Questões Militares Comentadas sobre ótica em física

Um objeto linear AB está inicialmente em repouso no ponto I, perpendicularmente ao eixo principal de uma lente delgada convergente L de distância focal 30 cm.


Se esse objeto se deslocar do ponto I ao ponto II em um intervalo de tempo de cinco segundos, a velocidade escalar média da imagem desse objeto, nesse mesmo intervalo de tempo, será de

Um telescópio refletor é constituído por dois espelhos esféricos, I e II. O espelho I é convexo e tem raio de curvatura medindo 60 cm. O espelho II é côncavo, tem um orifício em seu centro e raio de curvatura medindo 2 m. Esses espelhos são montados da forma ilustrada na figura, de modo que, quando o telescópio é apontado para determinada estrela, sua imagem é registrada em um sensor colocado a uma distância D do espelho II.


Considerando os dois espelhos gaussianos, a distância D é

A figura mostra dois espelhos planos, E₁ e E₂ , que fazem entre si um ângulo α. Um raio de luz incide sobre E₁ e, após uma primeira reflexão, incide sobre E₂ , onde sofre uma segunda reflexão. Após a segunda reflexão, esse raio cruza o raio incidente fazendo com ele um ângulo β.


O valor da relação está corretamente indicado em:

Uma vela acesa foi colocada parada, verticalmente, a 4 m de distância de uma parede também vertical. Na região entre a vela e a parede existem duas posições onde se pode fixar uma lente convergente gaussiana, de distância focal 0,75 m, de modo que sejam projetadas sobre a parede imagens nítidas da chama dessa vela. Essas posições estão indicadas na figura e nomeadas como Posição 1, a uma distância x₁ da vela, e Posição 2, distante x₂ da vela.

É correto afirmar que a relação x₁ / x₂é igual a:

Um raio de luz monocromático propaga-se por um meio homogêneo A, incide sobre a superfície S que separa esse meio de outro meio homogêneo B e passa a se propagar pelo meio B, conforme a figura. Os ângulos θ1 e θ2 são, respectivamente, os ângulos de incidência e de refração, nesse processo.


A gráfico que representa como o senθ1 varia em função do senθ₂ é:

Miopia é um problema de visão que acarreta uma focalização da imagem antes desta chegar à retina. Lentes divergentes são usadas como forma de correção desse problema. Em relação à imagem de um objeto real produzida por uma lente divergente, podemos afirmar que é sempre:

Diante de um espelho esférico côncavo em seu eixo principal, é colocado e fixado perpendicularmente um objeto luminoso conforme figura abaixo.


A respeito da imagem formada desse objeto, é correto afirmar que:

Em uma aula de óptica geométrica, um professor posiciona um lápis a 50 cm de um espelho plano e a 40 cm de uma lente convergente de distância focal f = 30 cm, conforme representa o esquema abaixo.


Entre as primeiras imagens conjugadas pelo espelho plano e pela lente convergente, observa-se uma distância d, em centímetros, igual a:

Ana Clara está brincando à beira de uma piscina cheia de água, quando acidentalmente sua boneca cai na piscina, a uma distância horizontal de 1,9 m da borda, e afunda. Embora Ana Clara seja uma menina muito inteligente, ela ainda não teve aulas de Física e desconhece as leis da refração da luz. Por essa razão, ela estima que sua boneca está a 0,95 m de profundidade. Sabe-se que Ana Clara está exatamente na borda da piscina, conforme figura abaixo, e que a distância vertical entre seus olhos e a superfície da água é de 0,95 m. Então, pode-se afirmar que a real profundidade da piscina, em metros, é de aproximadamente:

(Dados: índice de refração do ar: 1,0; índice de refração da a'gua: 1,33; sen 32° = 0,53; cos 32° = 0,85)

Considere um dioptro plano constituído de dois meios homogêneos e transparentes de índices de refração n₁ = 1 e n₂ = 4/3, separados por uma superfície S perfeitamente plana.

No meio de índice de refração n₁ encontra-se um objeto pontual B, distante d, da superfície S, assim como, no outro meio encontra-se um objeto idêntico A, também distante d, da superfície do dioptro como mostra a figura abaixo.

A imagem A₁ de A é vista por um observador O₁ que se encontra no meio n₁; por sua vez, a imagem B₁ de B é vista por um observador O₂ que se encontra no meio n₂.

O dioptro plano é considerado perfeitamente estigmático e os raios que saem de A e B são pouco inclinados em relação à vertical que passa pelos dois objetos.

Considere que A e B sejam aproximados verticalmente da superfície S de uma distância d/2 e suas novas imagens, A₂ e B₂, respectivamente, sejam vistas pelos observadores O₁ e O₂.

Nessas condições, a razão B A d d entre as distâncias, d_A e d_B, percorridas pelas imagens dos objetos A e B, é

Um observador O visualiza uma placa com a inscrição AFA através de um periscópio rudimentar construído com dois espelhos planos E₁ e E₂ paralelos e inclinados de 45º em 2 relação ao eixo de um tubo opaco, conforme figura abaixo.

Nessas condições, a opção que melhor representa, respectivamente, a imagem da palavra AFA conjugada pelo espelho E₁ e a imagem final que o observador O visualiza através do espelho E₂ é

Considere um dioptro plano constituído de dois meios homogêneos e transparentes de índices de refração n₁ = 1 e n₂ = 4/3, separados por uma superfície S perfeitamente plana.

No meio de índice de refração n₁ encontra-se um objeto pontual B, distante d, da superfície S, assim como, no outro meio encontra-se um objeto idêntico A, também distante d, da superfície do dioptro como mostra a figura abaixo.

A imagem A₁ de A é vista por um observador O₁ que se encontra no meio n₁; por sua vez, a imagem B₁ de B é vista por um observador O₂ que se encontra no meio n₂.

O dioptro plano é considerado perfeitamente estigmático e os raios que saem de A e B são pouco inclinados em relação à vertical que passa pelos dois objetos.

Considere que A e B sejam aproximados verticalmente da superfície S de uma distância d/2 e suas novas imagens, A₂ e B₂, respectivamente, sejam vistas pelos observadores O₁ e O₂. Nessas condições, a razão d_A /d_B entre as distâncias, d_A e d_B, percorridas pelas imagens dos objetos A e B, é

Um observador O visualiza uma placa com a inscrição AFA através de um periscópio rudimentar construído com dois espelhos planos E₁ e E₂ paralelos e inclinados de 45º em relação ao eixo de um tubo opaco, conforme figura abaixo.

Nessas condições, a opção que melhor representa, respectivamente, a imagem da palavra AFA conjugada pelo espelho E₁ e a imagem final que o observador O visualiza através do espelho E₂ é

Um raio de luz monocromático incide, segundo um ângulo de 60° com a normal (N), numa lâmina de faces paralelas, que está imersa no ar e sobre uma mesa, conforme a figura. Sabe-se que o índice de refração do ar vale 1 e que o raio de luz, após refratar na primeira face da lâmina, reflete na segunda face, de tal forma que o raio refletido forma com esta face um ângulo de 60°.

Assinale, dentre as alternativas a seguir, aquela que apresenta o valor do índice de refração do material do qual a lâmina é constituída.

Na tabela a seguir são apresentados os valores dos índices de refração absolutos para um cristal e para um vidro comum referente a luz monocromática de cor azul.

Admitindo o índice de refração do ar igual a 1, se ambos os materiais, constituídos de superfícies planas, forem expostos ao raio de luz monocromática azul sob o mesmo ângulo de incidência ( î ), conforme o desenho. Qual a relação entre os senos dos ângulos (ângulo refratado pelo vidro comum) e (ângulo refratado pelo cristal), em relação a normal (N)?

Uma fonte de luz visível e monocromática, imersa em um fluido homogêneo, pode emitir dois raios de luz por dois caminhos distintos. Num dos caminhos a luz parte do ponto A e percorre uma trajetória retilínea até atingir o ponto C. No segundo caminho, a luz emitida do ponto A é refletida no ponto B, por um espelho plano perfeitamente polido, e, em seguida, atinge o ponto C. Conforme pode ser observado na figura a seguir, a distância entre o ponto A e a normal (N), descrita com relação ao espelho, é de 16 km. Admita que num determinado instante t = 0 a fonte é acionada e os raios de luz começam, ao mesmo tempo, a percorrer as trajetórias descritas. Determine a diferença de tempo, em segundos, entre os diferentes percursos até atingir o ponto C.

Considere a velocidade da luz no meio igual a 2.10⁸ m/s.

Um lápis está posicionado perpendicularmente ao eixo principal e a 30 cm de distância do centro óptico de uma lente esférica delgada, cuja distância focal é -20 cm. A imagem do lápis é
OBSERVAÇÃO: Utilizar o referencial de Gauss.

Uma vela acesa foi colocada parada, verticalmente, a 4 m de distância de uma parede também vertical. Na região entre a vela e a parede existem duas posições onde se pode fixar uma lente convergente gaussiana, de distância focal 0,75 m, de modo que sejam projetadas sobre a parede imagens nítidas da chama dessa vela. Essas posições estão indicadas na figura e nomeadas como Posição 1, a uma distância x₁ da vela, e Posição 2, distante x₂ da vela.

É correto afirmar que a relação x₁/x₂ é igual a:

Um raio de luz monocromático propaga-se por um meio homogêneo A, incide sobre a superfície S que separa esse meio de outro meio homogêneo B e passa a se propagar pelo meio B, conforme a figura. Os ângulos θ₁ e θ₂ são, respectivamente, os ângulos de incidência e de refração, nesse processo.

A gráfico que representa como o senθ₁ varia em função do senθ₂ é:

Sabe-se que o objeto fotografado por uma câmera fotográfica digital tem 20 vezes o tamanho da imagem nítida formada no sensor dessa câmera. A distância focal da câmera é de 30 mm. Para a resolução desse problema, considere as seguintes equações:

Assinale a alternativa que apresenta a distância do objeto até a câmera.