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NARRADOUNIVERSO 01. (G1 - cotil 2020) Ao pescar com arco e flecha, um índio aprendeu com sua experiência que não deve lançar sua arma na direção do peixe. Considerando que a “normal” é a reta que forma com a superfície um ângulo de 90°, para que o índio atinja seu alvo ele deve lançar a flecha: a) Um pouco mais abaixo da imagem que ele está vendo, pois o raio de luz que emerge da água se afasta da “normal”, dando a impressão de que o peixe está mais próximo da superfície. b) Um pouco mais acima da imagem que ele está vendo, pois o raio de luz que emerge da água se afasta da “normal”, dando a impressão de que o peixe está mais próximo da superfície. c) Um pouco mais abaixo da imagem que ele está vendo, pois o raio de luz que emerge da água se aproxima da “normal”, dando a impressão de que o peixe está mais longe da superfície. d) Um pouco mais acima da imagem que ele está vendo, pois o raio de luz que emerge da água se aproxima da “normal”, dando a impressão de que o peixe está mais longe da superfície. 02. (G1 - ifsul 2020) Você já deve ter percebido que um objeto parece ter uma forma anormal quando mergulhado parcialmente em água, como representado na fotografia abaixo, na qual um pincel está parcialmente mergulhado em um copo com água. Essa ilusão é causada pelo fenômeno ondulatório chamado refração da luz, que ocorre quando a luz refletida pelo pincel muda de meio de propagação, passando da água para o ar. A explicação adequada para o fenômeno está na seguinte afirmação: a) Quando um feixe de luz passa da água para o ar, sua velocidade de propagação não se altera, o que provoca alteração na sua direção de propagação. b) Embora os meios ar e água apresentem o mesmo índice de refração, a velocidade de propagação da luz altera-se ao passar de um meio para o outro, gerando desvio de feixes de luz. c) O desvio dos feixes de luz deve-se meramente à ilusão de óptica gerada pela associação entre os meios água e vidro. d) Como o ar e a água apresentam diferentes índices de refração, a velocidade de propagação da luz é diferente de um meio para outro, causando o desvio de feixes de luz. 1 B-12FRENT E www.universonarrado.com.br Refração da Luz 2 www.universonarrado.com.br Lições de Física 03. (Ufpr 2019) Um dado meio tem um índice de refração n1. Um outro meio tem um índice de refração n2. Assinale a alternativa que expressa corretamente a relação entre os módulos das velocidades da luz nos dois meios, quando n n2 12= . a) v v2 14= . b) v v2 12= . c) v v2 1= . d) v v2 12 = . e) v v2 14 = . 04. (Unicamp 2018) Uma lente de Fresnel é composta por um conjunto de anéis concêntricos com uma das faces plana e a outra inclinada, como mostra a figura (a). Essas lentes, geralmente mais finas que as convencionais, são usadas principalmente para concentrar um feixe luminoso em determinado ponto, ou para colimar a luz de uma fonte luminosa, produzindo um feixe paralelo, como ilustra a figura (b). Exemplos desta última aplicação são os faróis de automóveis e os faróis costeiros. O diagrama da figura (c) mostra um raio luminoso que passa por um dos anéis de uma lente de Fresnel de acrílico e sai paralelamente ao seu eixo. Se sen( ) ,1 0 5 e sen( ) , ,2 0 75 o valor do índice de refração do acrílico é de a) 1 50, . b) 1 41, . c) 1 25, . d) 0 66, . 05. (Mackenzie 2018) Um raio de luz monocromática de frequência f Hz1 0 1015, , com velocidade v km s3 0 105, , que se propaga no ar, cujo índice de refração é igual a 1, incide sobre uma lâmina de vidro ( ),nvidro = 2 formando um ângulo 45° com a superfície da lâmina. O seno do ângulo de refração é a) 0 5, . b) 0 7, . c) 1 0, . d) 3 0, . e) 2. 06. (Famema 2018) Um raio de luz monocromático propaga-se por um meio A, que apresenta índice de refração absoluto nA = 1, e passa para outro meio B, de índice de refração nB = 2, conforme figura. 3 www.universonarrado.com.br Frente: B-12 NARRADOUNIVERSO Considere que o raio incidente forma com a normal à superfície o ângulo de 45°. Nessas condições, o ângulo de desvio ( ),d indicado na figura, é igual a a) 60°. b) 30°. c) 45°. d) 15°. e) 90°. 07. (Fgv 2018) São dados os índices de refração absolutos ( )n dos seguintes meios ópticos: nar = 1 0, , nágua = 1 3, , nvidro c = 1 5, , nvidro p = 1 8, . Um raio de luz monocromática foi emitido sobre um sistema óptico formado por 3 desses meios, obtendo-se a configuração seguinte. I e II são dióptros planos, que separam os meios A de B e B de C, respectivamente. A possível, correta e respectiva relação entre os meios A B, e C é a) água, vidro p e ar. b) ar, vidro c e vidro p. c) água, vidro c e vidro p. d) vidro c, ar e água. e) ar, água e vidro p. 08. (Upf 2018) Conta a história que Isaac Newton, trabalhando no polimento de algumas peças de vidro, conseguiu obter um prisma triangular, o qual utilizou para a sua famosa experiência da dispersão da luz branca, ilustrada na figura a seguir. Utilizando-se da palavra latina spectrum, ele descreveu o conjunto de cores que resultou dessa dispersão da luz branca ao atravessar o prisma. A explicação para o observado por Newton encontra-se associada ao fato de que cada cor que compõe o spectrum sofre um desvio diferente em virtude a) da sua polarização. b) da sua difusão. c) do seu índice de refração. d) da sua velocidade no vácuo. e) da sua interferência. 09. (Enem 2018) A figura representa um prisma óptico, constituído de um material transparente, cujo índice de refração é crescente com a frequência da luz que sobre ele incide. Um feixe luminoso, composto por luzes vermelha, azul e verde, incide na face A, emerge na face B e, após ser refletido por um espelho, incide num filme para fotografia colorida, revelando três pontos. Observando os pontos luminosos revelados no filme, de baixo para cima, constatam-se as seguintes cores: a) Vermelha, verde, azul. b) Verde, vermelha, azul. c) Azul, verde, vermelha. d) Verde, azul, vermelha. e) Azul, vermelha, verde. 10. (Acafe 2017) O uso de fibras ópticas em aplicações médicas tem evoluído bastante desde as aplicações pioneiras do Fiberscope, onde um feixe de fibras de vidro servia basicamente para iluminar e observar órgão no interior do corpo humano. Hoje em dia, tem-se uma variedade de aplicações de sistemas sensores com fibras ópticas em diagnóstico e cirurgia. 4 www.universonarrado.com.br Lições de Física Assinale a alternativa correta que completa as lacunas das frases a seguir. O princípio é que quando lançado um feixe de luz numa extremidade da fibra e, pelas características ópticas do meio (fibra), esse feixe percorre a fibra por meio de __________ sucessivas. A fibra possui no mínimo duas camadas: o núcleo (filamento de vidro) e o revestimento (material eletricamente isolante). No núcleo, ocorre a transmissão da luz propriamente dita. A transmissão da luz dentro da fibra é possível graças a uma diferença de índice de __________ entre o revestimento e o núcleo, sendo que o núcleo possui sempre um índice de refração mais elevado, característica que, aliada ao ângulo de __________ do feixe de luz, possibilita o fenômeno da __________ total. a) refrações – refração – incidência – – refração – incidência – – incidência – refração – refração d) interferências -– refração – incidência – 11. (Uefs 2017) Um raio luminoso incide sobre a superfície de separação entre o ar e o vidro com um ângulo 60 e refrata com um ângulo 30 , como mostra a figura. C o n s i d e r a n d o sen30 60 0 5cos , ; sen60 30 0 87cos , ; o índice de refração do ar igual a 1 e o índice de refração do vidro igual a n, então o valor de n é igual a a) 1 48, b) 1 57, c) 1 63, d) 1 74, e) 1 83, 12. (Udesc 2017) Na figura a seguir, um raio de luz vindo de um meio material (1),de índice de refração n1, incide na interface que o separa do meio material (2), de índice de refração n2. A seguir, o raio refratado incide na interface que separa os meios materiais (2) e (3), sendo n3 o índice de refração do meio material (3). Analise as proposições em relação à óptica geométrica. I. Se n n1 3= então 1 3 II. Se n n1 2> então 1 2 III. Se n n2 3> então 2 3 IV. Se n n1 2> então 1 2 V. Se n n1 3> então 1 3 Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. b) Somente as II e V são verdadeiras. c) Somente as afirmativas III e V são verdadeiras. d) Somente as I e II são verdadeiras. e) Somente as I e IV são verdadeiras. 13. (Enem (Libras) 2017) No Hemisfério Sul, o solstício de verão (momento em que os raios solares incidem verticalmente sobre quem se encontra sobre o Trópico de Capricórnio) ocorre no dia 21 ou 23 de dezembro. Nessa data, o dia tem o maior período de presença de luz solar. A figura mostra a trajetórias da luz solar nas proximidades do planeta Terra quando ocorre o fenômeno ótico que possibilita que o Sol seja visto por mais tempo pelo observador. 5 www.universonarrado.com.br Frente: B-12 NARRADOUNIVERSO Qual é o fenômeno ótico mostrado na figura? a) A refração da luz solar ao atravessar camadas de ar com diferentes densidades. b) A polarização da luz solar ao incidir sobre a superfície dos oceanos. c) A reflexão da luz solar nas camadas mais altas da ionosfera. d) A difração da luz solar ao contornar a superfície da Terra. e) O espalhamento da luz solar ao atravessa a atmosfera. 14. (Enem PPL 2015) A fotografia feita sob luz polarizada é usada por dermatologistas para diagnósticos. Isso permite ver detalhes da superfície da pele que não são visíveis com o reflexo da luz branca comum. Para se obter luz polarizada, pode-se utilizar a luz transmitida por um polaroide ou a luz refletida por uma superfície na condição de Brewster, como mostra a figura. Nessa situação, o feixe da luz refratada forma um ângulo de 90°com o feixe da luz refletida, fenômeno conhecido como Lei de Brewster. Nesse caso, o ângulo da incidência θp, também chamado de ângulo de polarização, e o ângulo de refração θr estão em conformidade com a Lei de Snell. Considere um feixe de luz não polarizada proveniente de um meio com índice de refração igual a 1, que incide sobre uma lâmina e faz um ângulo de refração θr de 30°. Nessa situação, qual deve ser o índice de refração da lâmina para que o feixe refletido seja polarizado? a) 3 b) 3 3 c) 2 d) 1 2 e) 3 2 15. (Ufrgs 2015) Na figura abaixo, um raio luminoso i, propagando-se no ar, incide radialmente sobre placa semicircular de vidro. Assinale a alternativa que melhor representa a trajetória dos raios r1 e r2 refratados, respectivamente, no vidro e no ar. a) b) c) d) e) 6 www.universonarrado.com.br Lições de Física 16. (Enem PPL 2014) Folhas de papel, como as utilizadas para a impressão de documentos, são opacas e permeáveis aos líquidos. Esse material é constituído de microfibras entrelaçadas de celulose, que são transparentes à luz. Quando sobre elas se derrama glicerina, elas se tornam translúcidas. Uma imagem da superfície de uma folha de papel, ampliada por um microscópio eletrônico de varredura, pode ser vista na figura. No quadro é apresentada a razão ( )n entre a velocidade da luz no vácuo e no respectivo material (celulose, glicerina ou ar). Material n celulose 1 46, glicerina 1 47, ar 1 00, Nessa situação, o papel se tornou translúcido porque a luz é a) mais b) mais absorvida. c) mais espalhada. d) menos refratada. e) menos transmitida. 17. (Cefet MG 2014) No vácuo, um determinado meio material isotrópico e transparente com índice de refração absoluto igual a 2 apresentará a condição de reflexão total para um raio de luz com ângulo limite de incidência igual a _______, propagando-se do ______________________ para o ______________________ . Os termos que preenchem, corretamente, as lacunas são a) 30°, material, vácuo. b) 30°, vácuo, material. c) 60°, material, vácuo. d) 60°, vįcuo, material. e) 90°, vácuo, material. 18. (Enem PPL 2014) As miragens existem e podem induzir à percepção de que há água onde não existe. Elas são a manifestação de um fenômeno óptico que ocorre na atmosfera. Disponível em: www.invivo.fiocruz.br. Acesso em: 29 fev. 2012. Esse fenômeno óptico é consequência da a) refração da luz nas camadas de ar próximas do chão quente. da luz ao incidir no solo quente. difusa da luz na superfície rugosa. d) dispersão da luz nas camadas de ar próximas do chão quente. e) difração da luz nas camadas de ar próximas do chão quente. 19. (Epcar (Afa) 2011) Três raios de luz monocromáticos correspondendo às cores vermelho (Vm), amarelo (Am) e violeta (Vi) do espectro eletromagnético visível incidem na superfície de separação, perfeitamente plana, entre o ar e a água, fazendo o mesmo ângulo θ com essa superfície, como mostra a figura abaixo. Sabe-se que α , β , e γ são, respectivamente, os ângulos de refração, dos raios vermelho, amarelo e violeta, em relação à normal no ponto de incidência. A opção que melhor representa a relação entre esses ângulos é a) b) c) d) 7 www.universonarrado.com.br Frente: B-12 NARRADOUNIVERSO 20. (Uff 2011) O fenômeno da miragem, comum em desertos, ocorre em locais onde a temperatura do solo é alta. Raios luminosos chegam aos olhos de um observador por dois caminhos distintos, um dos quais parece proveniente de uma imagem especular do objeto observado, como se esse estivesse ao lado de um espelho d’água (semelhante ao da superfície de um lago). Um modelo simplificado para a explicação desse fenômeno é mostrado na figura abaixo. O raio que parece provir da imagem especular sofre refrações sucessivas em diferentes camadas de ar próximas ao solo. Esse modelo reflete um raciocínio que envolve a temperatura, densidade e índice de refração de cada uma das camadas. O texto a seguir, preenchidas suas lacunas, expõe esse raciocínio. “A temperatura do ar ___________________ com a altura da camada, provocando _________________ da dens idade e _________________ do índice de refração; por isso, as refrações sucessivas do raio descendente fazem o ângulo de refração ______________ até que o raio sofra reflexão total, acontecendo o inverso em sua trajetória ascendente até o olho do observador”. Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas. a) aumenta – diminuição – aumento – diminuir b) aumenta – diminuição – diminuição – diminuir c) diminui – aumento – aumento – aumentar d) diminui – aumento – diminuição – aumentar e) não varia – diminuição – diminuição – aumentar 21. (Ufmg 2010) Um arco-íris forma-se devido à dispersão da luz do Sol em gotas de água na atmosfera. Após incidir sobre gotas de água na atmosfera, raios de luz são refratados; em seguida, eles são totalmente refletidos e novamente refratados. Sabe-se que o índice de refração da água para a luz azul é maior que para a luz vermelha. Considerando essas informações, assinale a alternativa em que estão mais bem representados os fenômenos que ocorrem em uma gota de água e dão origem a um arco-íris. a) b) c) d) 8 www.universonarrado.com.br Lições de Física 22. (Unesp 2019) Ao meio-dia, a areia de um deserto recebe grande quantidade de energia vinda do Sol. Aquecida, essa areia faz com que as camadas de ar mais próximas fiquem mais quentes do que as camadas de ar mais altas. Essa variação de temperatura altera o índice de refração do ar e contribui para a ocorrência de miragens no deserto, como esquematizado na figura 1. Para explicar esse fenômeno, um professor apresenta a seus alunos o esquema da figura 2, que mostra um raio de luz monocromático partindo do topode uma palmeira, dirigindo- se para a areia e sofrendo refração rasante na interface entre as camadas de ar B e C. Sabendo que nesse esquema as linhas que delimitam as camadas de ar são paralelas entre si, que n nA B, e nC são os índices de refração das camadas A B, e C, e sendo α o ângulo de incidência do raio na camada B, o valor de sen α é a) n n C B b) n n A B c) n n B A d) n n B C e) n n C A 23. (Espcex (Aman) 2017) Um raio de luz monocromática propagando-se no ar incide no ponto O, na superfície de um espelho, plano e horizontal, formando um ângulo de 30° com sua superfície. Após ser refletido no ponto O desse espelho, o raio incide na superfície plana e horizontal de um líquido e sofre refração. O raio refratado forma um ângulo de 30° com a reta normal à superfície do líquido, conforme o desenho abaixo. Sabendo que o índice de refração do ar é 1, o índice de refração do líquido é: D a d o s : sen30 1 2 e cos ;60 1 2 sen60 3 2 e cos .30 3 2 a) 3 3 b) 3 2 c) 3 d) 2 3 3 e) 2 3 9 www.universonarrado.com.br Frente: B-12 NARRADOUNIVERSO 24. (Unesp 2015) Dois ra ios luminosos monocromáticos, um azul e um vermelho, propagam-se no ar, paralelos entre si, e incidem sobre uma esfera maciça de vidro transparente de centro C e de índice de refração 3, nos pontos A e V. Após atravessarem a esfera, os raios emergem pelo ponto P, de modo que o ângulo entre eles é igual a 60°. Considerando que o índice de refração absoluto do ar seja igual a 1, que sen60 3 2 � � que sen30 1 2 � � , o ângulo α indicado na figura é igual a a) 90°. b) 165°. c) 120°. d) 135°. e) 150°. Gabarito Resposta da questão 1: A Resposta da questão 2: D Resposta da questão 3: D Resposta da questão 4: A Resposta da questão 5: A Resposta da questão 6: D Resposta da questão 7: A Resposta da questão 8: C Resposta da questão 9: A Resposta da questão 10: B Resposta da questão 11: D Resposta da questão 12: E Resposta da questão 13: A Resposta da questão 14: A Resposta da questão 15: A Resposta da questão 16: D Resposta da questão 17: A Resposta da questão 18: A Resposta da questão 19: A Resposta da questão 20: C Resposta da questão 21: A Resposta da questão 22: E Resposta da questão 23: C Resposta da questão 24: C Acesse o QR Code e veja as resoluções em vídeo! ?FICARAMDÚVIDAS