Questões de Concurso sobre Óptica

Um recipiente vazio, perfeitamente transparente, no formato de uma lente esférica delgada gaussiana, de raio a, é preenchido com água límpida e cristalina até a metade de sua capacidade (Figura 1).

Figura 1

Essa lente é então fixada a uma determinada distância de uma fotografia quadrada de lado 3a (Figura 2), tendo seus centros geométricos alinhados (Figura 3).

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2

Figura 2

Figura 3

Considerando que o sistema lente-fotografia esteja imerso no ar, um observador na posição O (Figura 3), poderá observar, dentre as opções abaixo, a imagem da situação apresentada, como sendo

Um dado, comumente utilizado em jogos, cujos números nas faces são representados pela quantidade de pontos pretos é colocado frente a dois espelhos planos que formam entre si um ângulo de 60º. Nesses espelhos é possível observar nitidamente as imagens de apenas uma das faces do dado, sendo que a soma de todos os pontos pretos observados nos espelhos, referentes a essa face, totalizam 20 pontos. Portanto, a face voltada para os espelhos que gera as imagens nítidas é a do número ____.

COMO A HIPERMETROPIA ACONTECE NA INFÂNCIA:

É muito comum bebês e crianças apresentarem algum tipo de erro refrativo, e a hipermetropia é o caso mais constante. Isso porque este tipo de ametropia (erro de refração) pode se manifestar desde a fase de recém-nascido. A hipermetropia é um erro de refração caracterizado pelo modo em que o olho, menor do que o normal, foca a imagem atrás da retina. Consequentemente, isso faz com que a visão de longe seja melhor do que a de perto. (...)

De acordo com a Dra. Liana, existem alguns fatores que podem influenciar a incidência de hipermetropia em crianças, como o ambiente, a etnia e, principalmente, a genética. “As formas leves e moderadas, com até seis dioptrias, são passadas de geração para geração (autossômica dominante). Já a hipermetropia elevada é herdada dos pais (autossômica recessiva)”, explicou a especialista.

A médica ainda relatou a importância em identificar, prematuramente, o comportamento hipermétrope da criança, caso contrário, esse problema pode afetar a rotina visual e funcional delas. “A falta de correção da hipermetropia pode dificultar o processo de aprendizado, e ainda pode reduzir, ou limitar, o desenvolvimento nas atividades da criança. Em alguns casos, pode ser responsável por repetência, evasão escolar e dificuldade na socialização, requerendo ações de identificação e tratamento”, concluiu a Dra. Liana.

Os sintomas relacionados à hipermetropia, além da dificuldade de enxergar de perto, variam entre: dores de cabeça, fadiga ocular e dificuldade de concentração em leitura.(...)

O tratamento utilizado para corrigir este tipo de anomalia é realizado através da cirurgia refrativa. O uso de óculos (com lentes esféricas) ou lentes de contato corretivas é considerado método convencional, que pode solucionar o problema visual do hipermétrope.

_{(Disponível em:www.cbo.net.br/novo/publicacao/revista_vejabem. Acesso em: 18 fev. 2017.)}

De acordo com o texto acima, a hipermetropia pode ser corrigida com o uso de lentes esféricas. Dessa maneira, uma lente corretiva, delgada e gaussiana, de vergência igual a +2 di, conforme figura a seguir, é utilizada para projetar, num anteparo colocado a uma distância p′ da lente, a imagem de um corpo luminoso que oscila em movimento harmônico simples (MHS). A equação que descreve o movimento oscilatório desse corpo é $y=\left(0,1\right)sen\left[4t+\frac{\pi }{2}\right]$

Considere que a equação que descreve a oscilação projetada no anteparo é dada por $y^{\prime }=\left(0,5\right)sen\left[4t+\frac{3\pi }{2}\right]$(SI).

Nessas condições, a distância p′ , em cm, é

Um experimento de física pretende verificar quais são as intensidades de luz refletidas e transmitidas na interface de um sistema água / ar. Para isso, um feixe de luz monocromática provindo da água incide sobre a interface com ângulo de 65,3° com a normal à interface. Dois sensores móveis permitem detectar tanto a luz transmitida como a luz refletida dentro e fora da água.

Considerando que o índice de refração da água é de 1,30 e que o índice de refração do ar é de 1,00 e dado sen(65,3°)=0,909, podemos chegar à conclusão seguinte:

A refração da luz possibilita o entendimento de muitos fenômenos comuns no nosso dia a dia, como a aparente profundidade menor de uma piscina, as miragens nas rodovias em dias quentes e o arco-íris. Sendo assim, analise as afirmativas referentes à óptica geométrica, assinalando, a seguir, a opção correta,

I- Refração da luz é o desvio da luz ao atravessar a fronteira entre dois meios transparentes,

II- Refração da luz é a passagem da luz de um meio transparente para outro, ocorrendo sempre uma alteração de sua velocidade de propagação.

IIl- Na refração da luz, o raio refratado pode não apresentar desvio em relação ao raio incidente.

Um pássaro a 40 m na direção horizontal do ponto de incidência do raio luminoso na superfície da água do mar se encontra a 30 m de altura da mesma, como mostra a figura abaixo. Sabendo que o índice de refração do ar n_AR = 1 e que o índice de refração da água do mar n_{ÁGUA DO MAR} = 1,5; calcule quanto vale aproximadamente o ângulo de refração da luz que chega ao mergulhador.

Um determinado objeto se encontra a 10 cm de um espelho côncavo.

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Sabendo que o raio de curvatura desse espelho é de 15 cm, a imagem produzida por meio desse espelho é

Uma mesa com 70 cm de altura e cujo tampo é circular com raio de 1,25 m encontra-se posicionada abaixo de uma fonte luminosa puntiforme localizada no ponto central do teto de uma sala quadrada de 5 m de lado e cuja altura é de 3,2 m. Tem-se ainda que o centro do tampo da mesa encontra-se alinhado verticalmente com o ponto no qual se encontra a fonte luminosa. Sendo assim a área do piso da sala que se apresenta plenamente iluminada por essa fonte de luz é:

(Considerar: 𝝅 = 3)

Associe corretamente os princípios da óptica geométrica, com suas respectivas definições, constantes abaixo.

I. Princípio da propagação retilínea da luz.

II. Princípio da independência dos raios de luz.

III. Princípio da reversibilidade dos raios de luz.

( ) Num meio homogêneo a luz se propaga em linha reta.

( ) A trajetória ou caminho de um raio não depende do sentido da propagação.

( ) Os raios de luz se propagam independentemente dos demais.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta para o preenchimento das lacunas acima.

A tirinha abaixo utiliza um fenômeno físico para a construção da piada. Que fenômeno é esse?

Analise as afirmativas relacionadas à acústica e assinale a alternativa correta:

I. Difração é o fenômeno pelo qual uma onda sonora não pode transpor obstáculos.

II. De acordo com a frequência, um som pode ser classificado em agudo ou grave e essa qualidade é chamada de altura do som.

III. Refração consiste em a onda passar de um meio para o outro, mudando sua velocidade de propagação e seu comprimento, mas mantendo constante a frequência.

Está correto o que se afirma em:

As fibras ópticas funcionam pelo Princípio da Reflexão Total, que ocorre quando os raios de luz que seguem determinados percursos dentro da fibra são totalmente refletidos na interface núcleo-casca, permanecendo no interior do núcleo. Considerando apenas a incidência de raios meridionais e que os raios refratados para a casca são perdidos, e ainda, sabendo que os índices de refração do ar, do núcleo e da casca são dados, respectivamente, por $n_0$, $n_1$; e $n_2$ ($n_1$ > $n_2$ > $n_0$), o ângulo máximo de incidência $\theta$_a , na interface ar-núcleo, para o qual ocorre a reflexão total no interior da fibra é:

Considerações:

1. raios meridionais são aqueles que passam pelo centro do núcleo; e
2. todas as opções abaixo correspondem a números reais.

Um professor observou que três alunos estavam tendo dificuldades em enxergar o quadro negro, mesmo quando se sentavam na primeira fileira. Ao encaminhá-los ao oftalmologista, foi constatado que eles apresentavam o mesmo defeito de visão, conforme mostra a figura abaixo.

Esse defeito de visão é o (a) ______________ e sua correção é feita com lentes ____________.

Assinale a opção que completa corretamente as lacunas:

Um raio de luz monocromática incide sob ângulo (i) de 60° numa lâmina de vidro de índice de refração n₂ = 1,5 e de espessura e = 8,7 mm, sofrendo refração sob ângulo (r) de 30°. O desvio lateral sofrido pelo raio de luz, ao ser refratado pela lâmina, vale

[Dado: Índice de refração do ar = 1,0]

Um objeto real se encontra em frente a um espelho esférico côncavo voltado para a superfície refletora do mesmo, de modo que a distância do objeto até o espelho é d_ob = 3.f, onde f é a distância focal do espelho. Para esta situação, podemos afirmar que:

Um objeto luminoso é colocado no alto de um poste de 6 m de altura que está a 30 m de um pequeno espelho (E) de dimensões desprezíveis, como mostra a figura abaixo. Qual deve ser a distância, em metros, de um observador cujos olhos estão a 1,80 m do solo, para que possa ver o objeto luminoso através do espelho?