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1 Exercícios sobre óptica geométrica 1) Qual a distância até a Terra, expressa em quilômetros, de um astro situado a 15 anos-luz? Resposta: 1,419x10 14  km 2) (Unicamp-SP) O sr. P.K.  Aretha afirmou ter sido sequestrado por extraterrestres e ter passado o fim de semana em um planeta da estrela Alfa da constelação de Centauro. Tal planeta dista 4,3 anos-luz da Terra. Com muito boa vontade, suponha que a nave dos extraterrestres tenha viajado com a velocidade da luz (3x10 8 m/s), na ida e na volta. Adote 1 ano=3,2x10 7 s. Responda: a) Quantos anos teria durado a viagem de ida e volta do sr.  Aretha? Resposta: 8,6 anos (ida e volta) b) Qual a distância em metros do planeta à Terra? Resposta: 40,678x10 15  m 4,0678x10 16  m Disciplina: FÍSICA 3º Trimestre Ensino Médio Nome: _____________________________________ Nº.: Série: Turma: __________ Data: __/08/2012 Professora BERENICE HELENA WIENER STENSMANN  Assunto: Revisando polígrafos 08 ,09 e 10 (COM GABARITO) 

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Exercícios sobre ópticageométrica

1) Qual a distância até a Terra,expressa em quilômetros, de umastro situado a 15 anos-luz?

Resposta: 1,419x1014 km

2) (Unicamp-SP) O sr. P.K. Aretha afirmou ter sido sequestradopor extraterrestres e ter passado o

fim de semana em um planeta daestrela Alfa da constelação de

Centauro. Tal planeta dista 4,3anos-luz da Terra. Com muito boavontade, suponha que a nave dosextraterrestres tenha viajado com avelocidade da luz (3x108m/s), na

ida e na volta. Adote 1ano=3,2x107s. Responda:a) Quantos anos teria durado aviagem de ida e volta do sr.

 Aretha?

Resposta: 8,6 anos (ida e volta)

b) Qual a distância em metrosdo planeta à Terra?Resposta: 40,678x1015 m4,0678x1016 m 

Disciplina: FÍSICA  3º Trimestre Ensino Médio

Nome: _____________________________________ Nº.: __________

Série: 2ª Turma: __________ Data: __/08/2012Professora BERENICE HELENA WIENER STENSMANN

 Assunto: Revisando polígrafos 08 ,09 e 10 (COM GABARITO) 

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3) Em que cores é vista umabandeira brasileira iluminada porluz monocromática verde?O retângulo: verde 

O losango: preto O círculo: preto Faixa central e as estrelas: verde

4) Em que cores é vista umabandeira brasileira iluminada porluz monocromática amarela?O retângulo: preto 

O losango: amarelo 

O círculo: preto 

Faixa central e as estrelas: amarelo 

5) Uma câmara escura deorifício apresenta comprimento de40 cm. De uma árvore de altura 5m

obteve-se, no anteparo fosco, umaimagem de altura 25 cm.Determinar a distância da árvoreaté a câmara.

Resposta: 8m

6) Um muro de 2m de alturaproduz uma sombra de 60 cm. Nomesmo instante, um prédio produzuma sombra de 15m. Determine aaltura do prédio.

Resposta: 50m

7) O motorista de um carro olhapelo espelho retrovisor interno e vêo passageiro do banco traseiro. Seo passageiro olhar para o mesmoespelho verá o motorista. Qual oprincípio da Óptica Geométrica queexplica este fato?Princípio da reversibilidade dosraios de luz8) Uma câmara escura deorifício fornece a imagem de umprédio, que se apresenta comaltura de 5,0cm. Aumentando-se de100m a distância do prédio àcâmara, a imagem se reduz para

4,0cm de altura. Determine adistância do prédio à câmara emsua primeira posição.

Resposta: 400m

9) (UFGO) A formação desombra evidencia que:a) A luz se propaga em linhareta.b) A velocidade da luz no vácuonão é constante.c) A luz sofre refração.d) A luz é necessariamente

fenômeno de natureza corpuscular.

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10) Duas fontes de luz emitemfeixes que se interceptam. Após ocruzamento dos feixes:a) Há reflexão do feixe menos

intenso.b) Há reflexão do feixe maisintenso.c) Há refração do feixe maisintenso.d) Há refração do feixe menosintenso.e) Os feixes continuam suapropagação como se nada tivesseacontecido.

11) (U.E.Londrina-PR) Duranteum eclipse solar, um observador,

a) No cone de sombra, vê umeclipse parcial.b) Na região da penumbra, vêum eclipse total.c) Na região plenamenteiluminada, vê a Lua eclipsada.d) Na região da sombra própriada Terra, vê somente a Lua.

e) Na região plenamenteiluminada, não vê o eclipse solar.

12) (Cesgranrio-RJ) um discofino e opaco é iluminado por duasfontes pontuais, F e F’,simetricamente dispostas emrelação ao eixo de rotação dodisco. Do outro lado do disco e

paralelamente a ele, coloca-se umanteparo plano e opaco na posição

mostrada na figura. Em qual dasopções a seguir é mais bemrepresentada a figura queefetivamente se observa sobre o

anteparo? (nas opções, as partesdensamente listradascorrespondem às regiões desombra, e as esparsamente

listradas correspondemàs regiões de penumbra e as semlinhas, às regiões iluminadas pelasduas fontes F e F’.) 

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13) (F.M.Santa Casa-SP) Oorifício de uma câmara escura estávoltada para o céu, numa noiteestrelada. A parede oposta ao

orifício é feita de papel vegetaltranslúcido. Um observador queestá atrás da câmara, se olhassediretamente para o céu, veria oCruzeiro do Sul conformeesquema I. Olhando a imagem nopapel vegetal, por trás da câmara,o observador vê o cruzeiroconforme o esquema:

14) Com três patinadores,colocados entre dois espelhosplanos fixos, um diretor de cinemaconsegue uma cena onde sãovistos, no máximo 24 patinadores.Qual o ângulo entre os espelhos?Sabe-se que o ângulo α é tal que360/α é um número inteiro.

Resposta: 45º

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15) Um ponto-objeto P está a8cm de um espelho plano. Aotransladar, da posição (1) para aposição (2), a imagem de P sedesloca de P1  a P2. Calcule adistância D entre P1 e P2.

Resposta: 12 cm 

16) (Fuvest-SP) Através doespelho plano retrovisor, ummotorista vê um caminhão que

viaja atrás do seu carro.Observando certa inscrição pintada

no para-choque do caminhão, omotorista vê a seguinte imagem:

Pode-se concluir que a inscriçãopintada naquele para-choque é:

17) (UECE) Um espelho plano E

está fixo em uma parede vertical,de modo que sua borda inferiordista 50cm do piso, conformemostrado na figura. A que alturamínima sobre o piso deve estar oolho do observador, para que elepossa ver seus pés no espelho?

a) 50 cmb) 100 cmc) 150 cmd) 160cme) Impossível determinar

Resolução:h/2x=50/xh= 100 cm

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18) (PUC-RJ) Quais dos objetos A, B, C, D e E são vistos peloobservador P ao olhar para oespelho plano esquematizado.

a) A, B, C, D e E.b) A, E e B.c) A, B e C.d) B, C e D.e) C, D e E.

19) (Unicamp-SP) Dois espelhosplanos e quase paralelos estãoseparados por 5,0m. Um homemse coloca de frente a um dosespelhos, a uma distância de 2,0m.Ele observa uma sequência infinita

de imagens, algumas de frente eoutras de costas. Faça umesquema mostrando o homem, osespelhos e as quatro primeirasimagens que o homem vê.

Desenhar

x x

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20) (VUNESP-SP) O olho de umobservador está na posição O etrês pequenos objetos estão nasposições A, B  e C, conforme a

figura. DE  é um espelho plano.Nessas condições, pode-se afirmarque:

a) O observador pode ver suaimagem no espelho.b) O observador não pode vernenhuma das imagens dos objetos.c) O observador poderá ver asimagens de todos os objetos.d) O observador poderá ver asimagens dos objetos B e C.e) O observador só poderá ver aimagem do objeto B.

21) (Fuvest-SP) A figura F indicaum ladrilho colocadoperpendicularmente a doisespelhos planos, que formem um

ângulo reto. Assinale a alternativaque corresponde às três imagensformadas pelos espelhos.

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22) (FATEC-SP) Antônio está depé, fixo, diante de um espelhoplano vertical; a distância entreambos é 2,5m. Antônio observa

sua imagem, Benedito empurra oespelho em direção a Antônio; adistância entre Antônio e o espelhodiminui para 1,5m.a) A distância de Antônio à suaimagem diminui de 2,0m.b) A altura da imagem de Antônio diminui.c) A distância de Antônio à suaimagem diminui de 1,0m.d) O ângulo visual da imagemde Antônio diminui.e) Nenhuma resposta anterior.

23) (Cetef-PR) Dois espelhosplanos fornecem de um objeto 11(onze) imagens. Logo, podemosconcluir que os espelhos podemformar um ângulo de:

a) 10ºb) 25ºc) 30ºd) 36ºe) 72º

24) (F. Carlos Chagas-SP)

Considere dois espelhos planos E1 e E2, ortogonais entre si, e umobjeto P, conforme esquema.Nessa situação, formam-se trêsimagens do ponto P. As distânciasentre o ponto P e as imagens são,em centímetros, iguais a:

a) 6,0-8.0-10,0b) 6,0- 8,0- 14,0c) 12,0- 16,0- 20,0

d) 12,0- 16,0- 28,0e) 12,0- 16,0- 16,0

25) (FURG-RS) Uma criança écolocada em frente a umgrande espelho plano, a 40cmdele. A imagem da criançaque o espelho forma:

I) É real.

II) É maior do que a criança.III) Encontra-se a 40cm atrásdo espelho.

IV) Situa-se na superfície doespelho.

V) É criada pela refração daluz.

Quais afirmativas estãocorretas?

a) Apenas IIIb) Apenas I e IV.c) Apenas IV e Vd) Apenas I, II e V.e) Apenas II, III e V.

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26) (Faap-SP) A respeito de umespelho convexo, sendo oobjeto real, pode-se afirmarque:

a) Forma imagem direita ediminuída.b) Não forma imagem

diminuída.c) Suas imagens podem ser

projetadas sobre anteparos.d) Forma imagens reais.e) Suas imagens são mais

nítidas que as dadas peloespelho plano.

27) (UEL PR)  A imagem de umobjeto formada por um espelhocôncavo mede metade do tamanhodo objeto. Se o objeto é deslocadode uma distância de 15 cm emdireção ao espelho, o tamanho daimagem terá o dobro do tamanhodo objeto.

Estime a distância focal doespelho e assinale a alternativacorreta.

a) cm1,0  b) 0, 1 cmc) 10 cm

d) 15 cme) 20 cm

28) (UERJ) As superfíciesrefletoras de dois espelhos planos,E1  e E2, formam um ângulo . Ovalor numérico deste ângulo

corresponde a quatro vezes onúmero de imagens formadas.

Determine .

 Ângulo= 36ºForma 9 imagens

29) (UESPI) Um lápis de altura 16cm encontra-se diante de umespelho esférico convexo, comdistância focal de valor absoluto 40cm. A imagem do lápis tem amesma orientação deste e alturaigual a 3,2 cm. A que distância doespelho encontra-se o lápis?

a) 10 cmb) 20 cmc) 40 cmd) 140 cme) 160 cm

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30) (UESPI) Um estudanteposiciona um objeto a 1 cm deum espelho esférico côncavo, dedistância focal igual a 0,5 cm

 A imagem que ele observa é:

a) real e localizada a 0,5 cm doespelho.

b) virtual e localizada a 0,5 cmdo espelho.

c) real e localizada a 1 cm doespelho.

d) virtual e localizada a 1 cm doespelho.

e) real e localizada a 2 cm doespelho.

31) (UFAL) Um palito de fósforo,de 8 cm de comprimento, écolocado a 80 cm de distânciade um espelho esférico convexo.

 A imagem do palito possui

comprimento de 1,6 cm e amesma orientação deste. Pode-se concluir que o valor absolutoda distância focal do espelhovale:a) 10 cmb) 20 cmc) 30 cmd) 40 cm

e) 50 cmresolução:

 

 

 

P’=-16cm

 

 

   

32) (UEPG PR) A altura daimagem de um objeto realposicionado diante de umespelho esférico é menor que a

altura do objeto. Sobre estefenômeno de reflexão da luz,assinale o que for correto.

01. O espelho pode sercôncavo.

02. O espelho pode serconvexo.

04.  A imagem pode serinvertida em relação aoobjeto.

08.  A imagem pode serdireta em relação ao objeto.

16. O objeto estáposicionado entre o foco e ovértice do espelho.

Dê a soma das corretas: 15

33) (UNINOVE SP) Para que umapessoa consiga ver sua imagemdireita e reduzida ao se situarfrente a um espelho esférico, eladeverá se colocar

a) entre o foco e o centro decurvatura do espelhocôncavo.

b) entre o vértice e o foco doespelho côncavo.

c) adiante do centro decurvatura do espelhocôncavo.

d) entre o foco e o centro decurvatura do espelhoconvexo.

e) em qualquer posição próxima

do eixo principal do espelhoconvexo.

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34)(UEM PR)Em um holofote, alâmpada é colocada no focodo espelho côncavo para que:

a) o feixe transmitido peloespelho seja constituído deraios paralelos.

b) os raios de luz refletidos peloespelho convirjam para oalvo.

c) o feixe transmitido peloespelho seja mais intenso.

d) o feixe refletido forme umaimagem virtual.

e) o feixe refletido sejaconstituído de raios paralelos. 

35) (UNIMONTES MG)  A figuraabaixo representa um espelhoesférico côncavo em que aimagem tem uma altura três vezesmaior que a do objeto. Asposições do objeto e da imagem

são, respectivamente,

a) 10cm e 20cm.b) 10cm e 30cm.c) 20cm e 30cm.d) 30cm e 40cm.

Resolução:

 

 

  (eq.1)

Sabendo que   (eq.2)

Substituir a eq.1 na eq.2

3p=p+20P=10cm

Então p’=30cm 

36) (UEG GO) Conforme ailustração abaixo, um objeto de10cm de altura move-se no eixo deum espelho esférico côncavo comraio de curvatura R=20 cm,aproximando-se dele. O objetoparte de uma distância de 50cm dovértice do espelho, animado comuma velocidade constante de 5cm/s.

Responda ao que se pede.a) No instante t=2 s, quais são

as características da imagemformada? Justifique.

O objeto real esta antes do centrode curvatura ( a imagem é mnor,real e invertida)

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b) Em qual instante a imagemdo objeto se formará noinfinito? Justifique.

No instante em que o objetoencontra-se no foco. ( em 8s oobjeto desloca-se 40 cm e fica nofoco) )

c) No instante t=7 s, qual é aposição e tamanho daimagem formada? Justifique.

No instante 7s o objeto encontra-se15 cm do espelho. Temos:

 

P’= 30cm P=15cm

O tamanho da imagem é duasvezes maior.

37) (UFPB)  A figura abaixomostra dois espelhos planos, E1  eE2, que formam um ângulo de 140ºentre eles. Um raio luminoso R1 incide e é refletido no espelho E1,de acordo com a figura abaixo.

Nessa situação, para que o raiorefletido R2  seja paralelo aoespelho E2, o ângulo deincidência de R1  no espelho E1 deve ser de:

a) 20ºb) 30ºc) 40ºd) 50ºe) 60º

38) (UFTM)  Ao utilizar-se daequação do aumento linear

transversal, um aluno encontrou,como resultado do posicionamentode um objeto real colocado sobre oeixo principal e à frente dasuperfície refletora de um espelhoesférico, o valor  –  0,5, para oaumento linear transversal. Pode-se, em função desse resultado,concluir que o objeto estava

posicionadoa) além do centro de curvaturade um espelho côncavo.b) além do centro de curvaturade um espelho convexo.c) entre o foco e o vértice de umespelho convexo.d) entre o foco e o vértice de umespelho côncavo.e) entre o centro de curvatura eo foco de um espelho côncavo.

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39) (UNESP)Um estudantecompra um espelho retrovisoresférico convexo para sua bicicleta.

Se ele observar a imagem de seurosto conjugada com esse espelho,vai notar que ela é sempre

a) direita, menor que o seu rostoe situada na superfície do espelho.b) invertida, menor que o seurosto e situada atrás da superfíciedo espelho.c) direita, menor que o seu rostoe situada atrás da superfície doespelho.d) invertida, maior que o seurosto e situada atrás na superfíciedo espelho.e) direita, maior que o seu rostoe situada atrás da superfície doespelho.

40) (UESPI)  Ao observar oespelho retrovisor do carro quedirige, um motorista vê a imagemdireita e reduzida de uma moto.Sabe-se que o espelho usado nocarro é esférico. Denotando por Dm a distância da moto ao espelho, epor Di, a distância da imagem ao

espelho, podemos afirmar que oespelho é:

a) convexo e Di < Dm.b) côncavo e Di < Dm.c) convexo e Di > Dm.d) côncavo e Di > Dm.e) convexo e Di = Dm.

Exercícios de Dilatação Térm ica

41) (UFRN)  A figura 1, abaixo,mostra o esquema de umtermostato que utiliza uma lâmina

bimetálica composta por doismetais diferentes  –  ferro e cobre  – soldados um sobre o outro.Quando uma corrente elétricaaquece a lâmina acima de umadeterminada temperatura, osmetais sofrem deformações, que osencurvam, desfazendo o contato dotermostato e interrompendo acorrente elétrica, conforme mostraa figura 2.

 A partir dessas informações, écorreto afirmar que a lâminabimetálica encurva-se para cimadevido ao fato de

a) o coeficiente de dilataçãotérmica do cobre ser maior queo do ferro.b) o coeficiente de dilataçãotérmica do cobre ser menor queo do ferro.c) a condutividade térmica do

cobre ser maior que a do ferro.

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d) a condutividade térmica docobre ser menor que a do ferro.

42) (UFG GO)No verão, nacidade de Goiânia, há umavariação de temperatura entre o diae a noite de aproximadamente 20ºC. Um morador da cidadeaproveita a baixa temperatura danoite para abastecer seuautomóvel, e o faz até completar otanque de 50 litros. Esse automóvelpermanece desligado até às 12horas do outro dia quando atemperatura está alta. Sabe-se quea gasolina possui coeficiente dedilatação volumétrica de 1,0  10 –3 ºC –1. Desprezando a dilatação dotanque de combustível econsiderando as condiçõesexpostas, calcule o volume degasolina que transbordará pelosuspiro do tanque do carro dessemorador.

Resposta: 1 litro

43) - (ESPCEX) Um estudante deFísica, desejando medir ocoeficiente de dilatação volumétricode uma substância líquida,preenche completamente umrecipiente de 400 cm3  de volumeinterno com a referida substância.O conjunto encontra-seinicialmente à temperatura de

equilíbrio t1  = 10 ºC e é aquecidoaté a temperatura de equilíbrio t2 =

90 ºC. O coeficiente de dilataçãovolumétrica do recipiente é  = 4,0  10 –5  ºC –1  . Sabendo que houveum transbordamento de 20 cm3 do

líquido, o coeficiente de dilataçãoda substância líquida é de

a) 2,25  10 –4 ºC –1 b) 5,85  10 –4 ºC –1 c) 6,25  10 –4 ºC –1 d) 6,65  10 –4 ºC –1 e) 1,03  10 –3 ºC –1 

44) (UFRGS)Qualitativamente, osgráficos V1, V2 e V3 , apresentadosabaixo, propõem diferentesvariações de volume com atemperatura para uma certasubstância, no intervalo detemperaturas de 2ºC a 6ºC. Domesmo modo, os gráficos D1, D2 eD3  propõem diferentes variações

de densidade no mesmo intervalode temperaturas.

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Dentre esses gráficos, selecione opar que melhor representa,

respectivamente, as variações devolume e de densidade da águacom a temperatura, à pressãoatmosférica, no intervalo detemperaturas considerado.

a) V1 e D1 b) V2 e D3 c) V2 e D1 

d) V2 e D2 e) V2 e D1 45) (UNIMONTES MG)Um postode distribuição de combustívelrecebeu 5000 l de gasolina num diaem que a temperatura era Cº35 .Com a chegada de uma frente fria,a temperatura ambiente baixoupara Cº15 , assim permanecendo atéque toda a gasolina fosse vendida.Sabendo-se que o coeficiente de

V1

D2

D3

D1

V2

V3

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dilatação da gasolina é -1-3Cº10x1,1 , o

prejuízo, em litros, sofrido pelodono do posto é igual aa) 500 l .

b) 110 l .c) 300 l .d) 225 l .

46) (UFPE)Em uma chapametálica é feito um orifício circulardo mesmo tamanho de umamoeda. O conjunto (chapa com amoeda no orifício), inicialmente a25 ºC, é levado a um forno eaquecido até Cº225 . Após oaquecimento, verifica –se que oorifício na chapa ficou maior do quea amoeda. Dentre as afirmativasabaixo, indique a que está correta:a) o coeficiente de dilatação damoeda é maior do que o da chapa

metálica.b) o coeficiente de dilatação damoeda é menor do que o da chapametálica.c) o coeficiente de dilatação damoeda é igual ao da chapametálica, mas o orifício se dilatoumais porque a chapa é maior que amoeda.

d) o coeficiente de dilatação damoeda é igual ao da chapa

metálica, mas o orifício se dilatoumais porque o seu interior é vazio.e) nada se pode afirmar sobreos coeficientes de dilatação da

moeda e da chapa, pois não édado o tamanho inicial da chapa.

47) (UERGS) A dilatação desólidos, líquidos e gases é umfenômeno relacionado à variaçãoda temperatura e tem muitasaplicações no dia-a-dia daspessoas. Sobre dilatação, é corretoafirmar que:a) O volume de 1 kg de água émaior a 4 °C do que a 2 °C.b) O volume de 1 kg de água émenor a 4 °C do que a 2 °C.c) O tamanho de um furo emuma placa metálica diminui quandoesta é aquecida.d) O volume de água, a 0 °C,resultante do derretimento de um

cubo de gelo, a 0 °C, é maior queo volume do cubo de gelo original.e) As unidades dos coeficientesde dilatação linear, superficial evolumétrica são, respectivamente,°C/m, °C/m² e °C/m³.

BOM TRABALHO