Física Listas de Exercício (EM/Vestibular)

Física – Lista de Exercícios de Ótica I

Questão

(UERJ – 2018) Considerando o conceito de simetria, observe o desenho abaixo:

Os pontos A e B são simétricos em relação à reta s, quando s é a mediatriz do segmento AB. Observe este novo desenho:

Em relação à reta s, a imagem simétrica da letra R apresentada no desenho é:

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Questão

(UNICAMP – 2017) Em uma animação do Tom e Jerry, o camundongo Jerry se assusta ao ver sua imagem em uma bola de Natal cuja superfície é refletora, como mostra a reprodução abaixo. É correto afirmar que o efeito mostrado na ilustração não ocorre na realidade, pois a bola de Natal formaria uma imagem

a) virtual ampliada.
b) virtual reduzida.
c) real ampliada.
d) real reduzida.

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Questão

(FATEC – 2019) A figura apresenta a obra de litogravura “Mão com esfera refletora” (1935), do artista gráfico holandês Maurits Cornelis Escher (1898–1972), que se representou por uma imagem refletida em uma esfera.

Sendo o artista o objeto refletido na superfície dessa esfera, podemos afirmar corretamente, sobre essa imagem formada, que se
(A) assemelha à classificação exata de uma imagem observada em uma lente delgada convergente.
(B) assemelha à classificação exata de uma imagem observada em um espelho côncavo.
(C) classifica em menor, direita e real.
(D) posiciona entre o foco e o vértice da face refletora.
(E) posiciona entre o raio de curvatura e o vértice da face refletora.

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Questão

(UNESP – 2016) Quando entrou em uma ótica para comprar novos óculos, um rapaz deparou-se com três espelhos sobre o balcão: um plano, um esférico côncavo e um esférico convexo, todos capazes de formar imagens nítidas de objetos reais colocados à sua frente. Notou ainda que, ao se posicionar sempre a mesma distância desses espelhos, via três diferentes imagens de seu rosto, representadas na figura a seguir.

Em seguida, associou cada imagem vista por ele a um tipo de espelho e classificou-as quanto às suas naturezas. Uma associação correta feita pelo rapaz está indicada na alternativa:
(A) o espelho A é o côncavo e a imagem conjugada por ele é real.
(B) o espelho B é o plano e a imagem conjugada por ele é real.
(C) o espelho C é o côncavo e a imagem conjugada por ele é virtual.
(D) o espelho A é o plano e a imagem conjugada por ele é virtual.
(E) o espelho C é o convexo e a imagem conjugada por ele é virtual.

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Questão

(UNICAMP – 2019) As cirurgias corretivas a laser para a visão estão cada vez mais eficientes. A técnica corretiva mais moderna é baseada na extração de um pequeno filamento da córnea, modificando a sua curvatura. No caso de uma cirurgia para correção de miopia, o procedimento é feito para deixar a córnea mais plana. Assinale a alternativa que explica corretamente o processo de correção da miopia.

a) Na miopia, a imagem do ponto remoto se forma antes da retina e a cirurgia visa a aumentar a distância focal da lente efetiva do olho.

b) Na miopia, a imagem do ponto remoto se forma depois da retina e a cirurgia visa a aumentar a distância focal da lente efetiva do olho.

c) Na miopia, a imagem do ponto remoto se forma depois da retina e a cirurgia visa diminuir a distância focal da lente efetiva do olho.

d) Na miopia, a imagem do ponto remoto se forma antes da retina e a cirurgia visa a diminuir a distância focal da lente efetiva do olho.

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Questão

(UNESP – 2018) A figura representa um painel colorido e a imagem de parte desse painel, observada através de uma lente convergente, colocada paralelamente à sua frente.

Considerando que o círculo representa a lente, cuja distância focal é igual a F, a distância entre o centro óptico da lente e o painel é
(A) igual a F.
(B) maior que 2F.
(C) igual a 2F.
(D) menor que F.
(E) maior que F e menor que 2F.

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Questão

(PUCC – 2018) As imagens projetadas nas telas dos cinemas são reais e maiores que o objeto. Se o sistema óptico do projetor de um cinema fosse constituído apenas por uma lente de distância focal f, esta seria
(A) divergente, e o objeto deveria ser colocado a uma distância da lente menor que f.
(B) divergente, e o objeto deveria ser colocado a uma distância da lente maior que f e menor que 2f.
(C) convergente, e o objeto deveria ser colocado a uma distância da lente menor que f.
(D) convergente, e o objeto deveria ser colocado a uma distância da lente maior que f e menor que 2f.
(E) convergente, e o objeto deveria ser colocado a uma distância da lente maior que 2.

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Questão

(UNESP – 2016) Dentre as complicações que um portador de diabetes não controlado pode apresentar está a catarata, ou seja, a perda da transparência do cristalino, a lente do olho. Em situações de hiperglicemia, o cristalino absorve água, fica intumescido e tem seu raio de curvatura diminuído (figura 1), o que provoca miopia no paciente. À medida que a taxa de açúcar no sangue  retorna  aos  níveis  normais,  o cristalino perde  parte do  excesso  de  água  e  volta  ao  tamanho  original  (figura  2). A repetição  dessa  situação  altera  as  fibras  da  estrutura  do cristalino, provocando sua opacificação.

(www.revistavigor.com.br. Adaptado.)

De  acordo  com  o  texto,  a  miopia  causada  por  essa  doença deve-se ao fato de, ao tornar-se mais intumescido, o cristalino ter sua distância focal
(A) aumentada e tornar-se mais divergente.
(B) reduzida e tornar-se mais divergente.
(C) aumentada e tornar-se mais convergente.
(D) aumentada e tornar-se mais refringente.
(E) reduzida e tornar-se mais convergente.

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Questão

(UNESP – 2015) Nas câmeras fotográficas digitais, os filmes são substituídos por sensores digitais, como um CCD (sigla em inglês para Dispositivo de Carga Acoplada). Uma lente esférica convergente (L), denominada objetiva, projeta uma imagem nítida, real e invertida do objeto que se quer fotografar sobre o CCD, que lê e armazena eletronicamente essa imagem. A figura representa esquematicamente uma câmera fotográfica digital. A lente objetiva L tem distância focal constante e foi montada dentro de um suporte S, indicado na figura, que pode mover-se para a esquerda, afastando a objetiva do CCD ou para a direita, aproximando-a dele. Na situação representada, a objetiva focaliza com nitidez a imagem do objeto O sobre a superfície do CCD.

Considere a equação dos pontos conjugados para lentes esféricas $$\frac{1}{f} = \frac{1}{p} + \frac{1}{p’}$$, em que f é a distância focal da lente, p a coordenada do objeto e p’ a coordenada da imagem. Se o objeto se aproximar da câmera sobre o eixo óptico da lente e a câmera for mantida em repouso em relação ao solo, supondo que a imagem permaneça real, ela tende a mover-se para a
(A) esquerda e não será possível mantê-la sobre o CCD.
(B) esquerda e será possível mantê-la sobre o CCD movendo-se a objetiva para a esquerda.
(C) esquerda e será possível mantê-la sobre o CCD movendo-se a objetiva para a direita.
(D) direita e será possível mantê-la sobre o CCD movendo-se a objetiva para a esquerda.
(E) direita e será possível mantê-la sobre o CCD movendo-se a objetiva para a direita.

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Questão

(FUVEST – 2015) Luz solar incide verticalmente sobre o espelho esférico convexo visto na figura abaixo.

Os raios refletidos nos pontos A, B e C do espelho têm, respectivamente, ângulos de reflexão $$\Theta_{A}$$, $$\Theta_{B}$$ e $$\Theta_{C}$$ tais que

a) $$\Theta_{A} >\Theta_{B} >\Theta_{C}$$
b) $$\Theta_{A} >\Theta_{C} >\Theta_{B}$$
c) $$\Theta_{A} <\Theta_{C} <\Theta_{B}$$
d) $$\Theta_{A} <\Theta_{B} <\Theta_{C}$$
e) $$\Theta_{A} =\Theta_{B} =\Theta_{C}$$

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Questão

(UNICAMP – 2013) Um objeto é disposto em frente a uma lente convergente, conforme a figura abaixo. Os focos principais da lente são indicados com a letra F. Pode-se afirmar que a imagem formada pela lente
Unicamp2013
a) é real, invertida e mede 4 cm.
b) é virtual, direta e fica a 6 cm da lente.
c) é real, direta e mede 2 cm.
d) é real, invertida e fica a 3 cm da lente.

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Questão

(UNICAMP – 2015) Espelhos esféricos côncavos são comumente utilizados por dentistas porque, dependendo da posição relativa entre objeto e imagem, eles permitem visualizar detalhes precisos dos dentes do paciente. Na figura abaixo, pode-se observar esquematicamente a imagem formada por um espelho côncavo. Fazendo uso de raios notáveis, podemos dizer que a flecha que representa o objeto
Unicamp2015
a) se encontra entre F e V e aponta na direção da imagem.
b) se encontra entre F e C e aponta na direção da imagem.
c) se encontra entre F e V e aponta na direção oposta à imagem.
d) se encontra entre F e C e aponta na direção oposta à imagem.

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Questão

(UNESP – 2014) Uma pessoa está parada numa calçada plana e horizontal diante de um espelho plano vertical E pendurado na fachada de uma loja. A figura representa a visão de cima da região.
Unesp2014
Olhando para o espelho, a pessoa pode ver a imagem de um motociclista e de sua motocicleta que passam pela rua com velocidade constante V = 0,8 m/s, em uma trajetória retilínea paralela à calçada, conforme indica a linha tracejada. Considerando que o ponto O na figura represente a posição dos olhos da pessoa parada na calçada, é correto afirmar que ela poderá ver a imagem por inteiro do motociclista e de sua motocicleta refletida no espelho durante um intervalo de tempo, em segundos, igual a
(A) 2.
(B) 3.
(C) 4.
(D) 5.
(E) 1.

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Questão

(FATEC – 2018) Podemos aproximar o conjunto de lentes da câmera fotográfica representada na figura a uma única lente convergente. Considere que a distância entre essa lente e o veículo a ser fotografado seja de 25 cm, e que a distância entre essa lente e o sensor fotossensível (anteparo) na câmera seja de 5 cm.

Assinale a alternativa que apresenta o valor aproximado da vergência, em dioptrias, dessa lente.
(A) 0,05
(B) 0,20
(C) 5
(D) 20
(E) 25

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Questão

(UERJ – 2018) Em função de suas características, uma lente convergente, ao ser exposta à luz do Sol, gera uma concentração de luz a 60 cm do seu centro óptico, como ilustra a imagem.

Considere que um objeto é colocado a 180 cm do centro óptico dessa lente para que sua imagem seja projetada com nitidez sobre uma tela. Calcule a distância, em centímetros, em que a tela deve ser colocada, a partir do centro óptico da lente, para obtenção dessa imagem.

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Questão

(FUVEST – 2018) Câmeras digitais, como a esquematizada na figura, possuem mecanismos automáticos de focalização.

Em uma câmera digital que utilize uma lente convergente com 20 mm de distância focal, a distância, em mm, entre a lente e o sensor da câmera, quando um objeto a 2 m estiver corretamente focalizado, é, aproximadamente,

(A) 1.

(B) 5.

(C) 10.

(D) 15.

(E) 20

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Questão

(UNESP – 2017) No centro de uma placa de madeira, há um orifício no qual está encaixada uma lente delgada convergente de distância focal igual a 30 cm. Esta placa é colocada na vertical e um objeto luminoso é colocado frontalmente à lente, à distância de 40 cm. No lado oposto, um espelho plano, também vertical e paralelo à placa de madeira, é disposto de modo a refletir a imagem nítida do objeto sobre a placa de madeira. A figura ilustra a montagem.

Nessa situação, o espelho plano se encontra em relação à placa de madeira a uma distância de
(A) 70 cm.
(B) 10 cm.
(C) 60 cm.
(D) 30 cm.
(E) 40 cm.

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Questão

(PUCC – 2016) Quando um objeto O é colocado a uma distância d de uma câmara escura, forma-se uma imagem de altura i. O mesmo objeto é aproximado 6 m desta mesma câmara e nota-se a formação de uma imagem de altura 3 i. O valor de d, em metros, é
(A) 6.
(B) 7.
(C) 8.
(D) 9.
(E) 15.

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Questão

(UNESP – 2014) Para observar uma pequena folha em detalhes, um estudante utiliza uma lente esférica convergente funcionando como lupa. Mantendo a lente na posição vertical e parada a 3 cm da folha, ele vê uma imagem virtual ampliada 2,5 vezes.
Unesp2014
Considerando válidas as condições de nitidez de Gauss, a distância focal, em cm, da lente utilizada pelo estudante é igual a
(A) 5.
(B) 2.
(C) 6.
(D) 4.
(E) 3.

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Questão

(UNICAMP – 2018) A acomodação da visão consiste na mudança da distância focal do cristalino, que é uma lente convergente do olho, de modo que a imagem se forme exatamente na retina, tanto para objetos a grandes distâncias quanto para objetos próximos. A catarata é uma doença que torna o cristalino opaco. Seu tratamento consiste na substituição do cristalino doente por uma lente intraocular. Neste caso, a acomodação visual pode ser obtida através do deslocamento da lente implantada, para frente e para trás, com o auxílio do músculo ciliar.

a) Uma lente de distância focal fixa forma a imagem de um objeto localizado a uma grande distância em um anteparo, conforme mostra a figura (a). Qual é a distância focal da lente, e quanto ela deve ser afastada para formar, no anteparo, a imagem de um objeto localizado a 50 cm da posição final da lente, conforme mostra a figura (b)?

b) Lasers que emitem pulsos de luz no infravermelho de duração de vários femtossegundos ($$1\, fs = 10^{-15}\, s$$) vêm sendo empregados nas cirurgias oculares. Considere que um laser emite radiação de comprimento de onda lambda = 1050 nm, e que cada um de seus pulsos dura ∆t = 70 fs. Qual é o período da onda eletromagnética radiada e qual é o número de comprimentos de onda contidos em um pulso? A velocidade da luz no vácuo é $$c = 3,0\cdot 10^{8}\, m/s$$.

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Questão

(UNICAMP – 2008) Para espelhos esféricos nas condições de Gauss, a distância do objeto ao espelho, p, a distância da imagem ao espelho, p’, e o raio de curvatura do espelho, R, estão relacionados através da equação $$\frac{1}{p} + \frac{1}{p′} = \frac{2}{R}$$. O aumento linear transversal do espelho esférico é dado por $$A = \frac{-p′}{p}$$, onde o sinal de A representa a orientação da imagem, direita quando positivo e invertida, quando negativo. Em particular, espelhos convexos são úteis por permitir o aumento do campo de visão e por essa razão são frequentemente empregados em saídas de garagens e em corredores de supermercados. A figura a seguir mostra um espelho esférico convexo de raio de curvatura R. Quando uma pessoa está a uma distância de 4,0 m da superfície do espelho, sua imagem virtual se forma a 20 cm deste, conforme mostra a figura. Usando as expressões fornecidas acima, calcule o que se pede.

a) O raio de curvatura do espelho.

b) O tamanho h da imagem, se a pessoa tiver H = 1,60 m de altura.

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