ensino médio 2º ano

Física I

Capítulo 1

Ótica geométrica

1. (Fatec-SP/2004.2) No teto de uma sala estão acesas duas lâmpadas. Uma mesa retangular com um tampo liso de madeira está colocada no centro da sala, e um anteparo opaco está suspenso ao teto por uma corda, como esquematizado na figura. Um sensor eletrônico consegue ser ativado apenas quando recebe simultaneamente a luz proveniente das duas lâmpadas.

P1

P8

P9

P10

P2

P2

P4

P5

P6

P7

Repr

oduç

ão/F

atec

-SP

2004

.2

Dentre os 10 pontos assinalados na figura, de P1 a P10, o total de pontos em que o sensor pode ser colocado sem que seja ativado é igual a:a) 2b) 4c) 5d) 6e) 8

2. (UEL-PR/2001) Em um dia ensolarado, você observa a sombra de uma torre projetada no chão e resolve fazer uma estimativa da altura da mesma. Qual das alternativas apresentadas abaixo lista as grandezas necessárias para efetuar este cálculo?

Repr

oduç

ão/U

EL-P

R 20

01

a) A distância entre você e a torre, o comprimento de sua sombra projetada no chão e o comprimento da sombra da torre projetada no chão.

b) A distância entre a Terra e o Sol e o ângulo de elevação

do Sol com relação à linha do horizonte.

c) A distância entre a Terra e o Sol e o comprimento da

sombra da torre projetada no chão.

d) A sua altura, o comprimento de sua sombra projetada no

chão e o comprimento da sombra da torre projetada no

chão.

e) O comprimento de sua sombra projetada no chão, a

distância entre a Terra e o Sol, bem como a distância entre

você e a torre.

3. (UFSCar-SP/2008) A 1 metro da parte frontal de uma câmara

escura de orifício, uma vela de comprimento 20 cm projeta

na parede oposta da câmara uma imagem de 4 cm de altura.

Repr

oduç

ão/U

FSC

ar-S

P 20

08

A câmara permite que a parede onde é projetada a imagem seja movida, aproximando-se ou afastando-se do orifício. Se o mesmo objeto for colocado a 50 cm do orifício, para que a imagem obtida no fundo da câmara tenha o mesmo tamanho da anterior, 4 cm, a distância que deve ser deslocado o fundo da câmara, relativamente à sua posição original, em cm, é dea) 50 b) 40 c) 20d) 10e) 5

4. (Vunesp/UEA-AM/2012) Um professor de física construiu uma câmara escura de 15 cm de comprimento (distância entre a face do orifício até a face onde está o anteparo) para realizar um experimento sobre o Princípio da Propagação Retilínea da Luz.

Com esse dispositivo, ele conseguiu focalizar, perfeitamente, uma árvore distante 3,0 m do orifício da câmara escura. Sabendo-se que a altura da projeção da árvore no anteparo da câmara escura foi de 10 cm, a altura da árvore, em m, era dea) 0,5b) 1,0c) 1,5d) 2,0e) 2,5

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Capítulo 2

O fenômeno da reflexão e o espelho plano

1. (Vunesp) O olho de um observador está na posição O e três pequenos objetos estão nas posições A, B e C, conforme a figura. DE é um espelho plano. Nessas condições, pode-se afirmar que:

ED

d

O

4 4

A B C

Repr

oduç

ão/V

unes

p

a) o observador pode ver sua imagem no espelho.

b) o observador não pode ser nenhuma das imagens dos objetos.

c) o observador poderá ver as imagens de todos os objetos.

d) o observador poderá ver as imagens dos objetos B e C.

e) o observador só poderá ver a imagem do objeto B.

2. (Fatec-SP/2001.2) A figura abaixo mostra um objeto AB de

30 cm de comprimento colocado em frente a um espelho

plano E, paralelamente a este. O ponto O representa o globo

ocular do observador.

60 cm

1,2 m0

B

EA

Repr

oduç

ão/F

atec

-SP

2001

.2

Para que esse observador consiga enxergar o objeto inteiramente por reflexão no espelho, este deve ter de comprimento, no mínimo:a) 10 cmb) 20 cmc) 30 cmd) 40 cme) 50 cm

3. (UFSC) Uma pessoa, de altura 1,80 m e cujos olhos estão a uma altura de 1,70 m do chão, está de frente a um espelho plano vertical.

x

y

Repr

oduç

ão/U

FSC

Determine:a) o tamanho mínimo (x) do espelho, de modo que a pessoa

veja toda a sua imagem refletida no espelho.b) a medida (y) do chão à borda inferior do espelho,

para ver a imagem de seus próprios pés refletida no espelho.

4. (Umesp-SP) Seja a seguinte experiência: você está de costas, em repouso, junto a um espelho plano.

Num determinado instante, você sai andando em linha reta, perpendicularmente ao espelho, com aceleração de 0,5 m/s2. Sua velocidade, em m/s, em relação à sua imagem, 3 segundos após o início do movimento, será de:a) 1,5 m/s d) 3,0 m/sb) 1,0 m/s e) 6,0 m/sc) 2,0 m/s

Capítulo 3

Ondulatória

1. (UFU-MG/2002.1) O eletrocardiograma de uma pessoa apresenta-se em um papel, conforme mostrado na figura abaixo, em que cada pico representa uma pulsação forte do coração. No eixo horizontal da folha onde o eletrocardiograma foi anotado, cada centímetro do papel representa 0,2 segundo.

1 cm 1 cm

Repr

oduç

ão/U

FU-M

G 2

002.

1

Considerando os resultados do eletrocardiograma, assinale a alternativa correta.a) O batimento cardíaco da pessoa no momento do exame

era de 75 batidas/minuto.b) O período de pulsação da pessoa no momento do exame

era de 4 s.c) A frequência de batimento cardíaco da pessoa era de

0,8 Hz no momento do exame.d) A máxima amplitude do batimento cardíaco correspondia

aproximadamente a 10 cm na escala vertical.

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2. (UFRN/2007) Informações diagnósticas sobre a estrutura do corpo humano podem ser obtidas pela ultrassonografia. Nessa técnica, um pulso de ultrassom é emitido por um transdutor através do corpo e é medido o intervalo de tempo entre o instante da emissão desse pulso e o da recepção dos pulsos refletidos pelas interfaces dos órgãos internos.

35 x 10–6s

15 x 10–6s

5 x 10–6s

Pulso emitido

Transdutor

Pele

Pulsos refletidos

Carótida

Repr

oduç

ão/U

FRN

200

7

A figura anterior representa um exame de ultrassonografia, no qual o transdutor colocado na altura do pescoço de um paciente, cujo diâmetro da artéria carótida se deseja medir, emite pulsos com velocidade de 1,5 × 105 cm/s. Mostram-se, também, os tempos em que os pulsos refletidos pela pele do paciente e pelas paredes anterior e posterior da sua carótida foram detectados.

É correto afirmar que o diâmetro da carótida do paciente, na altura do pescoço, mede:a) 0,15 cmb) 1,5 cmc) 0,25 cmd) 2,25 cm

3. (Fuvest-SP/1998) Uma boia pode se deslocar livremente ao longo de uma haste vertical, fixada no fundo do mar. Na figura, a curva cheia representa uma onda no instante t = 0 s e a curva tracejada a mesma onda no instante t = 0,2 s. Com a passagem dessa onda, a boia oscila.

boiaboiahastehaste 0,5 m0,5 m Re

prod

ução

/Fuv

est-

SP 1

998

Nesta situação, o menor valor possível da velocidade da onda e o correspondente período de oscilação da boia valem:a) 2,5 m/s e 0,2 s d) 5,0 m/s e 0,8 sb) 5,0 m/s e 0,4 s e) 2,5 m/s e 0,8 sc) 0,5 m/s e 0,2 s

4. (UFRRJ/2008) Na infância de nossos pais, era comum que eles se divertissem com uma brincadeira chamada chicotinho queimado. A diversão começa quando uma corda é colocada no chão e se balança a extremidade em ziguezague, provocando, assim, a formação de ondas em sua extensão. O desafio consiste em ficar pulando a corda sem pisá-la. Suponha que a seguinte configuração, forme-se na corda sobre o chão, durante uma brincadeira.

20 cm

Repr

oduç

ão/U

FRRJ

200

8

Figura adaptada de http://www4.prosiga.br

Considerando que as cristas e os vales sejam simétricos e que os 5 pulsos mostrados na figura se formaram no tempo de 40 s, o comprimento de onda, a velocidade, a frequência e o período, para esta configuração serão, respectivamente:a) 20 cm, 0,025 m/s, 0,125 Hz e 8 s. b) 20 cm, 0,05 m/s, 0,125 Hz e 8 s. c) 40 cm, 0,025 m/s, 0,25 Hz e 4 s.d) 40 cm, 0,05 m/s, 0,25 Hz e 4 s. e) 40 cm, 0,05 m/s, 0,125 Hz e 8 s.

Capítulo 4

Ondas em meios bidimensionais1. (Unirio-RJ) Um vibrador produz ondas planas na superfície

de um líquido com frequência f = 10 Hz e comprimento de onda λ = 28 cm. Ao passarem do meio I para o meio II, como mostra a figura, foi verificada uma mudança na direção de propagação das ondas.

45º

30º

meio I

meio II

Repr

oduç

ão/U

nirio

-RJ

Dados: sen 30° = cos 60° = 0,5; sen 60° = cos 30° = 3

2;

sen 45° = cos 45° = 2

2 e considere 2 = 1,4.

No meio II, os valores da frequência e o comprimento de onda serão, respectivamente, iguais a:a) 10 Hz; 14 cmb) 10 Hz; 20 cmc) 10 Hz; 25 cmd) 15 Hz; 14 cme) 15 Hz; 25 cm

2. (UFMG) Na figura está esquematizada um onda que se propaga na superfície da água, da parte rasa para a parte funda de um tanque. Seja λ o comprimento de onda da onda, v sua velocidade de propagação e f sua frequência.

Partefunda

Parterasa

Sentido de propagação da onda

Repr

oduç

ão/U

FMG

ensino médio 2º ano

Quando a onda passa da parte rasa para a parte funda, pode-se dize que:a) λ aumenta, f diminui e v diminui.b) λ aumenta, f diminui e v aumenta.c) λ aumenta, f não muda e v aumenta.d) λ diminui, f aumenta e v aumenta.e) λ diminui, f não muda e v aumenta.

3. (UFF/2007) A velocidade de propagação de uma tsunami

em alto mar pode ser calculada com a expressão v = gh , onde g é a aceleração da gravidade e h a profundidade local. A mesma expressão também se aplica à propagação de ondas num tanque de pequeno tamanho.

Considere a situação mostrada no esquema, onde uma torneira goteja, a intervalos regulares, sobre o centro de um tanque que em duas profundidades diferentes.

Repr

oduç

ão/U

FF 2

007

a) d)

b)

c)

e)

4. (Provão/2011) A maior parte dos tsunams é gerada devido ao movimento relativo das placas tectônicas e um oceano. Esse movimento origina uma perturbação na superfície livre da água que se propaga em todas as direções para longe do local de geração sob a forma de ondas. Em oceano aberto, onde a profundidade média é de 4 km, os tsunamis têm comprimento de onda de 200 km e velocidades superiores a 700 km/h. Quando um tsunami atinge a costa, a profundidade do oceano diminui, e, em consequência, a sua velocidade de propagação decresce, assim como seu comprimento de onda. Suponha que aqui se aplica o modelo de ondas rasas, em que a velocidade da onda é proporcional à raiz quadrada da profundidade em que a onda de encontra.

4000 m

213 km 23 km

50 m10 m

Profundidade(m)

7000400020002005010

Velocidade(km/h)

9437135041597936

Comprimento(km)

2822131514823

10,6

10,6 km

Repr

oduç

ão/P

rovã

o 20

11

MARTINS, J.P.; PIRES, Ana. Tsunami no Índico: Causas e consequências.Disponível em: http://fisica.fc.ul.pt/quantum/docs/quantum1cute.pdf.

Acesso em: 25 ago. 2011 (com adaptações)

Analisando-se os dados apresentados na figura, valor do comprimento de onda para uma profundidade de 5 m é aproximadamente igual a:a) 2,1 kmb) 4,1 kmc) 5,3 kmd) 7,5 kme) 8,4 km