Óptica geométrica - 20 Exercícios com gabarito

01. (FUVEST) - Num ambiente iluminado, ao focalizar um objeto distante, o olho humano se ajusta a essa situação. Se a pessoa passa, em seguida, para um ambiente de penumbra, ao focalizar um objeto próximo, a íris:

a) aumenta, diminuindo a abertura da pupila, e os músculos ciliares se contraem, aumentando o poder refrativo do cristalino.
b) diminui, aumentando a abertura da pupila, e os músculos ciliares se contraem, aumentando o poder refrativo do cristalino.
c) diminui, aumentando a abertura da pupila, e os músculos ciliares se relaxam, aumentando o poder refrativo do cristalino.
d) aumenta, diminuindo a abertura da pupila, e os músculos ciliares se relaxam, diminuindo o poder refrativo do cristalino.
e) diminui, aumentando a abertura da pupila, e os músculos ciliares se relaxam, diminuindo o poder refrativo do cristalino.

02. (PUC - SP) - Um objeto é inicialmente posicionado entre o foco e o vértice de um espelho esférico côncavo, de raio de curvatura igual a 30cm, e distante 10cm do foco. 

Quando o objeto for reposicionado para a posição correspondente ao centro de curvatura do espelho, qual será a distância entre as posições das imagens formadas nessas duas situações?

a) 37,5cm
b) 22,5cm
c) 7,5cm
d) 60cm
e) Zero

03. (PUC - SP) - Um estudante de física resolve brincar com espelhos esféricos e faz uma montagem, utilizando um espelho esférico côncavo de raio de curvatura igual a 80 cm e outro espelho convexo de raio de curvatura cujo módulo é igual a 40 cm. Os espelhos são cuidadosamente alinhados de tal forma que foram montados coaxialmente, com suas superfícies refletoras se defrontando e com o vértice do espelho convexo coincidindo com a posição do foco principal do espelho côncavo. O aluno, então, colocou cuidadosamente um pequeno objeto no ponto médio do segmento que une os vértices desses dois espelhos. Determine, em relação ao vértice do espelho convexo, a distância, em centímetros, da imagem, formada por esse espelho ao receber os raios luminosos que partiram do objeto e foram refletidos pelo espelho côncavo, e classifique-a.

a) 16cm, virtual e direita
b) 16cm, virtual e invertida
c) 40cm, real e direita
d) 40cm, virtual e direita
e) 13,3cm, virtual e invertida

04. (UNESP) - Uma haste luminosa de 2,5 m de comprimento está presa verticalmente a uma boia opaca circular de 2,26 m de raio, que flutua nas águas paradas e transparentes de uma piscina, como mostra a figura. Devido à presença da boia e ao fenômeno da reflexão total da luz, apenas uma parte da haste pode ser vista por observadores que estejam fora da água.

Considere que o índice de refração do ar seja 1,0, o da água da piscina 4/3 sen 48,6º = 0,75 e tg 48,6º = 1,13. Um observador que esteja fora da água poderá ver, no máximo, uma porcentagem do comprimento da haste igual a

a) 70%.
b) 60%.
c) 50%.
d) 20%.
e) 40%.

05. (UNESP) - 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.

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.

06. (Mackenzie-SP) - Em uma experiência de óptica, na sala de aula, coloca-se um objeto real à distância de 6 cm do centro óptico de uma lente biconvexa de distância focal 4 cm. Sendo observadas as condições de Gauss, a distância entre esse objeto e sua imagem será de

a) 6 cm
b) 9 cm
c) 12 cm
d) 15 cm
e) 18 cm

07. (ENEM) - Alguns povos indígenas ainda preservam suas tradições realizando a pesca com lanças, demonstrando uma notável habilidade. Para fisgar um peixe em um lago com águas tranquilas o índio deve mirar abaixo da posição em que enxerga o peixe.

Ele deve proceder dessa forma porque os raios de luz 

a) refletidos pelo peixe não descrevem uma trajetória retilínea no interior da água. 
b) emitidos pelos olhos do índio desviam sua trajetória quando passam do ar para a água. 
c) espalhados pelo peixe são refletidos pela superfície da água. 
d) emitidos pelos olhos do índio são espalhados pela superfície da água. 
e) refletidos pelo peixe desviam sua trajetória quando passam da água para o ar. 

08. (ENEM) - Uma proposta de dispositivo capaz de indicar a qualidade da gasolina vendida em postos e, consequentemente, evitar fraudes, poderia utilizar o conceito de refração luminosa. Nesse sentido, a gasolina não adulterada, na temperatura ambiente, apresenta razão entre os senos dos raios incidente e refratado igual a 1,4. Desse modo, fazendo incidir o feixe de luz proveniente do ar com um ângulo fixo e maior que zero, qualquer modificação no ângulo do feixe refratado indicará adulteração no combustível.

Em uma fiscalização rotineira, o teste apresentou o valor de 1,9. Qual foi o comportamento do raio refratado?

a) Mudou de sentido.
b) Sofreu reflexão total.
c) Atingiu o valor do ângulo limite.
d) Direcionou-se para a superfície de separação.
e) Aproximou-se da normal à superfície de separação.

09. (FAAP-SP) - Um quadro coberto com uma placa de vidro, não pode ser visto tão distintamente quanto outro não coberto, porque o vidro:

a) é opaco.
b) é transparente.
c) não reflete a luz.
d) reflete parte da luz.
e) é uma fonte luminosa.

10.  (UNESP) - Um raio de luz, vertical, incide num espelho plano horizontal. Se o espelho girar 20 graus em torno de um eixo horizontal, o raio refletido se desviará de sua direção original de

a) 0°
b) 20°
c) 10°
d) 60°
e) 40°

11. (IME) - Um espelho e uma lente, ambos esféricos, encontram-se posicionados de maneira que seus eixos ópticos coincidam. Uma vela acesa é posicionada entre o espelho e a lente, perpendicularmente ao eixo óptico, com a base sobre o mesmo. Para que as imagens formadas individualmente pelos dois instrumentos, a partir do objeto, possam ser direitas e coincidentes, os tipos de espelho e de lente devem ser, respectivamente:

a) convexo e convergente.
b) convexo e divergente.
c) côncavo e convergente.
d) côncavo e divergente.
e) não existe combinação que torne as imagens coincidentes.

12. (FATEC) - A malha ferroviária europeia é uma das mais antigas e extensas do mundo, com cerca de 260 mil quilômetros. Apesar de toda tecnologia moderna de segurança implantada em toda rede, as companhias ferroviárias ainda adotam um sistema básico de reflexão luminosa nas plataformas. Um espelho é colocado no ponto exato onde o operador (maquinista) para a composição, de modo que ele possa verificar se todos os passageiros embarcaram e desembarcaram. A fim de tornar isso possível, o espelho deve refletir um amplo ângulo de visão, ou seja, maior campo visual. Para que isso aconteça, as companhias devem utilizar um espelho

a) plano, com a mesma altura do vagão.
b) convexo, com um valor alto de vergência em módulo.
c) côncavo, cuja vergência possui um valor baixo em módulo.
d) convergente, cuja vergência possui um valor alto e negativo.
e) divergente, cuja vergência possui um valor alto e positivo.

13. (ITA-SP) - Dos seguintes objetos, qual seria visível em uma sala perfeitamente escurecida ?

a) um espelho.
b) qualquer superfície clara.
c) um fio aquecido ao rubro.
d) uma lâmpada desligada.
e) um gato preto.

14. (UFF) - Os eclipses solar e lunar – fenômenos astronômicos que podem ser observados sem a utilização de instrumentos ópticos – ocorrem sob determinadas condições naturais. A época de ocorrência, a duração e as circunstâncias desses eclipses dependem da geometria variável do sistema Terra-Lua-Sol. Nos eclipses solar e lunar as fases da Lua são, respectivamente:

a) minguante e nova
b) minguante e crescente
c) cheia e minguante
d) nova e cheia
e) cheia e cheia

15. (UFF) - Um rapaz utiliza um espelho côncavo, de raio de curvatura igual a 40 cm, para barbear-se. Quando o rosto do rapaz está a 10 cm do espelho, a ampliação da imagem produzida é:

a) 1,3
b) 2,0
c) 1,5
d) 4,0
e) 40

16. (UEMA) - Um fato curioso ocorre com seu Miguel, profissional que conserta relógios. Ele utiliza uma lupa para trabalhar; usa lente divergente para assistir a um filme no cinema; não precisa de óculos para ler.

DE OLIVEIRA, Maurício Maurício Pietrocola Pinto et al. Física em Contextos: pessoal, social e histórico: energia, calor, imagem e som: v.2. São Paulo: FTD, 2011. 

Pode-se afirmar que seu Miguel apresenta defeito de visão conhecido como
a) Presbiopia fraca.
b) Hipermetropia.
c) Astigmatismo.
d) Miopia fraca.
e) Daltonismo.

17. (Mackenzie-SP) - O uso de espelhos retrovisores externos convexos em automóveis é uma determinação de segurança do governo americano desde 1970, porque

a) a imagem aparece mais longe que o objeto real, com um aumento do campo visual, em relação ao de um espelho plano.
b) a distância da imagem é a mesma que a do objeto real em relação ao espelho, com aumento do campo visual, em relação ao de um espelho plano.
c) a imagem aparece mais perto que o objeto real, com um aumento do campo visual, em relação ao de um espelho plano.
d) a imagem aparece mais longe que o objeto real, com uma redução do campo visual, em relação ao de um espelho plano.
e) a distância da imagem é maior que a do objeto real em relação ao espelho, sem alteração do campo visual, quando comparado ao de um espelho plano.

18. (Mackenzie-SP) - Uma garota encontra-se diante de um espelho esférico côncavo e observa que a imagem direita de seu rosto é ampliada duas vezes. O rosto da garota só pode estar

a) entre o centro de curvatura e o foco do espelho côncavo.
b) sobre o centro de curvatura do espelho côncavo.
c) entre o foco e o vértice do espelho côncavo.
d) sobre o foco do espelho côncavo.
e) antes do centro de curvatura do espelho côncavo.

19. (UFT) - Um fotógrafo, que ainda gostava de trabalhar com filmes fotográficos, entrou em um quarto escuro para revelar suas fotos, levando uma caixa contendo quatro bolas, cada uma com uma cor diferente, que sobre a luz do sol apresentavam as seguintes cores: preta, branca, vermelha e verde. No quarto, a iluminação era realizada apenas por uma luz vermelha. Ao olhar novamente as quatro bolas na caixa, ele notou as seguintes cores:

a) preta, preta, vermelha e preta
b) preta, branca, vermelha e verde
c) preta, vermelha, vermelha e preta
d) branca, branca, branca e vermelha
e) vermelha, vermelha, vermelha e vermelha

20. (UNIR) - Uma lente biconvexa tem raios de curvatura iguais a 0,5 metros. O índice de refração do material da lente em relação ao meio é 1,5. Quais as características da imagem de um objeto real a 1 m de distância do centro da lente?

a) igual, invertida e real
b) maior, direta e real
c) menor, invertida e virtual
d) igual, direta e virtual
e) maior, invertida e virtual





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