Questões Militares de Física - Ótica
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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)
Nas questões de Física, quando necessário, use:
• massa atômica do hidrogênio: mH = 1,67⋅10 –27 kg
• massa atômica do hélio: mHe = 6,65⋅10 –27 kg
• velocidade da luz no vácuo: c = 3⋅10 8 m/s
• constante de Planck: h = 6⋅10 –34 J⋅s
• 1 eV = 1,6⋅10 –19 J
• constante eletrostática do vácuo: k0 = 9,0⋅10 9 N⋅m 2 / C2
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
• cos 30º = sen 60º = √3/2
• cos 60º = sen 30º = √1/2
• cos 45º = sen 45º = √2/2
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, dA e
dB, percorridas pelas imagens dos objetos A e B, é
Nas questões de Física, quando necessário, use:
• massa atômica do hidrogênio: mH = 1,67⋅10 –27 kg
• massa atômica do hélio: mHe = 6,65⋅10 –27 kg
• velocidade da luz no vácuo: c = 3⋅10 8 m/s
• constante de Planck: h = 6⋅10 –34 J⋅s
• 1 eV = 1,6⋅10 –19 J
• constante eletrostática do vácuo: k0 = 9,0⋅10 9 N⋅m 2 / C2
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
• cos 30º = sen 60º = √3/2
• cos 60º = sen 30º = √1/2
• cos 45º = sen 45º = √2/2
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
Na questão de Física, quando necessário, use:
• massa atômica do hidrogênio: mH = 1,67⋅10 –27 kg
• massa atômica do hélio: mHe = 6,65 ⋅10 –27 kg
• velocidade da luz no vácuo: c = 3 ⋅10 8 m/s
• constante de Planck: h = 6 ⋅10 –34 J⋅s
• 1 eV = 1,6 ⋅10 –19 J
• constante eletrostática do vácuo: k0 = 9,0 ⋅10 9 N⋅m 2 / C2
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
• cos 30º = sen 60º = √3/2
• cos 60º = sen 30º = 1/2
• cos 45º = sen 45º = √2/2
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 dA /dB entre as distâncias, dA e
dB, percorridas pelas imagens dos objetos A e B, é
Na questão de Física, quando necessário, use:
• massa atômica do hidrogênio: mH = 1,67⋅10 –27 kg
• massa atômica do hélio: mHe = 6,65 ⋅10 –27 kg
• velocidade da luz no vácuo: c = 3 ⋅10 8 m/s
• constante de Planck: h = 6 ⋅10 –34 J⋅s
• 1 eV = 1,6 ⋅10 –19 J
• constante eletrostática do vácuo: k0 = 9,0 ⋅10 9 N⋅m 2 / C2
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
• cos 30º = sen 60º = √3/2
• cos 60º = sen 30º = 1/2
• cos 45º = sen 45º = √2/2
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