg 2017) Uma máquina térmica que opera, segundo o

ciclo de Carnot, executa 10 ciclos por segundo. Sabe-se que,

em cada ciclo, ela retira 800 J da fonte quente e cede 400 J

para a fonte fria. Se a temperatura da fonte fria é igual a 27 C,

o rendimento dessa máquina e a temperatura da fonte quente valem, respectivamente,

a) 20%; 327 K.

b) 30%; 327 K.

c) 40%; 700 K.

d) 50%; 600 K.

13. (Uepg 2017) Uma máquina térmica funciona realizando o

ciclo de Carnot. Em cada ciclo, ela realiza certa quantidade de

trabalho útil. A máquina possui um rendimento de 25% e são

retirados, por ciclo, 4.000 J de calor da fonte quente que está

a uma temperatura de 227 C. Sobre o assunto, assinale o

que for correto.

01) O trabalho útil fornecido pela máquina térmica é 1.500 J.

02) O ciclo de Carnot consta de duas transformações adiabáticas alternadas com duas transformações isotérmicas.

04) Nenhum ciclo teórico reversível pode ter um rendimento maior do que o do ciclo de Carnot.

08) A quantidade de calor fornecida para a fonte fria é 5.000 J.

16) A temperatura da fonte fria é 102 C.

14. (G1 - ifsul 2016) Durante cada ciclo, uma máquina térmica

absorve 500 J de calor de um reservatório térmico, realiza

trabalho e rejeita 420 J para um reservatório frio. Para cada

ciclo, o trabalho realizado e o rendimento da máquina térmica são, respectivamente, iguais a

a) 80 J e 16%

b) 420 J e 8%

c) 420 J e 84%

d) 80 J e 84%

GABARITO: Resposta da questão 1: F – F – V – V – V. [F] Na verdade, sendo um espelho côncavo é ampliada a

imagem, mas o campo visual fica reduzido. [F] A imagem de um espelho côncavo para o objeto no foco é

dita imprópria e não há formação de imagem no espelho. [V] Todo espelho reflete a luz podendo ser refletida para áreas

que se deseja observar. O comportamento convergente facilita a localização de locais de difícil visualização na prevenção e tratamento de cáries, tártaro e demais doenças que afetam a saúde bucal.

[V] Calculando a distância focal e usando a equação de Gauss,

temos:

R 10 mmf f f 5 mm

2 2

1 1 1 1 1 1 4 1p' 1,25 mm

f p p' 5 mm 1mm p' 5 mm p'

[V] A imagem é virtual, direta e maior, típica de um espelho côncavo com o objeto entre o foco e o vértice. Resposta da questão 2: [A] Para chegar a resposta correta, todas as letras da palavra

FÍSICA devem estar giradas na vertical de 180 graus, portanto

a alternativa correta é da letra [A]. As alternativas [B], [C] e [E]

são descartadas, pois a letra F não está girada, o mesmo acontece para a alternativa [D] em relação a letra C. Resposta da questão 3: [D]

Na representação, temos que 1d 0,5 m e quando

afastamos o espelho de 0,4 m, ficamos com o valor de 2d

igual a

2 1 2d d 0,4 d 0,5 0,4 0,9 m

Porém a distância representada por y é o dobro de 2d ,

então:

2y 2d y 2 0,9 m y 1,8 m.

Resposta da questão 4: [E] De acordo com a figura abaixo, é possível enxergar a vela

inteira entre as posições verticais de 6 a 10 dm, conforme as

construções de reflexões da base da vela (em azul) e da chama (em cinza).

Resposta da questão 5: [D] A imagem obtida é virtual direita e maior, que pode ser fornecida por um espelho esférico côncavo ou por uma lente esférica delgada convergente. Da equação do aumento linear transversal:

i p' 3h p' p'A p .

o p h p 3

Substituindo esse resultando na equação dos pontos conjugados (Gauss): 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 2

p' 2f.f p p' f p' 3 p' f p' p' f p'

O sinal negativo indica que a imagem é virtual. Assim, a distância da imagem da boneca até o dispositivo é o dobro de sua distância focal.

A posição da boneca (p) para a situação descrita deve ser:

f f 2fA 3 f 3 f 3p p .

f p f p 3

As figuras abaixo mostram uma solução gráfica, para um espelho esférico côncavo e para uma lente esférica delgada convergente.

Resposta da questão 6: [C] O espelho parabólico reflete os raios solares para um mesmo ponto (foco), onde toda energia refletida é concentrada. Resposta da questão 7: [C] Pelo formato do espelho vemos que ele é convexo e, todo espelho convexo possuirá uma imagem entre o foco e o vértice do espelho; a natureza da imagem é virtual, direita e menor que o objeto. Resposta da questão 8: [C] Para espelhos plano ou esféricos, a imagem de um objeto real é virtual e direita ou é real e invertida. Essa imagem virtual é reduzida no convexo, de mesmo tamanho no plano e ampliada no côncavo. Assim, tem-se: Espelho A convexo, pois a imagem é virtual direita e

menor. Espelho B plano, pois a imagem é virtual direita e de

mesmo tamanho. Espelho C côncavo, pois a imagem é virtual direita e

maior. Resposta da questão 9: [D] Por ser uma imagem que será projetada, é direto perceber que se trata de uma imagem real. Em um espelho esférico côncavo, quando a imagem é real, ela será invertida. Diante

disto, a amplitude será de A 5 .

Diante disto,

p'A

p

p'5

p

p' 5p

Utilizando a equação de Gauss para espelhos, temos que:

1 1 1

f p p'

1 1 1

1 p 5 p

61

5p

p 1,2 m p 120 cm

Resposta da questão 10: [B] Fazendo a construção da imagem para o objeto além do centro de curvatura do espelho, obtemos uma imagem real, invertida e menor conforme a figura abaixo:

Observa-se também, que a distância da imagem ao vértice do espelho é de 30 cm, que pode ser comprovada pela equação de Gauss:

1 1 1

f di do

sendo:

f 20 cm e do 60 cm.

1 1 1 1 1 1di 30 cm

20 di 60 20 60 di

Resposta da questão 11:

a) O trabalho realizado pelo gás entre A e B é dado pela área sob a curva, representada na figura abaixo:

Assim, calculando a área do trapézio, temos:

3 3 3AB AB

6 3W 15 10 10 10 W 37,5 10 J

2

b) Considerando o gás como sendo ideal e utilizando a

Equação Geral dos Gases, relacionamos as variáveis de

estado entre os pontos B e C :

B C

BisobáricoC CB B

P PB C

PP VP V

T T

CB

B

PV

T

C B CC

C B

C C

V T VT

T V

300 9T T 450 K

6

c) A variação da energia interna UΔ está relacionada com o

calor Q e com o trabalho W através da 1ª Lei da

Termodinâmica: isotérmico

Q U W Q W U 0Δ Δ

Como o processo é isotérmico não há variação de temperatura do sistema gasoso, também não há variação da energia interna, que é nula. Resposta da questão 12: [D] O rendimento dessa máquina é dado por:

1

2

Q 400 J1 1 0,5 ou 50%

Q 800 Jη η η

A temperatura da fonte quente pode ser obtida com equação semelhante, utilizando na escala Kelvin:

12

2 2

T 300 K1 0,5 1 T 600 K

T Tη

Resposta da questão 13: 02 + 04 + 16 = 22. [01] Falsa. O trabalho útil será:

útil total útil útil0,25 4000 J 1000 Jτ η τ τ τ

[02] Verdadeira. [04] Verdadeira. [08] Falsa. A quantidade d e calor fornecida para a fonte fria é

a diferença do calor retirado da fonte quente e o trabalho útil.

ff ffQ 4000 J 1000 J Q 3000 J

[16] Verdadeira. A temperatura absoluta da fonte fria pode

ser obtida pela expressão do rendimento:

ffff fq ff ff

fq

T1 T T 1 T 227 273 1 0,25 T 375 K 102 C

Tη η

Resposta da questão 14: [A] Da 1ª Lei da Termodinâmica:

quente fria

quente

Trabalho: W Q Q 500 420 W 80 J.

W 80 Rendimento: 0,16 16%.

Q 500η η