Questões de Concurso Comentadas sobre ótica em física

Uma pessoa de 1,6 metro de altura está de pé em uma piscina com exatamente metade do seu corpo submerso. Para um observador localizado do lado de fora da piscina, por conta da refração, essa pessoa aparenta ter uma altura de 1,5 metro. Dado o índice de refração do ar igual a 1, pode-se concluir que o índice de refração da água da piscina é de, aproximadamente:

As placas de trânsito brasileiras têm diversas cores e formatos. Uma delas é a placa de indicação que se apresenta na cor verde com letras na cor branca, assinalando a localização e as distâncias entre as cidades:

Um motorista que viaja de carro à noite sem nenhuma fonte de luz com exceção dos faróis ligados emitindo uma luz monocromática verde, ao passar pela placa:

Um professor estava demonstrando aplicações das leis da reflexão em um laboratório para análise de fenômenos ópticos. Em um dos experimentos, ele posicionou um espelho plano a 30° da horizontal e incidiu sobre ele um feixe de luz paralelo à superfície, conforme a figura a seguir:


Pode-se afirmar que o ângulo de reflexão do feixe de luz vale: 

Alberto usa óculos multifocais, pois, além da miopia, também havia adquirido uma doença popularmente conhecida como “vista cansada”. A doença, que é caracterizada pela perda gradual da capacidade de focar em objetos que estão próximo ao rosto, também é conhecida como:

A figura ilustra um prisma de abertura igual a 65 °. O prisma foi colocado no ar, de índice de refração igual a 1. Um feixe de luz incide no prisma, com ângulo igual a 30 °. Qual a velocidade de propagação da luz no prisma?

Para a resolução do problema, use a velocidade da luz no ar: 3 X 10⁸ m/s e os dados fornecidos pela figura e pela tabela.

A figura a seguir mostra um fio de telefone suspenso por dois postes. A curva formada é uma “catenária”.

Sejam R o raio de curvatura da catenária no ponto mais baixo, pela manhã, logo antes do nascer do Sol, e R' o raio de curvatura da catenária no ponto mais baixo ao meio-dia, sob o Sol a pino.

Esses raios de curvatura são tais que

No laboratório do colégio, o professor propôs a seguinte tarefa: montar, em um banco óptico, duas lentes esféricas de mesmo eixo principal com o objetivo de formar um sistema afocal. Os alunos têm a seu dispor quatro lentes, sendo duas convergentes e duas divergentes de distâncias focais (em módulo) menores que as das lentes convergentes. Dispõem, também, de dois pequenos canhões de laser capazes de emitir feixes luminosos estreitos. Os alunos devem montar duas lentes no banco óptico, fazer incidir sobre uma delas os dois feixes paralelamente ao eixo principal e, por tentativas, variando a distância entre as lentes, conseguir que, depois de atravessá-las, os dois feixes continuem paralelos ao eixo principal. Para isso, analise os quatro arranjos a seguir.

É possível conseguir formar um sistema afocal com os arranjos

Considere um desenho esquemático do olho humano abaixo, em que a imagem é formada sobre a retina. Se a imagem de um objeto é focalizada depois da retina, diz-se que a pessoa sofre de hipermetropia. Ao usar óculos, que tipo de lente corretiva deverá ser usado para corrigir esse defeito da visão?

Ilustração da formação de imagem no olho humano. Extraído de http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/olhohumano-um-instrumento-optico.htm.

Um professor observou que três alunos estavam tendo dificuldades em enxergar o quadro negro, mesmo quando se sentavam na primeira fileira. Ao encaminhá-los ao oftalmologista, foi constatado que eles apresentavam o mesmo defeito de visão, conforme mostra a figura abaixo.

Esse defeito de visão é o (a) ______________ e sua correção é feita com lentes ____________.

Assinale a opção que completa corretamente as lacunas:

A figura a seguir mostra um raio de luz incidindo sobre um espelho plano. Qual o valor do ângulo de reflexão desse raio?

Um helicóptero de resgate realiza operação de busca a um avião de pequeno porte que caiu no mar. Quando achava-se a 10m acima do nível do mar, seus ocupantes enxergaram o avião a uma profundidade aparente de 20m, conforme representa a figura. A profundidade real a que se acha o avião, admitindo que o índice de refração da água do mar é igual a 3/2 e que os ângulos com relação a normal são pequenos, será:

A figura a seguir mostra o esboço de um experimento realizado com um par de filtros polarizadores. Um feixe paralelo de luz não polarizada, de intensidade 𝐼₀ , incide inicialmente no polarizador 𝑃₁ . A direção de polarização de cada filtro está indicada pela linha tracejada e seu ângulo com o eixo vertical.

A partir destas informações, podemos afirmar que a fração da intensidade 𝐼₀ da luz incidente que atravessa os filtros é:

Observe a figura abaixo e assinale a opção que representa a aberração de lentes de MEV nela representada.

Conforme demonstrado na figura, o laser propaga-se horizontalmente sobre um espelho plano posicionado verticalmente. Se o espelho girar em 30º sobre um eixo vertical, de quanto será o ângulo de desvio do laser em relação ao espelho?

As fibras ópticas revolucionaram as comunicações modernas ao permitirem a transmissão eficiente de dados em forma de sinais luminosos através de cabos flexíveis e finos. Essas fibras são compostas por um núcleo interno, geralmente feito de vidro ou plástico transparente, cercado por uma camada de revestimento também transparente, o que confere propriedades de guia de luz ao longo de sua extensão. O funcionamento das fibras ópticas está intrinsecamente ligado à refração da luz.
Como a refração é aplicada no funcionamento das fibras ópticas para a transmissão de sinais luminosos?

O princípio da propagação retilínea da luz é uma das bases fundamentais da óptica geométrica. Ele estabelece que a luz se propaga em linha reta quando se movimenta através de um meio homogêneo e transparente, a menos que sofra interferência por obstáculos ou interaja com diferentes meios.
Um exemplo que ilustra o princípio da propagação retilínea da luz é:

Juntamente com os conceitos de pressão e de conservação da quantidade de movimento, a teoria cinética dos gases permite chegar a uma relação entre temperatura e velocidade média das moléculas, conforme a seguinte equação: mv 2T = 3k, onde m é a massa do gás ideal em kg, v a velocidade média de suas moléculas em m/s, T a temperatura em K, e k a constante de Boltzmann em J/K.

Considerando que 0,75 kg de determinado gás possui temperatura de 127° C, o valor de sua velocidade média, em m/s, é

Em uma aula de física experimental, o professor faz incidir quatro feixes de luz em uma lente divergente, e apresenta aos seus alunos apenas os raios emergentes, conforme ilustra a figura a seguir.




O professor solicitou a um dos alunos que fizesse considerações sobre os raios de luz antes da incidência na lente. O aluno realizou as seguintes afirmativas:

I. O raio D é paralelo ao eixo ótico.
II. O raio C se dirigia ao foco F1.
III. O raio A passa pela parte superior do objeto Q.

Está correto o que se afirma em 

Em um processo industrial de aquecimento, a distribuição espectral da irradiação de uma superfície é conforme o gráfico abaixo, cuja ordenada é a irradiação espectral e a abscissa é o comprimento de onda. 




Um engenheiro, após analisar o gráfico, chegou à conclusão de que a irradiação total, W/m², é igual a