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Questões de Concurso sobre Óptica Geométrica
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A decomposição da luz branca em seu espectro visível ao atravessar um prisma ou uma gota de água, decorrente da variação da velocidade de propagação da luz em meios com diferentes índices de refração, é um fenômeno físico denominado:
A
Difração.
B
Dispersão.
C
Reflexão.
D
Interferência.
E
Polarização.
Com base nas informações do texto 6A2-I, assinale a opção em que é corretamente apresentado o valor do ângulo β.
A
60°
B
45°
C
40°
D
30°
E
20°
Analise as Figuras 2 e 3 abaixo, que ilustram o diagrama de cores complementares e o espectro de luz visível:
A cor complementar à de maior frequência é:
A
Roxo.
B
Vermelho.
C
Amarelo.
D
Verde.
Estudantes do IFCE, trabalhando no IFMAKER (uma oficina de desenvolvimento de produtos), montaram um “amplificador imagético” desplugado da rede elétrica: um smartphone é fixado dentro de uma estrutura análoga a uma câmara de orifício, de modo que a tela acesa pela bateria funcione como objeto luminoso. A imagem da tela é projetada em um anteparo externo. No protótipo, a distância entre a tela do smartphone e o orifício é 𝒅𝐨 = 𝟏𝟎 cm. A tela exibe uma figura retangular de largura 𝟔 cm e altura 𝟏𝟐 cm. O anteparo disponível mede 90 cm (largura) × 60 cm (altura).
Admitindo óptica geométrica (orifício puntiforme), qual é a maior distância 𝒅𝐢 entre o orifício e o anteparo para que a imagem projetada caiba inteiramente no anteparo e quais serão, nessa condição, as dimensões (largura × altura) da imagem?
A
𝑑i = 50 cm e imagem 30 cm × 60 cm.
B
𝑑i = 60 cm e imagem 36 cm × 72 cm.
C
𝑑i = 100 cm e imagem 60 cm × 120 cm.
D
𝑑i = 150 cm e imagem 90 cm × 180 cm.
E
𝑑i = 75 cm e imagem 45 cm × 90 cm.
A óptica geométrica pode ser interpretada como um limite da óptica ondulatória quando
A
a coerência é máxima.
B
o comprimento de onda é comparável às dimensões do sistema.
C
o índice de refração tende a zero.
D
o comprimento de onda é muito menor que as dimensões características do sistema.
E
a luz é polarizada.
O limite de resolução de um sistema óptico está fundamentalmente associado
A
à refração em meios anisotrópicos.
B
à polarização parcial da luz.
C
à absorção do meio.
D
à difração da luz na abertura do sistema.
E
à reflexão especular.
No ensino de óptica geométrica na educação básica, uma estratégia didática alinhada à BNCC é
A
trabalhar apenas com exercícios de vestibular.
B
articular fenômenos ópticos com situações do cotidiano e tecnologias contemporâneas.
C
desconsiderar modelos teóricos para facilitar a aprendizagem.
D
priorizar exclusivamente deduções matemáticas formais.
E
evitar experimentos devido à complexidade conceitual.
Considere o esquema a seguir, que representa um experimento de óptica realizado no laboratório de Física, no qual sistemas ópticos (espelhos, lentes, prismas etc.) estão imersos no ar e escondidos embaixo de cada quadrado.
Considerando os sistemas ópticos, assinale a alternativa que apresenta uma composição possível para o sistema óptico contido embaixo de cada quadrado.
A
S1 = Prisma de Amici, S2 = Lente convergente, S3 = Espelho plano e S4 = Espelho côncavo.
B
S1 = Espelho plano, S2 = Lente divergente, S3 = Espelho plano e S4 = Espelho convexo.
C
S1 = Espelho plano, S2 = Lente convergente, S3 = Espelho convexo e S4 = Espelho plano.
D
S1 = Prisma de Amici, S2 = Lente divergente, S3 = Espelho plano e S4 = Espelho convexo.
E
S1 = Espelho plano, S2 = Prisma de Amici, S3 = Espelho convexo e S4 = Espelho côncavo.
Um candidato veste uma camiseta em cujo peito se lê a inscrição seguinte:
Assinale a opção da forma que a imagem dessa inscrição vista pelo estudante quando ele se encontra frente a um espelho plano.
A
B
C
D
E
A visão humana ocorre devido à formação de imagens no olho, envolvendo fenômenos ópticos como refração e acomodação visual. Quando há imperfeições nesse sistema, surgem os chamados defeitos visuais. Com base nesses conceitos, assinale a alternativa correta.
A
No olho humano normal, a imagem formada na retina é real, invertida e menor que o objeto.
B
A miopia ocorre quando a imagem se forma atrás da retina e é corrigida com lentes convergentes.
C
A hipermetropia ocorre quando a imagem se forma à frente da retina e é corrigida com lentes divergentes.
D
O astigmatismo é causado exclusivamente pela perda de elasticidade do cristalino, sendo corrigido com lentes bifocais.
E
A presbiopia é um defeito visual associado ao alongamento excessivo do globo ocular.
A persistência retiniana (ou persistência da visão) é um fenômeno fisiológico no qual a imagem projetada na retina permanece “impressa” no sistema visual por uma fração de segundo após o estímulo luminoso ter cessado.
Esse “atraso” no processamento ocorre porque as reações químicas nos fotorreceptores do olho não são instantâneas.
Um estudante projetou um disco de Newton especial para um experimento de óptica. Diferente do modelo comum, ele possui apenas três setores: um vermelho (120°), um verde (120°) e um azul (120°). O disco gira com uma velocidade angular constante em um ambiente iluminado por uma fonte de luz constante.
Para que o cérebro humano realize a síntese aditiva perfeita e perceba o disco como branco, o intervalo de tempo entre a passagem da primeira cor (vermelho) e a última cor (azul) por um mesmo ponto da retina não deve exceder o tempo de persistência retiniana, estimado em 0,06s.
Considerando que a percepção do branco só é plena quando o olho completa o ciclo das três cores fundamentais dentro desse intervalo, com base nessas condições, determine a frequência mínima de rotação do disco, em RPM (rotações por minuto), para que a mistura das cores seja percebida como branca e assinale a alternativa correta.
A
100 rpm.
B
200 rpm.
C
400 rpm.
D
800 rpm.
E
1000 rpm.
A imagem de uma árvore cobre exatamente o tamanho de um espelho plano de 10 cm, quando o mantemos vertical a 50 cm dos olhos. A árvore está a 10 m do espelho. Qual é a sua altura?
A
1,0 m
B
2,1 m
C
2,8 m
D
3,2 m
E
4,2 m
Na ordem de quantas voltas completas a luz (no vácuo) faz na Terra em uma semana, sabendo que o raio terrestre é de 6,378×106 m?
A
A luz faz 2,5×104 voltas em torno da Terra.
B
A luz faz da ordem de 3,54×107 voltas em torno da Terra.
C
A luz faz da ordem de 4×106 voltas em torno da Terra.
D
A luz faz 4,52×106 de voltas em torno da Terra.
E
A luz faz da ordem de 0,32×105 voltas em torno da Terra.
Uma professora elabora um plano de aula sobre óptica geométrica para uma turma do Ensino Médio. Considerando como objetivo favorecer a produção de conhecimentos e a autonomia dos estudantes, as estratégias devem estar focadas
A
na aprendizagem conceitual da reflexão da luz, na exposição verbal e visual de raios de luz na lousa, com ênfase nas relações geométricas em óptica.
B
no desenvolvimento cognitivo dos estudantes, no contexto do ensino da reflexão da luz, com exposição verbal e visual de raios de luz na lousa e encaminhamento de uma lista de exercícios.
C
na aprendizagem procedimental dos estudantes, no contexto do ensino da reflexão da luz, com utilização de um experimento demonstrativo e solicitação de um relatório técnico dos estudantes.
D
na formação crítica dos estudantes em relação à reflexão da luz, na proposição de uma atividade experimental com espelhos e lanternas, com proposição de situação-problema a pequenos grupos.
Multiplexador é um dispositivo utilizado para aumentar a capacidade da fibra, permitindo a transmissão simultânea de múltiplos canais através da mesma fibra óptica.
C
Certo
E
Errado
A formação de sombras está diretamente relacionada ao comportamento da luz durante sua propagação. Considerando as propriedades da luz ao atravessar diferentes meios, assinale a alternativa CORRETA.
A
Ela se propaga em linha reta em meios homogêneos.
B
Ela se propaga em linha reta em meios heterogêneos.
C
Ela se propaga em linha curvilínea em meios heterogêneos.
D
Ela se propaga em trajetórias aleatórias, independentemente do meio atravessado.
E
Ela se propaga em linha curvilínea em meios homogêneos.
Em um laboratório de ciências, uma estudante montou uma câmara escura de orifício para observar a dependência entre as dimensões da imagem projetada e a distância do objeto ao orifício da câmara. Para isso, ela colocou um objeto linear e luminoso em frente e a certa distância do orifício da câmara e mediu o comprimento da imagem projetada na parede interna. Inicialmente, o objeto estava a 15 cm do orifício, e a imagem projetada tinha comprimento de 6 cm. Em seguida, a estudante afastou o objeto e o colocou a 60 cm do orifício.
Nessa segunda posição do objeto, o comprimento, em centímetros, da imagem projetada foi de
A
1,5.
B
4.
C
6.
D
12.
E
24.
A óptica geométrica estuda os fenômenos de reflexão e refração da luz, além da formação de imagens por espelhos e lentes, baseando-se nos princípios do comportamento dos raios luminosos.
Sobre esses fenômenos, assinale a alternativa INCORRETA.
A
No fenômeno da reflexão, o ângulo de incidência de um raio luminoso é sempre igual ao ângulo de reflexão, conforme a lei da reflexão.
B
Em espelhos côncavos, objetos localizados entre o foco e o vértice do espelho formam imagens reais, invertidas e maiores que o objeto.
C
A refração da luz ocorre quando há mudança na velocidade de propagação ao passar de um meio para outro com índice de refração diferente, resultando em alteração na direção do raio.
D
Lentes convergentes possuem bordas mais finas e centro mais espesso, sendo utilizadas em instrumentos ópticos como lupas para aumentar imagens de objetos próximos.
E
O índice de refração absoluto de um meio é a razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz nesse meio, sendo sempre maior ou igual a 1.
Ano:
2025
O arco-íris é um fenômeno óptico que ocorre quando a luz branca do Sol interage com pequenas gotas de água suspensas na atmosfera. Durante esse processo, a luz é separada em diferentes cores visíveis ao observador. Assinale a alternativa que explica corretamente por que vemos as cores do arco-íris organizadas em faixas distintas.
A
As gotas de água atuam como lentes naturais, amplificando a luz solar e intensificando suas cores originais.
B
Cada gota de água seleciona e transmite apenas uma cor específica da luz solar, refletindo as demais.
C
As cores do arco-íris se separam porque cada uma se propaga em velocidade diferente no ar, formando faixas.
D
A refração dentro das gotas de água separa a luz branca nas cores do espectro visível.
E
A luz solar se mistura com a luz refletida pelo solo molhado, criando a impressão de faixas coloridas no céu.
Sobre a formação de imagens em espelhos e lentes comuns considerando conhecimentos próprios da óptica geométrica, analise as assertivas a seguir e assinale V, se verdadeiras, ou F, se falsas.
( ) Um espelho convexo, como o utilizado em retrovisores de veículos ou saídas de garagem, forma imagens que são sempre virtuais, direitas e menores que o objeto, proporcionando um campo visual maior.
( ) Lentes divergentes são utilizadas para corrigir a hipermetropia, um defeito de visão em que a imagem de objetos próximos se forma atrás da retina.
( ) Um objeto real colocado a uma distância que corresponde ao dobro da distância focal de uma lente convergente produz uma imagem real, invertida e do mesmo tamanho do objeto.
( ) Ao se afastar de um espelho plano, uma pessoa pode ver uma porção maior do seu próprio corpo por meio de uma imagem virtual e enantiomorfa.
A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:
A
V – F – F – V.
B
V – V – F – F.
C
F – F – V – V.
D
F – V – F – V.
E
V – F – V – F.
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