ENEM23
Óptica Geométrica
Princípios da Óptica Geométrica
01- (ENEM-MEC)
O
diagrama abaixo representa, de forma esquemática e simplificada, a
distribuição da energia proveniente do Sol sobre a atmosfera e a
superfície terrestre. Na área delimitada pela linha tracejada, são
destacados alguns processos envolvidos no fluxo de energia na
atmosfera.
A chuva é o fenômeno natural responsável pela manutenção dos níveis adequados de água dos reservatórios das usinas hidrelétricas. Esse fenômeno, assim como todo o ciclo hidrológico, depende muito da energia solar. Dos processos numerados no diagrama, aquele que se relaciona mais diretamente com o nível dos reservatórios de usinas hidrelétricas é o de número
02-(ENEM-MEC)
A figura abaixo mostra um eclipse solar no instante em que é fotografado em cinco diferentes pontos do planeta.
Três dessas fotografias estão reproduzidas abaixo.
As fotos poderiam corresponder, respectivamente, aos pontos:
a) III, V e II
b) II, III e V
c) II, IV e III
d) I, II e III
e) I, II e V
03-(ENEM-MEC)
Gilberto Gil usa na letra da música a palavra composta ANOS-LUZ. O sentido prático, em geral, não é obrigatoriamente o mesmo que na ciência. Na Física, um ano luz é uma medida que relaciona a velocidade da luz e o tempo de um ano e que, portanto, se refere a
04-(ENEM-MEC)
Os quadrinhos mostram, por meio da projeção da sombra da árvore e do menino, a sequência de períodos do dia:
matutino, meio - dia e vespertino, que é determinada
a) pela posição vertical da árvore e do menino.
b) pela posição do menino em relação à árvore.
c) pelo movimento aparente do Sol em torno da Terra.
d) pelo fuso horário específico de cada ponto da superfície da Terra.
e) pela estação do ano, sendo que no inverno os dias são mais curtos que no verão.
Exercícios com característica de Enem
05-(UNIFAL-MG)
Três feixes de luz, de mesma intensidade, podem ser vistos atravessando uma sala, como mostra a figura.
O feixe 1 é vermelho, o 2 é verde e o 3 é azul. Os três feixes se cruzam na posição A e atingem o anteparo nas regiões B, C e D. As cores que podem ser vistas nas regiões A, B, C e D, respectivamente, são:
a) branco, branco, branco e branco
b) branco, vermelho, verde e azul
c) amarelo, azul, verde e vermelho
d) branco, azul, verde e vermelho
e) amarelo, vermelho, verde e azul
06-(UFMG-MG)
Marília e Dirceu estão em uma praça iluminada por uma única lâmpada. Assinale a alternativa em que
estão corretamente representados os feixes de luz que permitem a Dirceu ver Marília.
07-(FGV-SP)
O porão de uma antiga casa possui uma estreita claraboia quadrada de 100 cm2 de área, que permite a entrada da luz do exterior, refletida difusamente pelas construções que a cercam. Na ilustração, vemos uma aranha, um rato e um gato, que se encontram parados no mesmo plano vertical que intercepta o centro da geladeira e o centro da claraboia.
Sendo a claraboia a fonte luminosa, pode-se dizer que, devido à interposição da geladeira, a aranha, o rato e o gato, nesta ordem, estão em regiões de:
a) luz, luz e penumbra.
b) penumbra, luz e penumbra.
c) sombra, penumbra e luz.
d) luz, penumbra e sombra.
e) penumbra, sombra e sombra
08-(UNESP-SP)
Quando o Sol está a pino, uma menina coloca um lápis de 7,0.10-3m de diâmetro paralelamente ao solo e observa a sombra por ele formada pela luz do Sol.
Ele nota que a sombra do lápis é bem nítida quando ele está próximo ao solo, mas à medida que vai levantando o lápis, a sombra perde nitidez até desaparecer, restando apenas a penumbra. Sabendo-se que o diâmetro do Sol é 14.108m e a distância do Sol à Terra é de 15.1010m, determine a altura do lápis em relação ao solo quando a sombra desaparece.
09-(FUVEST-SP)
Num dia sem nuvens, ao meio dia, a sombra projetada no chão por uma esfera de 1cm de diâmetro, é
bem nítida se ela estiver a 10cm do chão. Entretanto, se a esfera estiver a 200cm do chão, a sombra é muito pouco nítida. Pode-se afirmar que a principal causa do efeito observado é que:
a) o Sol é uma fonte extensa de luz
b) o índice de refração do ar depende da temperatura
c) a luz é um fenômeno ondulatório
d) a luz do Sol contém diferentes cores
e) a difusão da luz no ar “borra” a sombra
10-(CESGRANRIO-RJ)
Às 18,0h, uma pessoa olha para o céu e observa que metade da Lua está iluminada pelo Sol. Não se tratando de um eclipse da Lua, então é correto afirmar que a fase da Lua, nesse momento:
a) só pode ser quarto crescente
b) só pode ser quarto minguante
c) só pode ser Lua cheia
d) só pode ser Lua Nova
e) pode ser quarto crescente ou quarto minguante
11-(FGV-SP)
Os versos a seguir lembram uma época em que a cidade de São Paulo tinha iluminação a gás:
Quando uma "luzinha cor verde azulada" incide sobre um cartão vermelho, a cor da luz absorvida é:
a) verde e a refletida é azul
b) azul e a refletida é verde
c) verde e a refletida é vermelha
d) verde azulada e nenhuma é refletida
e) azul e a refletida é vermelha
12-(PUCCAMP-SP)
Uma pessoa se coloca na frente de uma câmara escura, a 2 m do orifício dessa câmara e a sua
imagem que se forma no fundo da mesma tem 6 cm de altura. Para que ela tenha 4 cm de altura, essa pessoa, em relação à câmara, deve
a) afastar-se 1 m.
b) afastar-se 2 m.
c) afastar-se 3 m.
d) aproximar-se 1 m.
e) aproximar-se 2m
13-(FUVEST-SP)
Uma determinada montagem óptica é composta por um anteparo, uma máscara com furo triangular e três lâmpadas, L1, L2 e L3, conforme a figura a seguir. L1 e L3 são pequenas lâmpadas de lanterna e L2, uma lâmpada com filamento extenso e linear, mas pequena nas outras dimensões. No esquema, apresenta-se a imagem projetada no anteparo com apenas L1 acesa.
O esboço que melhor representa o anteparo iluminado pelas três lâmpadas acesas é
Resolução Comentada
Óptica Geométrica
Princípios da Óptica Geométrica
01- A chuva ocorre devido à absorção das radiações solares (ondas eletromagnéticas, incluindo a luz) pela água da superfície da Terra, que se aquece, se transforma em vapor, se mistura com o ar e, sendo mais leve, sobe formando as nuvens carregadas de vapor de água --- essas nuvens, quando atingem altitudes elevadas ou encontram massas de ar frias que fazem com que o vapor de água se condense, se transformam novamente em água, que, agora mais pesada, não consegue sustentar-se no ar e cai em forma de chuva --- essa chuva aumenta o nível dos reservatórios das usinas hidrelétricas.
a)
Falsa --- essa energia nem chega à superfície para
aquecer a água, pois é a primeira porcentagem de energia solar
interrompida pela atmosfera.
b) Falsa --- também
nem chega à superfície, pois representa o percentual de energia
absorvida pela atmosfera.
c) Falsa --- visto que
indica o percentual de energia absorvido por elementos que compõem o
meio atmosférico, o que ocorre antes dela chegar à superfície.
d)
Falsa --- pois representa a energia liberada e
circulante no sistema atmosférico.
e) Correta ---
observe que é a única alternativa contendo elemento relacionado ao
mecanismo de evaporação (vapor d’água), através da absorção
de energia solar para promover a passagem da água no estado líquido
(contida no reservatório de uma usina hidroelétrica) para o estado
de vapor d’água emitido na atmosfera.
R- E
02- Observe atentamente a figura abaixo que mostra o esquema de um eclipse solar e veja como
uma pessoa em cada região da Terra verá o eclipse --- de acordo com os dados do exercício (fotos do eclipse) a pessoa deverá estar na região de penumbra --- na região de penumbra, quanto mais próximo o observador estiver da região de sombra, maior será o eclipse, ou seja, menor será a possibilidade de ver o Sol --- os observadores nas regiões II e V veem uma área maior do Sol que os observadores nas regiões II e IV --- os observadores das regiões II e II veem a parte esquerda do Sol e os da região IV e V veem a parte direita do Sol.
R- A
03- O ano-luz é, uma unidade de comprimento --- ela corresponde ao espaço percorrido por um raio de luz em 1 ano, no vácuo, com velocidade de 3.108m/s --- R- D
Observação: é uma medida grande demais para nossas aplicações comuns aqui na Terra.
Essa unidade se destina a marcar distâncias no espaço cósmico, entre as estrelas de uma mesma galáxia ou entre galáxias distintas. Ela é útil para os astrônomos.
04- Observe a figura abaixo onde as lâmpadas representam as posições relativas do Sol ---
portanto, de manhã a sombra está numa posição, (primeiro desenho), ao meio dia está a pino (segundo desenho) e à tarde está em posição oposta à da manhã (terceiro desenho) --- assim, sombra projetada é determinada pela posição do Sol relativamente à Terra e pelo princípio da propagação retilínea da luz, em meios
homogêneos e transparentes --- R- C
05- A região A (cruzamento dos feixes vermelho, verde (amarelo + azul) e azul) será branca --- pelo princípio da independência dos raios luminosos, após o cruzamento os feixes continuam como se nada tivesse acontecido --- assim, B será azul, C verde e D vermelho --- R – D
06- Os raios de luz devem ser emitidos por uma fonte luminosa (lâmpada), chegar à Marília onde devem refletir difusamente, e atingir os olhos de Dirceu --- R- A
07- A claraboia se comporta como uma fonte extensa de luz, delimitada pela parte superior
esquerda da geladeira, e as regiões de iluminada (i), de sombra (s) e penumbra (p), estão indicadas na figura --- (i) – recebe toda a luz proveniente da claraboia – (s) – não recebe luz nenhuma da claraboia – (p) – recebe apenas parte da luz proveniente da claraboia --- R - D
08- Quando a sombra do lápis desaparece do solo (altura h), a situação fica conforme
esquematizado na figura abaixo cujas medidas estão totalmente em desproporção --- semelhança de triângulos --- 14.108/7.10-3 = 15.1010/h --- h=15.1010/2.1011 --- h=0,75m=75cm --- R- E
09- Como
o Sol é uma fonte extensa, observe nas figuras abaixo, o que ocorre
com a sombra de um
objeto opaco à medida que ele se aproxima do solo --- note que a região de penumbra vai diminuindo, a região de sombra vai aumentando, até que a imagem passa de pouco nítida (1a figura) para muito nítida (última figura), quando sombra e penumbra praticamente se confundem. Isso só ocorre porque o Sol é uma fonte extensa de luz --- R- A
10- Observe
a figura abaixo que depois da Lua Nova, tendo percorrido 1/4 de sua
trajetória, a Lua se
encontra numa posição em que metade do seu disco iluminado pode ser observada da Terra --- um observador no Hemisfério Sul observa a Lua como uma “letra C” no céu, enquanto que um observador no Hemisfério Norte a vê como uma “letra D” --- nesta fase, a ela nasce aproximadamente ao meio-dia, cruza o meridiano no pôr-do-sol, e se põe aproximadamente à meia-noite --- de acordo com o exercício, como é à tarde (18,0h) ela está cruzando o meridiano aproximadamente no pôr do Sol, o que só ocorre na fase quarto crescente --- R- A
11- O cartão vermelho absorve todas as cores e reflete difusamente apenas o vermelho, assim ele vai absorver a cor verde azulada --- R- D
12- Observe as figuras abaixo --- devido ao princípio da propagação retilínea da luz os triângulos nas duas figuras são
semelhantes --- primeira figura --- h/200=6/d --- d=1200/h (h, altura do homem e d, comprimento da câmara são constantes) --- h/x=4/d --- segunda figura onde o homem se afastou e a altura da imagem diminuiu --- h/x=4/d --- h/x=4/(1200/h) --- 4x=1200 --- x=300cm=3m --- como o homem inicialmente estava a 2m, ele se afastou 1m --- R- A
13- As lâmpadas L1 e L3 são consideradas fontes puntiformes, iluminando regiões de mesma forma, semelhantes ao triângulo da máscara e de mesma orientação, conforme ilustrado nas figuras abaixo.
A Lâmpada L2 comporta-se como uma fonte extensa na direção vertical --- a figura 1 (a seguir) mostra as regiões iluminadas se somente a
extremidades do filamento (duas fontes puntiformes, Fa e Fb) estivessem acesas --- a figura 2 mostra o filamento como se várias fontes puntiformes fossem intercaladas entre Fa e Fb --- como uma fonte extensa é, na verdade, um conjunto de infinitas fontes puntiformes, cada uma delas forma um triângulo iluminado --- a região iluminada por L2 é a superposição desses infinitos triângulos, como mostrado na figura 3 --- R- D