Óptica

LISTA DE EXERCÍCIOS ÓPTICA

1. Complete a frase: O filamento de uma lâmpada ... ............................ de luz:

a) é necessariamente uma fonte primária

b) é necessariamente uma fonte pontual

c) é necessariamente uma fonte extensa

d) pode ser uma fonte secundária.

e) não é uma fonte

2. A velocidade de propagação da luz vermelha no vácuo é:

a) igual à da luz violeta;

b) maior do que a da luz violeta.

c) menor do que a da luz violeta.

d) maior do que a da luz verde e menor do que a da luz azul.

e) menor do que a da luz verde e maior do que a da luz azul.

3. A luz do Sol leva, aproximadamente, 8 min e 20 s para chegar a Terra. Sendo 3 . 108 m/s a velocidade de propagação da luz no vácuo, determine a distância do Sol a Terra, em km.

4. Alguns anos atrás o homem enviou um sonda espacial com destino a Júpiter para colher informações deste planeta. Sabendo que a distância média do citado planeta a Terra é de 630 . 106 km, um sinal eletromagnético emitido pela sonda, levaria quanto tempo para ser captado na Terra?

5. Uma unidade de medida muito utilizada em astronomia é o “ano-luz” e corresponde a distância percorrida pela luz em uma viagem que durasse o tempo de 1 ano terrestre. Sabendo que a luz possui uma velocidade no vácuo de aproximadamente igual a 3 . 105 km/s, determine, em km, o valor correspondente a essa distância.

6. A estrela mais próxima da Terra, depois do Sol, é Alfa do Centauro e está a 3,4 anos-luz. Calcule essa distância em km.

7. Uma estrela emite radiação que percorre a distância de 1 bilhão de anos-luz até chegar a Terra e ser captada por uma antena telescópica. Isso quer dizer:

a) a estrela está a 1 bilhão de km da Terra.

b) Daqui a 1 bilhão de anos, a radiação da estrela não será mais observada na Terra.

c) A radiação recebida na Terra foi emitida pela estrela há 1 bilhão de anos.

d) Hoje, a estrela está a 1 bilhão de anos-luz da Terra.

e) Quando a radiação foi emitida, a estrela tinha idade de 1 bilhão de anos.

8. A luz proveniente da explosão de uma estrela percorre 4,6 anos-luz para chegar a Terra, quando, então, é observada por telescópio. Podemos concluir que:

a) a estrela estava a 365 mil quilômetros da Terra.

b) A estrela estava a 13,8 milhões de quilômetros da Terra.

c) A estrela estava a 4,6 milhões de quilômetros da Terra.

d) A estrela tinha 4,6 milhões de anos quando a explosão ocorreu.

e) A explosão ocorreu 4,6 anos antes da observação.

9. Recentemente, foi anunciada a descoberta de um sistema planetário, semelhante ao nosso, em torno da estrela Vega, que está situada a cerca de 26 anos-luz da Terra. Isto significa que a distância de Veja até a Terra, em metros é da ordem de:

a) 1017

b) 109

c) 107

d) 105

e) 103

10. Um edifício projeta no solo uma sombra de 30 metros. No mesmo instante, um observador toma uma haste vertical de 70 cm de comprimento e nota que sua sombra mede 50 cm. Qual a altura do edifício?

11. Para determinar a altura de uma torre, um homem de 1,70 m de altura mediu os comprimentos da sombra da torre e de sua própria sombra, encontrando, respectivamente, os valores 40 m e 1 m. Determine a altura da torre.

12. Um disco opaco de 10 cm de raio é colocado entre uma fonte de luz puntiforme e um anteparo opaco, paralelo ao disco. As distâncias da fonte ao disco e dela ao anteparo são, respectivamente, iguais a 1 m e 4 m. Determine o raio da sombra do disco projetada sobre o anteparo.

13. Um objeto linear está situado a 20 cm de uma câmara escura de orifício, de comprimento 30 cm. Sabendo que a altura da imagem projetada é de 6 cm, determine a altura do objeto.

14. Um grupo de escoteiros deseja construir um acampamento em torno de uma árvore. Por segurança, eles devem colocar as barracas a uma distância tal da árvore que, se esta cair, não venha a atingi-los. Aproveitando o dia ensolarado, eles medem, ao mesmo tempo, os comprimentos das sombras da árvore e de um deles, que tem 1,50 m de altura; os valores encontrados foram 6,0 m e 1,80 m, respectivamente. A distância mínima de cada barraca à árvore deve ser de:

15. Tales de Mileto, um famoso matemático, foi o primeiro homem a medir a altura da grande pirâmide de Queops. Esta pirâmide, a maior dentre as pirâmides do Egito, demorou 20 anos para ser construída, utilizou 2 milhões de pedras e mais de 100 000 homens trabalharam em sua construção. Para isto ele colocou um bastão de 1 m de comprimento cravado no chão de forma vertical ao mesmo e mediu a sombra que este projetava no chão, encontrando o valor 26 cm. Ao mesmo tempo ele mediu a sobra que a pirâmide projetava no chão e encontrou o valor 10 m. Sabendo que a pirâmide tem base quadrada de lado 60 m, determine a altura dessa pirâmide.

16. Durante uma trovoada sempre se vê a luz antes de se ouvir o ruído do trovão. Discutir este fato em termos das várias velocidades de ondas. Este fenômeno pode ser usado na determinação da distância em que acontece a tempestade? Por exemplo, a que distância deve ter ocorrido um relâmpago