Caderno
13
Óptica Geométrica I
Conteúdos
Luz, Cores, Fontes de Luz, Meios de Propagação da Luz, Princípios de Propagação da Luz, Sistemas Ópticos, Leis da Reflexão, Espelhos Planos e Espelhos Esféricos.
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Do que se Trata?
...
Confira!
A Luz pode ser desviada e refletida para formar imagens, com características conforme a nossa conveniência.
Neste caderno apresentamos exercícios com aplicações elementares desses fenômenos, algumas em dispositivos práticos, usando a aproximação denominada Óptica Geométrica, onde o comportamento observável da luz é similar a um raio, não exibindo, de maneira incisiva, suas características de onda.
Exercícios do Caderno
Aqui você encontrará os exercícios referentes a esses conteúdos. Ao final de cada exercício você poderá verificar a resposta e a resolução comentada deste. Caso prefira, faça o download e tenha a sua lista em formato .doc ou .pdf:
01
As afirmações a seguir tratam dos conceitos básicos de Óptica Geométrica.
I. A Óptica Geométrica interpreta a luz como setas orientadas, denominadas de raios de luz, sem levar em conta a sua natureza.
II. Raios de luz são setas orientadas usadas para ilustrar a direção e o sentido de propagação da luz.
III. Na Óptica Geométrica os fenômenos luminosos são estudados com base na teoria corpuscular da Luz.
É (São) verdadeira(s):
a) Apenas I.
b) I e II.
c) II e III.
d) I e III.
e) Todas as alternativas.
Resolução Comentada
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02
(UFRN) Ana Maria, modelo profissional, costuma fazer ensaios fotográficos e participar de desfiles de moda. Em trabalho recente, ela usou um vestido que apresentava cor vermelha quando iluminado pela luz do sol. Ana Maria irá desfilar novamente usando o mesmo vestido. Sabendo-se que a passarela onde Ana Maria vai desfilar será iluminada agora com luz monocromática verde, podemos afirmar que o público perceberá seu vestido como sendo
a) verde, pois é a cor que incidiu sobre o vestido.
b) preto, porque o vestido só reflete a cor vermelha.
c) de cor entre vermelha e verde devido à mistura das cores.
d) vermelho, pois a cor do vestido independe da radiação incidente.
04
Em uma sala, um feixe de luz proveniente do Sol (P1), que entra por uma janela em seu teto, atravessa uma lente (S1) colocada na horizontal, cuja luz é projetada no piso desta sala (P2). A seguir, um espelho (S2) é colocado para interceptar a luz que emerge da lente, refletindo essa luz, que é projetada em uma das paredes (P3). Para essa situação, responda que pontos são objeto e imagem para cada sistema, classificando-os em real, virtual ou impróprio.
Sistemas Ópticos
Pontos (P1, P2 ou P3)
Tipo (Real, Virtual ou Impróprio)
S1
Objeto:
Imagem:
S2
Objeto:
Imagem:
06
Barba, o barbeiro, olha para a imagem de um relógio de ponteiros, em um espelho a sua frente, e vê o horário de 11 h e 45 min. O relógio se encontra na parede às suas costas, 3 m a frente do espelho, e este se encontra a 2 m do barbeiro, conforme o esquema ao lado. Com relação à imagem deste relógio no espelho:
a) caracterize-a quanto a sua natureza (real ou virtual) e tamanho (menor, maior ou igual ao objeto);
b) qual a distância de Barba até a imagem do relógio?
c) qual o horário indicado no relógio visto por barba?
07
Em um restaurante, um espelho deve ser colocado na parede oposta ao caixa, para que, deste, seja possível ver toda a porta de entrada. Considerando que cada quadriculado do projeto apresentado tenha uma dimensão de 2 m x 2 m, responda, justificando, às perguntas do proprietário:
a) Qual deve ser a largura mínima do espelho a ser colocado na parede?
b) Através deste espelho, será possível ver, do caixa, o televisor?
08
(OBF) Um holofote é um dispositivo que fornece um feixe de raios luminosos paralelos. Na figura abaixo temos um espelho côncavo E1 e um espelho convexo E2. Utilizando uma lâmpada como fonte de luz, e um dos espelhos, onde deveríamos colocá-la para termos o efeito de um holofote? As letras F e C indicam a posição do foco e do centro de cada espelho e o detalhe em azul a superfície espelhada.
a) Entre o foco F e o centro C do espelho E1.
b) Entre o foco F e o centro C do espelho E2.
c) No centro C do espelho E1.
d) No foco F do espelho E2.
e) No foco F do espelho E1.
09
Julgue as afirmações feitas acerca dos raios notáveis em espelhos esféricos côncavos:
I. Todo raio de luz que incide paralelo ao eixo principal, reflete passando pelo foco.
II. Um raio de luz que incide no espelho passando pelo foco, reflete paralelo ao eixo principal.
III. Os raios refletido e incidente são simétricos em relação ao eixo principal, se este último incide no espelho passando pelo centro de curvatura.
IV. Qualquer raio de luz que incida sobre o vértice do espelho deve ser refletido sobre si mesmo.
São verdadeiras:
a) I e II.
b) I, II e III.
c) II e III.
d) I, II e IV.
e) Todas as alternativas.
10
Deseja-se, utilizando um espelho esférico, projetar a imagem de um objeto em uma tela colocada a 200 cm do espelho, de forma que esta imagem seja ampliada em 4 vezes. Para conseguir realizar essa projeção:
a) a que distância o objeto deve ser colocado do espelho?
b) qual o tipo e a distância focal do espelho a ser utilizado?
Playlist
Assista a todos os vídeos deste caderno, na sequência, para sua revisão do conteúdo.
Respostas
01. Letra B.
02. Letra B.
03. Letra B.
04. Para S1: P1 é o objeto impróprio e P2 é a imagem real; para S2: P2 é o objeto virtual e P3 é a imagem real.
05. Letra B.
06. a) Virtual e igual ao objeto; b) 5 m; c) 12 h e 15 min.
07. a) 4 m; b) Não, o televisor estará fora do campo visual.
08. Letra E.
09. Letra A.
10. a) 50 cm; b) Um Espelho Côncavo de distância focal igual a 40 cm.