Resolução comentada dos exercícios de vestibulares sobre Refração da Luz

Resolução comentada dos exercícios de vestibulares sobre

Refração da Luz

01- R- C – durante o dia predomina a refração e a noite a reflexão

02- R- E – na figura II o meio é o mesmo e as velocidades são as mesmas

03- R- D  (veja teoria)         

04- R – C  (veja teoria)

05- Vvácuo=C=3.105km/s=3.108m/s  —  Vvidro=80% Vvácuo=0,8Vvidro=0,8.3.108=2,4.10 8m/s  —  n=C/Vvidro  —  n=3.108/2,4.108  —  n=1,25  —  nvidro=C/Vvidro  —  1,25=3.108/Vvidro  —  Vvidro=2,4.108 m/s

06- a) No ar (fora e dentro da esfera), a velocidade do raio de luz é de 3,0.1010cm/s e no vidro de índice de refração nV=1,5 vale nV=C/VV  —  1,5=3.1010/VV  —  VV=2,0.1010cm/s  —  para atravessar cada uma das paredes de d=6,0cm de espessura, com velocidade de V=2,0.1010m/s a luz demora  —  V=d/t  —  2.1010 =6/t  —  t=3.10-10 s e para atravessar a parte com ar no interior da esfera demora  —  3.1010 = (20 – 12)/t  —  t=6.10-10s

b) t=(18 – 6).10-10  —  t=1,2.10-9s

07- O raio de luz atravessa a placa de vidro com V=2.108m/s e demora t=1,0.10-9s  —  V=d/t  —  2.108=d/10-9  —  d=2,0.10-1m  — 

n=C/V  —  n=3.108/2.10 —  n=1,5  R- E

08- N=C/V  —  1,5=3.108/V  —  V=2.108m/s  —  f=V/λ  —  como a freqüência f independe do meio de propagação  —   λ=600nm=6.102.10-9=6.10-7m  —   fvácuo=fvidro  —  3.108/6.10-7=2.108/λ  —  λ=4.10-7=400.10-9  —  λ=400nm  R- E

09- VA=C/2  —  VB=C/3  —  nA/nB=VB/VA=(C/3)/(C/2)  —  nA/nB=2/3  R- E

10- R- D  —  sendo a luz é monocromática (uma só cor), não poderá ocorrer dispersão fazendo surgir outras cores e não será possível a ocorrência do arco-íris.

11- R – C  —  dispersão luminosa que é a decomposição da luz em várias cores.

12- Observe na figura abaixo, que na dispersão da luz solar que provoca o arco-íris, a luz retorna ao

meio original e, para que isso aconteça o Sol tem que estar atrás do observador.  R- D

13- R- B  (veja teoria)          

14 R- E  (veja teoria)          

15 R- A  (veja teoria)

16- R- D  –  São infinitas as freqüências (cores) que compõem a luz policromática branca proveniente do Sol.

17- R- D  —  Quanto mais refringente é o meio, maior será o valor de n,  menor a velocidade da luz nesse meio e maior será o desvio sofrido e quem sofre maior desvio é o violeta

18- Pulso 1

Bloco de índice de refração 1,4 (A) —  nA=C/V  —  1,4=C/VA  —  VA=C/1,4  —  VA=d/t  —  C/1,4=d/tA  —  tA=1,4d/C

Bloco de índice de refração 1,8 (B)  — nB=C/V  —  1,8=C/VB  —  VB=C/1,8  —  VB=d/t  —  C/1,8=d/tB  —  tB=1,8d/C

Tempo total  —  t1=1,4d/C + 1,8d/C  —  t1=3,2d/C

Pulso 2

Bloco de índice de refração 2,0 (C)  —  nC=C/V  —  2=C/VC  —  VC=C/2  —  VC=2d/t  —C/2=2d/t2  —  t2=4d/C

t1/t2=3,2d/C x C/4d  —  t1/t2=0,8

19 a) refração, reflexão e refração      b) A dispersão ocorre entre 1 e 2 e entre 2 e 3 e sua causa é o fato de o índice de refração absoluto da água ser diferente para cada frequência (cor) de luz, o que provoca desvios diferentes.      C) com o Sol em suas costas.

20- R- B  —  o índice de refração da água para a luz violeta (menor velocidade, maior desvio) é maior que para a luz vermelha (maior velocidade, menor desvio).

21 R- E  (veja teoria)

22- De acordo com o enunciado, o metamaterial apresenta propriedades e comportamentos que não são encontrados em materiais naturais  —  portanto, a única alternativa que pode representar a refração da luz ao passar para o metamaterial é a D, que não pode acontecer pois, os raios de luz incidentes e refratados devem estar em quadrantes opostos —  R- D

23- Observe no gráfico fornecido que o verde praticamente não é absorvido, sendo quase que totalmente refletido  —  R- A

24- Como os raios penetram no vidro fosco, ocorre refração e como eles raios deixam de ser

paralelos eles se espalham (difundem) em seu interior e, fornecem a um observador do outro lado do vidro, uma imagem deformada. 

R- C

25- Justificando as incorretas:

01) Se nos colocarmos próximos a um espelho côncavo, veremos uma imagem ampliada e direita, mas se nos afastarmos gradativamente veremos que a imagem se torna confusa para depois reaparecer maior e invertida.

02) Toda refração é acompanhada de uma parcela de reflexão.

04) Podemos observar um objeto negro pela não emissão de luz. 

R- (08) = 08 

 

26- Para se obter imagens das partes externas e internas do Titanic, em 3D deve-se utilizar o som através do ultra som enviado pelo sonar  —  o som consegue passar pela superfície dos sedimentos, penetrando nas mesmas, e conseguir definir a geometria das camadas internas através dos ecos, que chegam em instantes diferentes ao receptor na superfície, conseguindo assim uma figura em 3D do Titanic naufragado  —  já a luz é atenuada (refletida ou absorvida) nas primeiras camadas iniciais dos sedimentos, não conseguindo penetrar nos mesmos, e seriam visualizadas apenas os formatos superficiais dos sedimentos  —  R- D.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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