Questões Militares Sobre óptica geométrica em física

No estudo da Óptica, a miopia, a hipermetropia e a presbiopia são considerados defeitos da visão e podem ser corrigidos utilizando as lentes corretas para cada caso. Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela que apresenta, respectivamente, conforme o que foi descrito no texto, a lente correta em cada caso. No caso da presbiopia, considere que, antes de ocorrer o defeito, a pessoa tinha uma visão normal.

Os instrumentos ópticos, muito utilizados em nosso cotidiano, estão presentes em óculos, câmeras fotográficas, telescópios, microscópios e até no olho humano. Alguns componentes ópticos devem ser utilizados com cautela, pois, quando estão em ambiente que recebem radiação solar, podem apresentar risco de incêndio, como quando próximo a vegetação seca.

Os componentes que mais apresentam risco de incêndio espontâneo são as lentes

Um raio de luz monocromático propagando-se no ar, meio definido com índice de refração igual a 1, incide, com ângulo de incidência igual a 60º, na superfície de um líquido. Ao refratar, esse raio de luz adquire uma velocidade, no líquido, de √2  10⁸ m/s . Considerando a velocidade da luz no ar igual a 3  10⁸ m/s, qual deve ser o seno do ângulo de refração formado entre o raio de luz refratado e a normal? 

Em um experimento, sob as condições de nitidez de Gauss, realizado no laboratório de Óptica, um aluno constatou que um objeto real colocado no eixo principal de um espelho, a 15 cm do vértice desse, conjugava uma imagem real e ampliada 4 vezes. Portanto, pode-se afirmar corretamente que se tratava de um espelho ___________ com centro de curvatura igual a _____ cm. Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela que preenche corretamente as lacunas do texto acima a respeito do espelho.

Os eclipses solares e lunares são fenômenos ópticos que sempre foram cobertos de fascínio e lendas. As sombras e as penumbras formadas devido ao alinhamento da Terra, Lua e Sol são comprovações de um dos Princípios da Óptica Geométrica. Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela que corresponde ao Princípio que se refere aos fenômenos celestes descritos.

Considere um observador frente a três anteparos, em um meio homogêneo e transparente, cada um com um orifício em seu respectivo centro, conforme mostra a figura que se segue. Através desses orifícios, o observador consegue enxergar a chama de uma vela devido a um princípio da Óptica Geométrica denominado ____________.

                    

Conforme a figura acima, duas lanternas muito potentes, cilíndricas, com diâmetro D = 4 cm, estão alinhadas no plano vertical. Ambas possuem lentes nas extremidades, cujos centros ópticos O estão alinhados verticalmente e cujas distâncias focais são f = 3 cm. Uma das lentes é convergente e a outra é divergente. Suas lâmpadas geram raios de luz horizontais, que encontram as lentes das respectivas lanternas e são projetados até um anteparo vertical. Sabendo que a distância entre os centros ópticos das duas lentes é y = 12 cm, a distância máxima x entre os centros ópticos das lentes O e o anteparo, em centímetros, que faz com que a luz projetada pelas lanternas não se sobreponha é:

Com relação aos conceitos da física, assinale a opção correta.

                 COMO A HIPERMETROPIA ACONTECE NA INFÂNCIA:

É muito comum bebês e crianças apresentarem algum tipo de erro refrativo, e a hipermetropia é o caso mais constante. Isso porque este tipo de ametropia (erro de refração) pode se manifestar desde a fase de recém-nascido. A hipermetropia é um erro de refração caracterizado pelo modo em que o olho, menor do que o normal, foca a imagem atrás da retina. Consequentemente, isso faz com que a visão de longe seja melhor do que a de perto. (...)

De acordo com a Dra. Liana, existem alguns fatores que podem influenciar a incidência de hipermetropia em crianças, como o ambiente, a etnia e, principalmente, a genética. “As formas leves e moderadas, com até seis dioptrias, são passadas de geração para geração (autossômica dominante). Já a hipermetropia elevada é herdada dos pais (autossômica recessiva)”, explicou a especialista.

A médica ainda relatou a importância em identificar, prematuramente, o comportamento hipermétrope da criança, caso contrário, esse problema pode afetar a rotina visual e funcional delas. “A falta de correção da hipermetropia pode dificultar o processo de aprendizado, e ainda pode reduzir, ou limitar, o desenvolvimento nas atividades da criança. Em alguns casos, pode ser responsável por repetência, evasão escolar e dificuldade na socialização, requerendo ações de identificação e tratamento”, concluiu a Dra. Liana.

Os sintomas relacionados à hipermetropia, além da dificuldade de enxergar de perto, variam entre: dores de cabeça, fadiga ocular e dificuldade de concentração em leitura.(...)

O tratamento utilizado para corrigir este tipo de anomalia é realizado através da cirurgia refrativa. O uso de óculos (com lentes esféricas) ou lentes de contato corretivas é considerado método convencional, que pode solucionar o problema visual do hipermétrope.

(Disponível em:www.cbo.net.br/novo/publicacao/revista_vejabem. Acesso em: 18 fev. 2017.)

De acordo com o texto acima, a hipermetropia pode ser corrigida com o uso de lentes esféricas. Dessa maneira, uma lente corretiva, delgada e gaussiana, de vergência igual a +2 di, conforme figura a seguir, é utilizada para projetar, num anteparo colocado a uma distância p' da lente, a imagem de um corpo luminoso que oscila em movimento harmônico simples (MHS). A equação que descreve o movimento oscilatório desse corpo é 

                                 

Considere que a equação que descreve a oscilação projetada no anteparo é dada por  y'=(0,5)sen  (Sl) . 

Nessas condições, a distância p′ , em cm, é  

Analise as afirmativas abaixo, com relação aos princípios físicos.

I - Os vetores campo elétrico e campo magnético, em uma onda eletromagnética no espaço livre, são perpendiculares entre si e perpendiculares à direção de propagação.

II - Cargas aceleradas produzem ondas eletromagnéticas.

III- Cargas estáticas produzem campos elétricos e magnéticos estáticos.

IV - Cada ponto de uma frente de onda primária serve como fonte de uma pequena onda esférica secundária, que avança com velocidade e frequência iguais às da onda primária.

V - A velocidade da luz em um meio não tem relação com o comprimento de onda da luz.

Assinale a opção correta.

Num experimento de Young, uma luz composta de luz vermelha, com comprimento de onda 700nm, e luz azul, com comprimento de onda 400nm, incide sobre duas fendas estreitas separadas por uma distância de l00μm, sendo observada em uma tela a 2m de distância das fendas. Observa-se uma linha central brilhante de cor magenta. A que distância da linha central aparecerá a próxima linha magenta?

Uma pequena bola B se aproxima de um espelho plano E com velocidade de módulo constante v = 9,0 m/s. A trajetória da bola faz um ângulo θ = 30° com a superfície do espelho.

De acordo com os Princípios da Óptica Geométrica, é CORRETO afirmar que 

                            

o maior telescópio refrator do mundo em operação, situado no observatório de Yerkes em Wisconsin, EUA, possui uma abertura circular com diâmetro de 102cm e uma distância focal de 19,4m. Admitindo-se a utilização de um filtro azul que transmite apenas luz de comprimento de onda 550nm, qual é a menor separação angular, em radianos, entre duas estrelas igualmente brilhantes que permite que elas sejam observadas por esse telescópio como objetos distintos?

A área da. seção transversal máxima de um corpo opaco mede 1,00dm², e esse corpo está sendo iluminado por uma fonte luminosa puntiforme situada a 500mm de um anteparo plano, sobre o qual projeta-se a sombra do corpo. Sabendo-se que o anteparo é paralelo à seção transversal do corpo em questão e dista 300mm dele, pode-se afirmar que a área da sombra, em dm², é :

Uma mesa com 70 cm de altura e cujo tampo é circular com raio de 1,25 m encontra-se posicionada abaixo de uma fonte luminosa puntiforme localizada no ponto central do teto de uma sala quadrada de 5 m de lado e cuja altura é de 3,2 m. Tem-se ainda que o centro do tampo da mesa encontra-se alinhado verticalmente com o ponto no qual se encontra a fonte luminosa. Sendo assim a área do piso da sala que se apresenta plenamente iluminada por essa fonte de luz é:

(Considerar: π = 3)

Numa passagem do livro O Senhor das moscas, de Sir William Golding (1911-1993), premiado com o Nobel de Literatura de 1983, as lentes dos óculos do personagem Piggy são usadas para focalizar os raios do sol e acender uma fogueira. Mais tarde, uns rapazes espancam Piggy e quebram os seus óculos. A partir de então, ele passa a não enxergar direito os colegas mais distantes, por ser muito míope.

Há uma falha evidente nessa narrativa, pois

 Considere a Figura 2 referente à ocorrência de eclipses.

                       

Leia o trecho a seguir e assinale a alternativa correta:

A figura 2.(A)representa um eclipse ________, enquanto a figura 2.(B) representa um eclipse _______. No eclipse ________, além do cone de sombra (não indicado na figura), surge também uma região de_______.

Assinale a alternativa que completa correta e respectivamente as lacunas.

Uma mancha de óleo em forma circular, de raio inicial r₀, flutua em um lago profundo com água cujo índice de refração é n . Considere que a luz que atinge a mancha e a superfície da água seja difusa e que o raio da mancha cresça com a aceleração constante a. Partindo do repouso em t = 0, o volume de água abaixo da mancha que não recebe luz, após um intervalo de tempo t, é:

Um estudante decidiu fotografar um poste de 2,7 m de altura em uma praça pública. A distância focal da lente de sua câmera é de 8,0 cm e ele deseja que a altura da imagem em sua fotografia tenha 4,0 cm. A que distância do poste o estudante deve se posicionar?

Um estudante de Física coloca um anteparo com um orifício na frente de uma fonte de luz puntiforme. Quando a fonte de luz é acesa, um dos raios de luz passa pelo orifício do anteparo, que está a 10,0 cm de altura da superfície plana, e produz um ponto luminoso na parede, a 50 cm de altura da superfície, conforme a figura. Sabendo-se que a distância entre o anteparo e a parede é de 200 cm, determine a distância, em cm, entre a fonte luminosa e o anteparo.