Fisica 3 exercicios gabarito 25

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Fisica 3 exercicios gabarito 25

  1. 1. DOMUS_Apostila 03 - FÍSICA II - Módulo 49 (Exercício 25) Considere as informações I. A Lua é o ambiente ideal para a instalação de receptores ou refletores de radiação, pois não tem atmosfera para absorver radiação. Exercício 25 II. O refletor deve funcionar como um espelho côncavo para a radiação de micro-ondas, a fim de concentrar o feixe na direção da Terra. III. O painel solar e o transmissor fazem conversão de Questão 01 energia sob as formas de radiação e elétrica, porém em sentidos opostos. Uma pessoa deseja construir um sistema óptico Dentre as afirmações acima, apenas esta (ão)capaz de aumentar a intensidade de um feixe de raios correta(s):de luz paralelos, tornando-os mais próximos, sem que a) II e III.modifique a direção original dos raios incidentes. Para b) I e II.isso, tem à sua disposição prismas, lentes convergentes, c) I e III.lentes divergentes e lâminas de faces paralelas. d) I, II e III. Tendo em vista que os elementos que constituirão o e) II.sistema óptico são feitos de vidro e estarão imersos noar, qual das cinco composições a seguir poderá ser Questão 04considerada como uma possível representação dosistema óptico desejado? A figura representa um banco óptico didático: coloca- se uma lente no suporte e varia-se a sua posição até que se forme no anteparo uma imagem nítida da fonte (em geral uma seta luminosa vertical). As abscissas do anteparo, da lente e do objeto são medidas na escala, que tem uma origem única. Questão 02 Um objeto está a uma distância P do vértice de umespelho esférico de Gauss. A imagem formada é virtuale menor. Neste caso, pode-se afirmar quea) o espelho é convexo.b) a imagem é invertida.c) a imagem se forma no centro de curvatura do a) Represente graficamente (sem valores numéricos) aespelho. situação correspondente ao esquema da figura, em qued) o foco do espelho é positivo, segundo o referencial de apareçam: o objeto (seta luminosa da fonte); a lente eGauss. seus dois focos; a imagem e pelo menos dois raios de luze) a imagem é formada entre o foco e o centro de que emergem do objeto, atravessem a lente e formem acurvatura. imagem no anteparo. b) Nessa condição, determine a distância focal da lente, Questão 03 sendo dadas as posições dos seguintes componentes, medidas na escala do banco óptico: anteparo, na abscissa 15 cm; suporte da lente, na abscissa 35 cm; Há algum tempo, discute-se a possibilidade de fonte, na abscissa 95 cm.obtenção de energia a partir da Lua, através do seguinteprocesso (ver figura); 1) painéis solares transformam aluz solar em eletricidade; 2) um transmissor é, então, Questão 05acionado, produzindo micro-ondas que são enviadas aum refletor; 3) o refletor direciona o feixe de ondas para Observe atentamente a fotografia do grafite:a Terra; 4) na Terra, uma antena recebe o feixe de ondase distribui a energia.Aprovação em tudo que você faz. 1 www.colegiocursointellectus.com.br
  2. 2. DOMUS_Apostila 03 - FÍSICA II - Módulo 49 (Exercício 25) A lente objetiva usada para tirar a fotografia dografite pode ser considerada como uma lenteconvergente delgada. Chame de p a distância entre aobjetiva e a parede fotografada, de d a distância entre aobjetiva e o plano do filme fotográfico (ou célula CCDnuma câmera digital), e de f a distância focal daobjetiva. Assinale a opção que identifica corretamente, para asituação da fotografia mencionada, como estãorelacionadas as 3 distâncias p, d e f e qual a orientaçãoda imagem formada sobre o filme.a) p > f > d; imagem invertida a) O raio de curvatura do espelho.b) d > f > p; imagem direita b) O tamanho h da imagem, se a pessoa tiver H = 1,60c) p > d > f; imagem invertida m de altura.d) f > d > p; imagem direitae) d > p > f; imagem invertida Questão 08 Questão 06 Dentro de um aquário sem água são colocados uma lente delgada convergente e um parafuso, posicionado O "Método de Pierre Lucie" ou "Método Gráfico das frontalmente à lente, ambos presos a suportes,Coordenadas (MGC)" é um interessante processo gráfico conforme a figura.para obter a abscissa associada à posição da imagem deum objeto formada por um espelho ou uma lenteesféricos. O método consiste em construir um par deeixos coordenados. Sobre o eixo das ordenadas, marcarum ponto referente à posição do objeto P(0,p) e depoisum ponto cujas coordenadas sejam a distância focal doespelho ou da lente, F(f,f). Traçar uma reta passando por Nessas condições, a imagem conjugada pela lente éP e F. O ponto P(p,0) onde a reta intercepta o eixo das direita e tem o dobro do tamanho do objeto.abscissa será a posição da imagem. a) Calcule a razão f/p, entre a distância focal da lente e Usando o MGC, a distância do objeto ao centro óptico da lente. b) Preenchido totalmente o aquário com água, aa) obtenha a equação de Gauss; distância focal da lente aumenta para 2,5 vezes ab) determine a posição e natureza da imagem de um distância focal na situação anterior, e a lente mantém oobjeto que se encontra a 2 cm do vértice de um espelho comportamento óptico convergente. Para as mesmascôncavo de distância focal de 3 cm. posições da lente e do objeto, calcule o aumento linear transversal para a nova imagem conjugada pela lente. Questão 07 Questão 09 Para espelhos esféricos nas condições de Gauss, a Uma lente convergente pode servir para formar umadistância do objeto ao espelho, p, a distância da imagem imagem virtual, direita, maior e mais afastada do que oao espelho, p, e o raio de curvatura do espelho, R, estão próprio objeto. Uma lente empregada dessa maneira érelacionados através da equação .O chamada lupa, e é utilizada para observar, com mais detalhes, pequenos objetos ou superfícies.aumento linear transversal do Um perito criminal utiliza uma lupa de distância focalespelho esférico é dado por A = - p/p, onde o sinal de A igual a 4,0 cm e fator de ampliação da imagem igual arepresenta a orientação da imagem, direita quando 3,0 para analisar vestígios de adulteração de um dos números de série identificador, de 0,7 cm de altura,positivo e invertida, quando negativo. Em particular, tipados em um motor de um automóvel.espelhos convexos são úteis por permitir o aumento docampo de visão e por essa razão são frequentementeempregados em saídas de garagens e em corredores desupermercados. A figura a seguir mostra um espelhoesférico convexo de raio de curvatura R. Quando umapessoa está a uma distância de 4,0 m da superfície doespelho, sua imagem virtual se forma a 20 cm deste, a) A que distância do número tipado no motor o perito deve posicionar a lente para proceder sua análise nasconforme mostra a figura. Usando as expressões condições descritas?fornecidas acima, calcule o que se pede. b) Em relação à lente, onde se forma a imagem do número analisado? Qual o tamanho da imagem obtida?Aprovação em tudo que você faz. 2 www.colegiocursointellectus.com.br
  3. 3. DOMUS_Apostila 03 - FÍSICA II - Módulo 49 (Exercício 25) Questão 10 Na última copa do mundo, telões instalados emvárias cidades transmitiram, ao vivo, os jogos da seleçãobrasileira. Para a transmissão, foram utilizadosinstrumentos ópticos chamados de projetores, que sãocompostos de uma lente convergente que permite aformação de imagens reais e maiores que um objeto(slides, filmes, etc). A figura abaixo mostra, de maneiraesquemática, a posição do objeto e da imagem ao longodo eixo ab de uma lente esférica delgada, tal como as b) 15 cmusadas em projetores. AB é o objeto, e CD, a imagem deAB conjugada pela lente. Questão 05 Letra C Questão 06 a) Os triângulos sombreados são semelhantes. Responda:a) Qual a distância, ao longo do eixo ab, do centro ópticoda lente à imagem CD?b) Qual a distância focal da lente?c) Qual a ampliação linear transversal? GABARITO: Questão 01 Portanto: Letra D Dividindo por pp’f ,vem: Questão 02 Letra A b) Aplicando o MGC. Questão 03 Letra D Questão 04a) Como a imagem está projetada no anteparo, ela éreal. O objeto também é real. Concluímos que se trata deuma lente convergente. Os triângulos sombreados são semelhantes, portanto: Questão 07 a) Expressão de Gauss .Aprovação em tudo que você faz. 3 www.colegiocursointellectus.com.br
  4. 4. DOMUS_Apostila 03 - FÍSICA II - Módulo 49 (Exercício 25) Não esqueça que se a imagem é virtualp’ = - 20 cm =- 0,2m e que se o espelho é convexo àdistância focal também.Logo:b) A ampliação é Questão 08Se a imagem é direita e possui o dobro do tamanho do a) OC = 6 quadrículas = 6 x 2 = 12 cmobjeto → A = 2 b) Observando a figura, vemos que: p = 8 cm ePelas equações de Gauss p’ = 12 cmA = i/o = -p’/p = 2 → p’ = -2p1/f = 1/p + 1/p’1/f = 1/p + 1/(-2p) c)1/f = 1/p – 1/(2p)1/f = 2/(2p) – 1/(2p)1/f = 1/(2p)f = 2p → f/p = 2A nova distância focal, fn = 2,5.f1/fn = 1/p + 1/p’n1/(2,5f) = 1/p + 1/p’n1/(2,5.2p) = 1/p + 1/p’n1/(5p) = 1/p + 1/p’n1/(5p) - 1/p = 1/p’n1/(5p) - 5/(5p) = 1/p’n-4/(5p) = 1/p’np’n = -5p/4A = -p’/p = (5p/4)/p = 5/4 = 1,25 Questão 09Dados: f = 4 cm; A = 3; h = 0,7 cm.a) Calculando a distância (p) do objeto à lente:b) Calculando a distância (p’) da imagem à lente: A imagem obtida é virtual e se forma a 8 cm da lente,do mesmo lado do objeto. O tamanho dessa imagem (h’) é dado pela expressãodo aumento linear transversal: Questão 10 A figura mostra um raio luminoso atravessando alente pelo centro óptico (não houve desvio).Aprovação em tudo que você faz. 4 www.colegiocursointellectus.com.br
  5. 5. DOMUS_Apostila 03 - FÍSICA II - Módulo 49 (Exercício 25)Aprovação em tudo que você faz. 5 www.colegiocursointellectus.com.br

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