2º Ano Ensino Médio - 2011
Prof. Marcelo Franco
Moura
LISTA DE EXERCÍCIOS -
INTRODUÇÃO A ÓPTICA GEOMÉTRICA E ESPELHO PLANO
1)
Uma
lâmpada fina e retilínea (fluorescente) se encontra no centro do teto de uma
sala, conforme mostra a ilustração. Uma haste fina e retilínea é alinhada
segundo a direção da lâmpada, fazendo coincidir o centro da lâmpada com o
centro da haste. Complete a figura indicando quais são as regiões plenamente
iluminadas (i), de penumbra (p) e de sombra (s).
2)
Com
a finalidade de produzir iluminação indireta, uma luminária de parede possui,
diante da lâmpada, uma capa opaca em forma de meio cano.
No
teto, a partir da parede onde está montada a luminária, sabendo que esta é a
única fonte luminosa do ambiente e que a parede sobre a qual está afixada essa
luminária foi pintada com uma tinta pouco refletora, esboce o padrão de
iluminação projetado sobre esse teto, indicando as regiões de sombra, penumbra
e de luz intensa.
3)
A
fim de estimar a altura de um edifício, Otávio pegou uma vassoura de 1,5 m de
comprimento e mediu a extensão da sombra sobre o solo, obtendo o valor de 30
cm. No mesmo instante, ele mediu o tamanho da sombra do prédio sobre o chão e
anotou o valor de 12 m. Qual é, aproximadamente, a altura do edifício?
4)
Um
observador pontual visa do ponto A o edifício da figura mediante um ângulo
visual, cuja tangente trigonométrica vale 1. Ao observar o mesmo prédio do
ponto B, o faz mediante um ângulo visual, cuja tangente trigonométrica vale
4/5. Sendo 10 m a distância entre os pontos A e B, determine a altura h do
edifício.
5)
Um
homem encontra-se parado diante de um poste luminoso, como mostra a figura.
Calcule o comprimento de sua sombra no chão.
6)
Entre
uma fonte pontual e uma tela coloca-se um corpo opaco, como mostra a figura.
Calcule o comprimento da sombra formada na
tela.
7)
No
teto de uma sala, cujo pé direito (medida do teto ao piso) vale 3,0 m, está
fixa uma lâmpada linear de 20 cm (fonte extensa). Uma barra opaca de 1,0 m de
comprimento está horizontalmente suspensa a 1,20 m do teto. Sabendo-se que os
pontos médios da lâmpada e da barra definem uma mesma vertical, determine:
a)
o
tamanho da sombra projetada;
b)
o
tamanho de cada uma das penumbras projetadas.
Supõe-se que a lâmpada e a barra estejam
paralelas.
8)
Quando
o Sol está a pino, uma menina coloca um lápis de 7,0.10-3 m de
diâmetro, paralelamente ao solo, e observa a sombra dele formada pela luz do
Sol. Ela nota que a sombra do lápis é bem nítida quando ele está próximo ao
solo mas, à medida que vai levantando o lápis, a sombra perde a nitidez até
desaparecer, restando apenas a penumbra. Sabendo-se que o diâmetro do Sol é de
14.108 m e a distância do Sol à Terra é de 15.1010 m,
calcule a altura do lápis em relação ao solo em que a sombra desaparece.
9)
Uma
lâmpada linear, de 10 cm de comprimento, está fixa no teto de um quarto, cujo
pé direito vale 2,8 m. Paralelamente à lâmpada e a 80 cm do piso, coloca-se uma
haste metálica de 1 m de comprimento, conforme a figura.
Calcule:
b)
o
comprimento de cada uma das penumbras projetadas no piso.
10)
Um
aparelho fotográfico rudimentar é constituído por uma câmara escura com um
orifício em uma face e um anteparo de vidro fosco na face oposta. Um objeto
luminoso em forma de L encontra-se a 2,0 m do orifício e sua imagem no anteparo
é 5 vezes menor que o seu tamanho natural.
a)
Esboce
a imagem vista pelo observador O indicado na figura.
b)
Determine
a largura d da câmara.
11)
Uma
pessoa de 1,80 m de altura encontra-se a 2,4 m do orifício de uma câmara escura
de 0,2 m de comprimento. Qual a altura da imagem formada?
12)
A
imagem focada de uma câmara escura dista 50 mm do orifício e tem uma altura de
20 mm. A árvore está a uma distância de 15 m do orifício. Qual a altura da
árvore?
13)
Uma
garota, de altura H, está postada a uma distância d de um espelho plano que se
encontra colado a uma parede vertical. Sabendo-se que a distância do globo
ocular da garota até o solo é h, determine qual deve ser o tamanho mínimo (x)
do espelho, para que a menina possa visualizar sua imagem inteira. Determine
também qual deve ser a distância da borda inferior do espelho ao solo (y).
14)
A
ilustração ao lado mostra uma sala ABCD de formato quadrado (6 m x 6 m). Uma
pessoa (representada pelo ponto O) está no centro da sala e olha em direção à
parede CD, onde se encontra um espelho plano disposto paralelamente à parede
AB. A fim de que o observador, pelo espelho, possa enxergar os cantos A e B da
sala, qual a largura mínima desse espelho deverá ter?
15)
Uma
jovem está parada em A diante de uma vitrine, cujo vidro, de 3 m de largura,
age como uma superfície refletora plana vertical. Ela observa a vitrine e não
repara que um amigo, que no instante t0 está em B, se aproxima, com
velocidade constante de 1 m/s, como indicado na figura, vista de cima.
Se continuar observando a vitrine, a jovem
poderá começar a ver a imagem do amigo, refletida no vidro, em que intervalo de
tempo?
16)
A
figura abaixo mostra um objeto AB de 30 cm de comprimento colocado em frente a
um espelho plano E, paralelamente a este. O ponto O representa o observador.
Para que esse observador consiga enxergar o
objeto inteiramente por reflexão no espelho, qual o comprimento mínimo esse espelho
deve ter?
17)
No
esquema, temos uma fonte luminosa em A e um observador em B. Um raio de luz
parte do ponto A, sofre reflexão no espelho plano e chega em B. Quanto vale a
extensão do trajeto AEB?
Cade as respostas
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ResponderExcluirDemostração de fisica aplicarão
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