Termologia, Óptica e Ondas - Aula 21 (continuação)

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 1:
(FGV-SP)
O porão de uma antiga casa possui uma estreita clarabóia quadrada de 100 cm² de área, que permite a entrada da luz do exterior, refletida difusamente pelas construções que a cercam. Na ilustração, vemos uma aranha, um rato e um gato, que se encontram parados no mesmo plano vertical que intercepta o centro da geladeira e o centro da clarabóia. Sendo a clarabóia a fonte luminosa, pode-se dizer que, devido à interposição da geladeira, a aranha, o rato e o gato, nesta ordem, estão em regiões de:

a) luz, luz e penumbra.
b) penumbra, luz e penumbra.
c) sombra, penumbra e luz.
d) luz, penumbra e sombra.
e) penumbra, sombra e sombra.

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Revisão/Ex 2:
(Fuvest-SP)
Num dia sem nuvens, ao meio-dia, a sombra projetada no chão por uma esfera de 1,0 cm de diâmetro é bem nítida se ela estiver a 10 cm do chão. Entretanto, se a esfera estiver a 200 cm do chão, sua sombra é muito pouco nítida. Pode-se afirmar que a principal causa do efeito observado é que:

a) o Sol é uma fonte extensa de luz.
b) o índice de refração do ar depende da temperatura.
c) a luz é um fenômeno ondulatório.
d) a luz do Sol contém diferentes cores.
e) a difusão da luz no ar "borra" a sombra.

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Revisão/Ex 3:
(UFRJ)
No dia 3 de novembro de 1994 ocorreu o último eclipse total do Sol desse milênio. No Brasil, o fenômeno foi mais bem observado na Região Sul. A figura mostra a Terra, a Lua e o Sol alinhados num dado instante durante o eclipse; nesse instante, para um observador no ponto P, o disco da Lua encobre exatamente o disco do Sol. Sabendo que a razão entre o raio do Sol (RS) e o raio da Lua (RL) vale RS/RL = 4,00.10² e que a distância do ponto P ao centro da Lua vale 3,75.10⁵ km, calcule a distância entre P e o centro do Sol. Considere propagação retilínea para a luz.

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Revisão/Ex 4:
(UFRJ)
No mundo artístico, as antigas "câmaras escuras" voltaram à moda. Uma câmara escura é uma caixa fechada de paredes opacas que possui um orifício em uma de suas faces. Na face oposta à do orifício fica preso um filme fotográfico, onde se formam as imagens dos objetos localizados no exterior da caixa, como mostra a figura. Suponha que um objeto de 3 m de altura esteja a uma distância de 5 m do orifício, e que a distância entre as faces seja de 6 cm. Calcule a altura h da imagem.

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Revisão/Ex 5:
(Cesgranrio-RJ)
O esquema abaixo representa um objeto situado em frente a uma câmara escura com orifício. No esquema, o é a altura do objeto, p a distância do objeto ao orifício da câmara e p’ a distância do orifício à imagem ou o comprimento da caixa. Esse dispositivo ilustra como funciona uma máquina fotográfica, onde a luz atravessa o diafragma, e atinge o filme, sensibilizando-o.

Chamando a altura da imagem formada de i, o gráfico que melhor representa a relação entre i e p é:

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d
Desafio:
 
Uma fonte de luz puntiforme F projeta numa tela a sombra de um objeto linear AB, de comprimento 0,60 m. A distância x de F até AB é de 2,0 m e de F até a tela é y = 5,0 m. Translada-se AB até ocupar a posição CD, definida pela distância x’ = 3,0 m. Seja C’D’ a sombra projetada de CD. Considere F, AB, A’B’, CD e C’D’ coplanares. Determine a diferença entre os comprimentos A’B’ e C’D’.

 
A resolução será publicada na próxima sexta-feira

Resolução do desafio anterior:

Considere a afirmação:

“A luz proveniente de uma estrela incide na atmosfera terrestre e, a partir daí, propaga-se, necessariamente, em linha reta até atingir a superfície da Terra”.

Esta afirmação está certa ou errada?

Resolução:

A afirmação está errada. A atmosfera, em toda sua extensão, não é um meio homogêneo, sendo mais rarefeita quanto maior a altitude. Por isso, a luz proveniente de uma estrela, ao incidir obliquamente na atmosfera terrestre, seguiria uma trajetória curvilínea. A trajetória somente seria retilínea se a incidência fosse normal à atmosfera.