sexta-feira, 9 de março de 2012

Exercício de Física 2º ano Ensino Médio - ESPELHOS ESFÉRICOS


2º ano do  ENSINO MÉDIO - 2012
Prof. Marcelo Franco Moura

LISTA DE EXERCÍCIOS – ESPELHOS ESFÉRICOS

1)    Uma pessoa, a 1,0 m de distância de um espelho, vê a sua imagem direita menor e distante 1,2 m dela. Determine o tipo de espelho e a sua distância focal.

2)    Um objeto está diante de um espelho côncavo de distância focal 20 cm. Sua imagem, produzida pelo espelho, é virtual e está a 30 cm do vértice do mesmo. Determine a distância do objeto à imagem.

3)    Um objeto luminoso é colocado a 80 cm de um espelho esférico de raio de curvatura igual a 1,2 m. Sabe-se que a imagem formada é virtual e menor que o objeto. Calcule a distância da imagem ao espelho, em cm.

4)    Num anteparo a 60 cm de um espelho esférico, forma-se uma imagem nítida de um objeto real situado a 20 cm do espelho.
Determine:

a)    a natureza da imagem e o tipo do espelho;
b)    a distância focal e o raio de curvatura do espelho.

5)    Dois espelhos, E1 e E2, são alinhados de modo que têm eixo óptico comum e estão com suas faces refletoras voltadas uma para a outra e separadas por 32 cm.
Um objeto pontual é colocado sobre o mesmo eixo, a meia dis­tância, entre os dois espelhos. Observa-se que sua imagem final, após múltiplas reflexões da luz nos dois espelhos, situa­-se sempre, também, à meia distância entre eles.
O espelho E1 é côncavo, com raio de curvatura igual a 24 cm.

a)    Determine a posição da primeira imagem do objeto formada apenas pelo espelho E1.
b)    Identifique o tipo do espelho E2.

6)    O eixo principal de um espelho esférico côncavo, de 4,2 m de raio de curvatura, está dis­posto perpendicularmente a um espelho plano. As superfícies refletoras se defrontam e a distância entre os espelhos vale 5 m. A que distância do espelho côncavo deve ser coloca­do (entre os espelhos, no eixo principal) um ponto luminoso para que, após as reflexões sucessivas dos raios sobre os dois espelhos, a imagem final coincida com o ponto?

7)    Um espelho convexo, cuja distância focal mede 10 cm em módulo, está situado a 20 cm de um espelho côncavo de distância focal igual a 20 cm. Os espelhos estão montados coaxialmente e as superfícies refletoras se defrontam. Coloca-se um objeto no ponto médio do segmento que une os vértices dos dois espelhos. Localize a imagem fornecida pelo espelho convexo ao receber os raios luminosos que partem do objeto e são refletidos pelo espelho côncavo.
  
8)    As faces de uma calota esférica de 30 cm de raio funcionam como espelhos. Um objeto luminoso de 5,0 cm de comprimento é colocado defronte à face côncava da calota, sobre seu eixo principal e a 30 cm da mesma. Em seguida o objeto é colocado do outro lado da calota, a 30 cm da face convexa, sobre seu eixo principal.
Pede-se:

a)    a distância entre as imagens formadas nas duas situações.
b)    a relação entre os tamanhos das imagens formadas na primeira e na segunda situação.

9)    Um espelho côncavo produz uma imagem real invertida de mesmo tamanho que um objeto situado a 40 cm de distância. Determine a distância focal do espelho.

10) A distância entre um objeto e uma imagem conjugada por um espelho esférico é de 20 cm e ambos são reais. O objeto tem uma altura três vezes superior à da imagem. Calcular o raio da curvatura do espelho.

11) Ao tentar comprar um espelho odontológico, um odontólogo obtém as seguintes informações técnicas, fornecida por um vendedor: o espelho A é côncavo e possui raio de curvatura igual a 6,0 cm, enquanto o espelho B difere de A apenas pelo raio de curvatura, que é igual a 4,0 cm. A ampliação, no entanto, parâmetro de extrema importância para o profissional de odontologia depende da distância do espelho ao dente. Para fins de comparação, o odontólogo considera que os espelhos são colocados a 1,0 cm do dente a ser observado. Então, após alguns cálculos, ele decide comprar o de maior ampliação. Qual o espelho comprado pelo odontólogo? Justifique.

12) Um objeto colocado diante de um espelho esférico côncavo, de distância focal 45 cm, tem conjugada uma imagem invertida; sua altura é o dobro da do objeto.
Calcule:

a)    a distância do objeto ao espelho.
b)    a distância da imagem ao espelho.

13) Uma pequena barra metálica é solta no instante t = 0 s do topo de um prédio de 32 m de altura. A aceleração da gravidade local é 10 m/s².
A barra cai na direção de um espelho côncavo colocado no solo, conforme indicado na figura a seguir. Em certo instante, a imagem da barra fica invertida, 30 cm acima da barra e quatro vezes maior que ela.
 


   
Determine o instante em que isso ocorre.


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