Questões de Física - Ótica para Concurso
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Por questões de segurança e eficiência, os faróis dos automóveis precisam emitir feixes luminosos paralelos, sendo possível ainda os ajustes de “luz alta” e “luz baixa”. Com dois espelhos côncavos E1 e E2, sendo o raio R1 > R2, é possível obter um feixe de luz paralelo utilizando uma fonte luminosa pontual, que emite em todas as direções do espaço. Estando a fonte luminosa e os vértices dos espelhos alinhados, com superfícies refletivas em oposição, o arranjo necessário deve ser tal que a fonte esteja localizada:
Eratóstenes de Alexandria (277 - 196 a.C.), nascido em Cirene, norte da África, realizou o primeiro experimento científi co para a medição da circunferência da Terra. O seu experimento até hoje surpreende pela concepção simples e pelo resultado muito próximo do valor correto. A engenhosa ideia de Eratóstenes era baseada na hipótese de que, caso a Terra fosse esférica, a sombra de um bastão observada no mesmo instante em locais diferentes permitiria, a partir de considerações geométricas, o cálculo do diâmetro da esfera.
Eratóstenes era Bibliotecário-Chefe da Biblioteca de Alexandria, e foi nos livros que tomou conhecimento do seguinte fenômeno:
“Uma vez por ano, no solstício de verão (22 de julho, no hemisfério Norte), precisamente ao meio dia, os raios solares caíam verticalmente na localidade de Siena (isto era sabido porque a imagem do Sol podia ser vista refl etida nos poços mais fundos da cidade). Naquela mesma hora, em Alexandria, os raios caíam inclinadamente, fazendo um ângulo de aproximadamente 7,2° com a vertical (esse ângulo era medido através da comparação da sombra de um obelisco, por exemplo, com a sua altura), ou seja, 1/50 da circunferência completa, que corresponde à 360°.”
Supondo então que a Terra possuía a forma esférica e sabendo que a distância entre as cidades de Alexandria e Siena (atualmente Assuã) era cerca de 780 km, Eratóstenes obteve uma estimativa para o raio da Terra.
(TRINDADE, R.I.F; MOLINA, E.C. Geofísica: A Terra vista pelo buraco da fechadura. IAG-USP, online.Disponível em Acesso em 20 de outubro de 2016. ADAPTADO).
O princípio fundamental da óptica levado em consideração por Eratóstenes foi:
Sobre os defeitos da visão, temos as seguintes afirmativas:
I. O astigmatismo pode ser corrigido com o uso de uma lente de superfície cilíndrica.
II. A hipermetropia pode ser corrigida com o uso de uma lente convergente.
III. A miopia pode ser corrigida com o uso de uma lente divergente.
Assinale a alternativa em que todas a(s) afirmativa(s) está(ão) CORRETA(S):
Sobre as características da reflexão e refração da luz, temos as seguintes afirmativas:
I. Quanto maior for o índice de refração de um material, menor será a velocidade da luz neste material.
II. A luz, ao passar para um meio de índice de refração diferente, sua frequência e velocidade se alteram e o comprimento de onda permanece constante.
III. O fenômeno da reflexão interna total pode ocorrer quando a luz proveniente do ar incide sobre a superfície de um diamante polido.
Assinale a alternativa em que todas a(s) afirmativa(s) está(ão) CORRETA(S):
Nas questões em que for necessário o uso da aceleração da gravidade, adote g = 10 m/s2 .
Quando necessário, utilize os seguintes valores para a água:
ρ = 1,0g cm3 e c = 1,0 cal g ℃
Quando necessário, adote os valores:
π = 3
sen30° = cos60° = 0,50
sen60° = cos30° = 0,87
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:
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