Lista 22 espelho esférico
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Lista 22 espelho esférico Document Transcript

  • 1. LISTA 22 – ESPELHOS ESFÉRICOS Questão 01 - (Fac. Santa Marcelina SP/2014) A fim de observar minuciosamente os dentes de um paciente, um dentista utiliza um espelho esférico côncavo, obtendo uma imagem virtual, direita e ampliada do dente. Para isso, o dentista posiciona o espelho próximo ao dente, de tal forma que o dente permaneça a) entre o vértice e o foco principal do espelho. b) entre o foco principal e o centro de curvatura do espelho. c) sobre o foco principal do espelho. d) sobre o centro de curvatura do espelho. e) após o centro de curvatura do espelho. Questão 02 - (FATEC SP/2014) Como foi que um arranha-céus “derreteu” um carro? “É uma questão de reflexo. Se um prédio é curvilíneo e tem várias janelas planas, que funcionam como espelhos, os reflexos se convergem em um ponto” diz Chris Shepherd, do Instituto de Física de Londres. O edifício de 37 andares, ainda em construção, é de fato um prédio curvilíneo e o carro, um Jaguar, estava estacionado em uma rua próxima ao prédio, exatamente no ponto atingido por luzes refletidas e não foi o único que sofreu estrago. O fenômeno é consequência da posição do Sol em um determinado período do ano e permanece nessa posição por duas horas por dia. Assim, seus raios incidem de maneira oblíqua às janelas do edifício. (bbc.co.uk/portuguese/noticias/2013/09/130904_com o_luzrefletida_ derrete_carro_an.shtml Acesso em: 13.09.2013. Adaptado. Foto: Original colorido) Considerando o fato descrito e a figura da pessoa observando o reflexo do Sol no edifício, na mesma posição em que estava o carro quando do incidente, podemos afirmar corretamente que o prédio se assemelha a um espelho a) plano e o carro posicionou-se em seu foco infinito. b) convexo e o carro posicionou-se em seu foco principal. c) convexo e o carro posicionou-se em um foco secundário. d) côncavo e o carro posicionou-se em seu foco principal. e) côncavo e o carro posicionou-se em um foco secundário. Questão 03 - (Unicastelo SP/2014) Na fotografia, pode-se ver as imagens de um mesmo carro, circulado em vermelho, formadas por dois espelhos, 1 e 2. (http://blog.brasilacademico.com. Adaptado.) Comparando as características dessas imagens e sabendo que o espelho 1 é esférico e o espelho 2 é plano, é correto afirmar que o espelho 1 é a) convexo e a imagem conjugada por ele é virtual. b) côncavo e a imagem conjugada por ele é real. c) côncavo e a imagem conjugada por ele é virtual. d) convexo e a imagem conjugada por ele é imprópria. e) convexo e a imagem conjugada por ele é real. Questão 04 - (PUC SP/2014) Um estudante de física resolve brincar com espelhos esféricos e faz uma montagem, utilizando um espelho esférico côncavo de raio de curvatura igual a 80 cm e outro espelho convexo de raio de curvatura cujo módulo é igual a 40 cm. Os espelhos são cuidadosamente alinhados de tal forma que foram montados coaxialmente, com suas superfícies refletoras se defrontando e com o vértice do espelho convexo coincidindo com a posição do foco principal do espelho côncavo. O aluno, então, colocou cuidadosamente um pequeno objeto no ponto médio do segmento que une os vértices desses dois espelhos. Determine, em relação ao vértice do espelho convexo, a distância, em centímetros, da imagem, formada por esse espelho ao receber os raios luminosos
  • 2. que partiram do objeto e foram refletidos pelo espelho côncavo, e classifique-a. a) 16cm, virtual e direita b) 16cm, virtual e invertida c) 40cm, real e direita d) 40cm, virtual e direita e) 13,3cm, virtual e invertida Questão 05 - (UFG GO/2013) O sistema óptico encontrado no farol de um automóvel é constituído por um espelho côncavo e uma lâmpada posicionada sobre o seu eixo de simetria. Considerando-se que o feixe de luz proveniente desse farol seja divergente, a posição da lâmpada deve ser a) sobre a posição focal. b) entre o vértice e a posição focal. c) entre a posição focal e o centro de curvatura. d) após o centro de curvatura. e) sobre a posição do centro de curvatura. Questão 06 - (UFG GO/2012) Alguns veículos possuem espelhos retrovisores convexos no lado direito e, em alguns desses espelhos, lê-se a seguinte frase: “Objetos no espelho estão mais próximos do que parece.” Isso ocorre porque o cérebro associa o tamanho da imagem com o inverso da distância. Essa associação deve-se ao fato de que quanto maior for a distância do objeto ao observador menor será a imagem formada na retina. Um automóvel possui um retrovisor direito convexo com raio de curvatura R. Seu motorista observa por esse espelho, localizado a uma distância R do seu olho, um automóvel de 2,0 metros de altura que se encontra a 20R de distância do espelho. Considerando o exposto, calcule: a) o tamanho da imagem no espelho retrovisor; b) a distância, como estimada pelo cérebro, do objeto ao espelho retrovisor. Questão 07 - (UNESP/2012) Observe o adesivo plástico apresentado no espelho côncavo de raio de curvatura igual a 1,0 m, na figura 1. Essa informação indica que o espelho produz imagens nítidas com dimensões até cinco vezes maiores do que as de um objeto colocado diante dele. Considerando válidas as condições de nitidez de Gauss para esse espelho, calcule o aumento linear conseguido quando o lápis estiver a 10 cm do vértice do espelho, perpendicularmente ao seu eixo principal, e a distância em que o lápis deveria estar do vértice do espelho, para que sua imagem fosse direita e ampliada cinco vezes. Questão 08 - (FCM MG/2012) Dois espelhos esféricos côncavos de 40 cm de raio são colocados a um metro de distância, um de frente para o outro. Uma vela acesa é posicionada a 60 cm de um dos espelhos. A distância entre as duas primeiras imagens formadas da vela é de: a) 10 cm. b) 20 cm. c) 30 cm. d) 40 cm. Questão 09 - (MACK SP/2012) Obedecendo às condições de Gauss, um espelho esférico fornece, de um objeto retilíneo de altura y, colocado perpendicularmente ao seu eixo principal, uma imagem direita e de altura 2 y. A distância entre essa imagem e o objeto é de 30 cm. O raio de curvatura desse espelho mede a) 10 cm b) 20 cm c) 30 cm d) 40 cm e) 50 cm Questão 10 - (UEM PR/2012) Com relação à reflexão e à formação de imagens em espelhos planos e esféricos, assinale o que for correto. 01. Se a imagem de um objeto em um espelho côncavo é virtual e maior do que o objeto, então o objeto está localizado entre o centro de curvatura e o foco do espelho. 02. Se um objeto de 20 cm de altura está a uma distância de 10 cm de um espelho plano,
  • 3. então a imagem do objeto está a uma distância maior do que 10 cm do espelho. 04. Quanto mais próximo um objeto estiver do lado refletor de um espelho convexo, maior é a sua imagem. 08. Se um objeto de 30 cm de altura dista 60 cm do lado refletor de um espelho plano, então sua imagem é virtual e mede 30 cm de altura. 16. Um objeto de 2 cm de altura, colocado sobre o eixo principal de um espelho côncavo de 40 cm de raio, e com distância de 30 cm do vértice do espelho no lado refletor, tem uma imagem que dista menos de 35 cm do vértice do espelho. Questão 11 - (UFG GO/2012) Um objeto retangular é colocado diante de um espelho côncavo, conforme representado na figura a seguir. Para a situação apresentada, a imagem conjugada por esse espelho é: a) b) c) d) e) Questão 12 - (UFU MG/2012) Nos faróis dos veículos têm sido empregados dois espelhos esféricos, de modo a se obter o máximo de aproveitamento dos raios luminosos emitidos, como exemplifica o esquema abaixo, no qual os espelhos são representados pelas letras E1 e E2. Para que haja o perfeito direcionamento dos raios de luz para a frente do veículo, a lâmpada deve estar posicionada a) nos focos dos espelhos E1 e E2. b) nos centros de curvatura de ambos os espelhos. c) no foco do espelho E1 e no centro de curvatura de E2. d) no centro de curvatura do espelho E1 e entre o foco e o vértice de E2. Questão 13 - (UNIOESTE PR/2012) As setas representam um objeto real e sua imagem, também real e com o mesmo tamanho do objeto, produzida por um único dispositivo ótico. Que dispositivo é este? a) Espelho plano. b) Espelho convexo. c) Espelho côncavo. d) Lente divergente. e) Lente convergente. Questão 14 - (UFRN/2011) Os carros modernos usam diferentes tipos de espelhos retrovisores, de modo que o motorista possa melhor observar os veículos que se aproximam por trás dele. As Fotos 1 e 2 abaixo mostram as imagens de um veículo estacionado, quando observadas de dentro de um carro, num mesmo instante, através de dois espelhos: o espelho plano do retrovisor interno e o espelho externo do retrovisor direito, respectivamente. Foto 1 Foto 2
  • 4. A partir da observação dessas imagens, é correto concluir que o espelho externo do retrovisor direito do carro é a) convexo e a imagem formada é virtual. b) côncavo e a imagem formada é virtual. c) convexo e a imagem formada é real. d) côncavo e a imagem formada é real. Questão 15 - (PUC RJ/2011) Para o espelho côncavo esférico da figura, onde R = 10 cm, s = 30 cm, determine a distância s’ em cm da imagem ao vértice do espelho. a) 3. b) 5. c) 6. d) 10. e) 12. Questão 16 - (UEM PR/2011) Sobre a formação de imagens de objetos pontuais e extensos em espelhos planos e espelhos esféricos estigmáticos, analise as alternativas e assinale o que for correto. 01. Em um espelho plano, um ponto imagem virtual pode ser definido pela interseção efetiva dos raios de luz emergentes do espelho. 02. Nos espelhos côncavos, o foco principal é real, enquanto nos espelhos convexos o foco principal é virtual. 04. A imagem de um objeto extenso colocado entre o foco e o vértice de um espelho esférico côncavo é virtual, direita e maior. 08. Todo raio de luz que incide sobre o vértice de um espelho esférico é refletido numa direção paralela ao eixo principal do espelho. 16. Um espelho plano é um sistema óptico estigmático que conjuga sempre um ponto objeto com um ponto imagem. Questão 17 - (UFAL/2010) Um palito de fósforo, de 8 cm de comprimento, é colocado a 80 cm de distância de um espelho esférico convexo. A imagem do palito possui comprimento de 1,6 cm e a mesma orientação deste. Pode-se concluir que o valor absoluto da distância focal do espelho vale: a) 10 cm b) 20 cm c) 30 cm d) 40 cm e) 50 cm Questão 18 - (UEFS BA/2013) Disponível em: <http://efisica.if.usp.br/otica/basico/espelhos_ esfericos/associacao/> Acesso em: 25 jun. 2013. A figura representa o esquema simplificado de um holofote, construído com dois espelhos esféricos côncavos associados, para obter um feixe paralelo de luz cilíndrico com alta eficiência no aproveitamento da luz emitida por um pequeno filamento aquecido de uma lâmpada. Considerando-se que os espelhos obedecem às condições de Gauss e sabendo-se que f1 e f2 são, respectivamente, as distâncias focais dos espelhos 1 e 2, é correto afirmar: a) A distância do filamento ao espelho E1 é igual a 2f1. b) A distância entre os espelhos E1 e E2 é igual a f1 + 2f2. c) A imagem da lâmpada conjugada pelo espelho E2 é virtual. d) O filamento é colocado no centro de curvatura do espelho E1. e) O espelho E2 deve ser posicionado de forma que o seu foco coincida com a posição do filamento. Questão 19 - (FMJ SP/2012) Um brinquedo possui uma pequena lâmpada que deve funcionar como uma lanterna de pouco alcance. Para melhorar a qualidade do pincel de luz, um espelho côncavo, feito em material plástico flexível, deve ser encaixado em um orifício cônico. Após sua montagem no orifício, o espelho, que possuía distância focal de 2 m, passa a ter distância focal de 1 m. A mudança causada no espelho altera a posição de imagens que ele poderia produzir. Considerando que um objeto real seja colocado a menos de 1 m diante do espelho, antes e depois de seu encaixe no orifício, e, em ambos os casos, à mesma distância da superfície refletora, a nova posição da imagem (p’’) obtida desse objeto, escrita em termos da distância que se obteria se o espelho não tivesse sido ainda colocado em seu lugar (p’), é dada por a) 2 'p ''p  b) 'p 'p2 ''p   c) 2'p 'p2 ''p   
  • 5. d) 2'p 'p2 ''p    e) 'p4 'p2'p ''p    Questão 20 - (UNESP/2007) Um pesquisador decide utilizar a luz solar concentrada em um feixe de raios luminosos para confeccionar um bisturi para pequenas cirurgias. Para isso, construiu um coletor com um espelho esférico, para concentrar o feixe de raios luminosos, e um pequeno espelho plano, para desviar o feixe em direção à extremidade de um cabo de fibra óptica. Este cabo capta e conduz o feixe concentrado para a sua outra extremidade, como ilustrado na figura. Em uma área de 1 mm2 , iluminada pelo sol, a potência disponível é 0,001 W/mm2 . A potência do feixe concentrado que sai do bisturi óptico, transportada pelo cabo, cuja seção tem 0,5 mm de raio, é de 7,5 W. Assim, a potência disponibilizada por unidade de área (utilize 3 ) aumentou por um fator de a) 10 000. b) 4 000. c) 1 000. d) 785. e) 100. GABARITO: 1) Gab: A 2) Gab: E 3) Gab: A 4) Gab: A 5) Gab: B 6) Gab: a) i  0,05 cm. b) 61  R 7) Gab: A = 1,25 p = 40cm 8) Gab: C 9) Gab: D 10) Gab: 12 11) Gab: A 12) Gab: C 13) Gab: C 14) Gab: A 15) Gab: C 16) Gab: 22 17) Gab: B 18) Gab: B 19) Gab: C 20) Gab: A