DOMUS_Apostila 02 - FÍSICA II - Módulo 46 (Exercício 14)                                                                 a...
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Fisica 2 exercicios gabarito 14

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Fisica 2 exercicios gabarito 14

  1. 1. DOMUS_Apostila 02 - FÍSICA II - Módulo 46 (Exercício 14) a) Sempre, porque sempre haverá algum ângulo de incidência relativo à normal e maior que 0°C para o qual haverá refração. b) Sempre, porque o vidro é um material transparente. c) Apenas se os raios da luz emitida por eles chegarem Exercício 14 à janela fazendo um ângulo de 90° com a superfície do vidro. d) Nunca, porque sempre haverá reflexão total na passagem do ar para o vidro. Questão 01 e) Nunca, porque sempre haverá reflexão total na passagem do vidro para o ar. A figura a seguir mostra um raio de luzmonocromática propagando-se no ar e atingindo o ponto Questão 04A da superfície de um paralelepípedo retângulo feito devidro transparente. A linha pontilhada, normal àsuperfície no ponto de incidência do raio luminoso, e os Uma moeda encontra-se exatamente no centro dotrês raios representados estão situados num mesmo fundo de uma caneca. Despreze a espessura da moeda.plano paralelo a uma das faces do bloco. Considere a altura da caneca igual a 4 diâmetros daa) De acordo com a figura, que fenômenos estão moeda, d(M), e o diâmetro da caneca igual a 3 d(M).ocorrendo no ponto A?b) O ângulo limite para um raio da luz considerada,quando se propaga desse vidro para o ar, é 42°. Mostreo que acontecerá com o raio no interior do vidro aoatingir o ponto B. a) Um observador está a uma distância de 9 d(M) da borda da caneca. Em que altura mínima, acima do topo da caneca, o olho do observador deve estar para ver a moeda toda? b) Com a caneca cheia de água, qual a nova altura mínima do olho do observador para continuar a enxergar a moeda toda? n(água) = 1,3. Questão 05 Questão 02 Um cão está diante de uma mesa, observando um peixinho dentro do aquário, conforme representado na Na figura a seguir, a luz incide segundo o mesmo figura. Ao mesmo tempo, o peixinho também observa oângulo de incidência θ 1 a partir do filme superior de um cão. Em relação à parede P do aquário e às distânciasconjunto de dois filmes superpostos. Os índices de reais, podemos afirmar que as imagens observadas porrefração dos filmes estão indicados na figura. cada um dos animais obedecem às seguintes relações:Aumentando-se progressivamente θ 1, em que caso oraio refratado no filme inferior desaparecerá primeiro? a) O cão observa o olho do peixinho mais próximo da parede P, enquanto o peixinho observa o olho do cão mais distante do aquário. b) O cão observa o olho do peixinho mais distante da parede P, enquanto o peixinho observa o olho do cão mais próximo do aquário. c) O cão observa o olho do peixinho mais próximo da parede P, enquanto o peixinho observa o olho do cão Questão 03 mais próximo do aquário. d) O cão observa o olho do peixinho mais distante da Considere que você vive em um mundo onde o índice parede P, enquanto o peixinho observa o olho do cãode refração do vidro imerso em ar é igual a 3. Se o índice também mais distante do aquário.de refração do ar permanecer igual a 1, quando e por e) O cão e o peixinho observam o olho um do outro, emque os objetos serão vistos através de uma janela, sendo relação à parede P, em distâncias iguais às distânciasesta de vidro e fechada? reais que eles ocupam na figura.Aprovação em tudo que você faz. 1 www.colegiocursointellectus.com.br
  2. 2. DOMUS_Apostila 02 - FÍSICA II - Módulo 46 (Exercício 14) Questão 06 Um banhista deixa os óculos de mergulho caírem nofundo de uma piscina, na qual a profundidade da água éde 2,6 m. O banhista, de fora dágua, vê os óculossegundo uma direção perpendicular ao fundo da piscina.A profundidade aparente em que os óculos seencontram, em metros, é:a) 0,65b) 1,30c) 1,95d) 2,60 a) o seno do ângulo de refração sofrido por um raio de Questão 07 luz que incida com um ângulo θ 0 = 60° da camada superior para a camada subsequentemente abaixo. Uma lâmina homogênea de faces paralelas é b) o seno do ângulo de refração na i-ésima camada doconstituída de um material com índice de refração n2 = mesmo raio incidente do item a).1,5. De um lado da lâmina, há um meio homogêneo de c) o número de camadas de ar necessárias para queíndice de refração n1 = 2,0; do outro lado, há ar, cujo ocorra a reflexão total do raio do item a), supondo que aíndice de refração n3 consideramos igual a 1,0. reflexão total ocorra na última camada. Um raio luminoso proveniente do primeiro meioincide sobre a lâmina com ângulo de incidência θ 1, Questão 10como indica a figura. O prisma da figura está colocado no ar e o material de que é feito tem um índice de refração igual a 2 . Os ângulos A são iguais a 30°. Considere dois raios de luz incidentes perpendiculares à face maior. Calcule o valor de θ 1 a partir do qual o raio queatravessa a lâmina sofre reflexão total na interface como ar. a) Calcule o ângulo com que os raios emergem do Questão 08 prisma. b) Qual deve ser o índice de refração do material do prisma para que haja reflexão total nas faces OA? Suponha que a velocidade de propagação de umaonda sonora seja 345 m/s no ar e 1035 m/s dentro da GABARITOágua. Suponha também que a lei de Snell da refraçãoseja válida para essa onda.a) Para que possa ocorrer reflexão total, a onda deve Questão 01propagar-se do ar para a água ou da água para o ar?Justifique sua resposta. a) Reflexão e Refração.b) Calcule o ângulo limite a partir do qual ocorre reflexão b) Observe o esquema a seguir:total. Questão 02 Questão 09 Letra E. A "miragem" ocorre devido ao fato de que o arquente acima da superfície terrestre, como a areia dodeserto ou o asfalto num dia ensolarado, reflete o "céu", Questão 03fazendo com que tenhamos a impressão da existênciade água. Admita que o ar na região logo acima da Letra A.superfície (figura adiante) possa ser considerado como asobreposição de camadas muito finas de ar. Se o ar da Questão 04camada superior tem um índice de refração n0 e cadacamada subsequente tem um índice de refração 0,99vezes o índice de refração da camada de ar logo acima, a) h1 = 36d(M)como mostra a figura a seguir, calcule: b) h2 = 27d(M)Aprovação em tudo que você faz. 2 www.colegiocursointellectus.com.br
  3. 3. DOMUS_Apostila 02 - FÍSICA II - Módulo 46 (Exercício 14) Questão 05 Questão 09 Letra A. a) sen θ 1 = 0,88 A figura mostra o trajeto de um raio luminoso que saido cão e chega ao peixe. b) A figura mostra o trajeto de um raio luminoso que saido peixe chega ao cão. c) ic = 15 Questão 10 a) A figura mostra o trajeto seguido pelo raio luminosos. Questão 06 Letra C. Questão 07 Aplicando-se Snell na passagem do material para o ar, vem: A reflexão total na interface com o ar ocorre se oângulo de incidência for maior que o ângulo limite. n.sen300 = nar .senθ → 2 × 0,5 = 1senθ → senθ = 2 → θ = 450Usando a lei de Snell na interface dos meios 1 e 2, e 2considerando que o ângulo de refração nesta interface é b) Determinação do ângulo limiteigual ao ângulo de incidência na interface com o ar,pode-se escrever as seguinte equações: n n.sen300 = nar .senθ → n × 0,5 = 1.senθ → senθ = 2sen θ 1 = 1,5sen θ 2 = sen 90° = 1. 2 Para não haver raio emergente a equação acima não 1 pode ter solução. Portanto: Resolvendo essa última equação obtemos sen θ 1 = 2 n senθ = >1→ n > 2logo, θ 1 = 30°. 2 Questão 08a) A reflexão total só ocorre se a onda incidir do meio demenor velocidade para o de maior velocidade. Portanto,para ocorrer reflexão total, a onda deve propagar-se doar para a água.b) Utilizando a Lei de Snell, sen θ lim = v(ar)/v(ag) =345/1035, ou seja, senèlim = 1/3. Portanto, θ lim =arcsen (1/3).Aprovação em tudo que você faz. 3 www.colegiocursointellectus.com.br

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