Exercícios sobre reflexão da luz doc

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1. No esquema abaixo, O é o observador e F é uma fonte puntual de luz.

Usando as leis da reflexão, represente o raio de luz, o ângulo de incidência e o ponto imagem F'.

Conforme a 1ª lei da reflexão, o raio incidente, o raio refletido e a reta normal à superfície do espelho devem pertencer ao mesmo plano, ou seja, os raios e os ângulos são representados, no esquema dado, em tamanho real.

Conforme a 2ª lei da reflexão, os ângulos de incidência e de reflexão devem ser iguais. Sendo assim, existe apenas um ponto de incidência possível.

Este raio pode ser traçado se utilizarmos o ponto imagem F', que é localizado pela simetria do espelho plano. O raio refletido é a ligação entre o ponto imagem e o observador.

Ainda podemos calcular o valor do ângulo α, considerando cada divisão como uma unidade de medida:

2. Na figura, os espelhos planos E1 e E2 são perpendiculares. Um raio luminoso incide no espelho E1 formando 30° com a superfície refletora, conforme está indicado:

Represente a trajetória da luz até que ela deixe o sistema de espelhos.

Usando as duas leis da reflexão, podemos encontrar os ângulos de cada raio com o espelho.

O ângulo de incidência no espelho E2 é calculado utilizando a propriedade dos triângulos, de que a soma de todos os ângulos internos deve ser 180°.

Espelhos planos

1. Um espelho plano vertical conjuga a imagem de um observador parado, situado à 1 m do espelho. Afastando 2 m o espelho do ponto onde se encontrava, que distância passa a separar a primeira da segunda imagem?

O deslocamento da imagem é igual ao dobro do deslocamento do próprio espelho, ou seja:

Outra forma de chegarmos a este valor é pela equação:

Onde d é a distância do objeto até o espelho em cada um dos casos:

2. Em um automóvel, o motorista vê a imagem de uma árvore à beira da rodovia pelo espelho retrovisor. Sabendo que a velocidade do deslocamento aparente da árvore no espelho é de 120 km/h, qual a velocidade do deslocamento do automóvel?

O deslocamento da imagem é igual ao dobro do deslocamento do espelho, logo:

Exercício de física resolvido. Questão que exige conhecimentos de óptica geométrica: espelhos planos, reflexão da luz.

(Reflexão da luz 01) O ângulo entre um raio de luz que incide em um espelho plano e a normal à superfície do espelho é igual a 35°. Para esse caso, o ângulo entre o espelho e o raio refletido é igual a:

a) 20° b) 35° c) 45° d) 55°

e) 65°

Nesse caso, o vestido é vermelho sob luz solar porque reflete a luz vermelha. Sob a luz verde, aparecerá preto, pois ele não reflete esta luz, ele a absorve.
Alternativa b

GOVERNO DO ESTADO DE PERNAMBUCO GRÉ MATA NORTE UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO CAMPUS MATA NORTE ESCOLA DE APLICAÇÃO PROFESSOR CHAVES LISTA DE EXERCÍCIO REFLEXÃO DA LUZ ALUNO(A): Nº NAZARÉ DA MATA, DE DE 2015 PROFESSOR(A) MÁRCIO MARINHO 3º ANO 1. (UFAL) O ângulo de incidência de um raio de luz em um espelho plano é igual a 25. Nessas condições, o ângulo entre o espelho e o raio refletido é a) 25 o C b) 35 o C c) 45 o C d) 55 o C e) 65 o C 2. (UFAL) A figura representa a posição dos ponteiros de um relógio de parede visto através de um espelho plano vertical. Pode-se afirmar que o relógio marca aproximadamente: a) 8 h 05 min b) 3 h 55 min c) 4 h 05 min d) 12 h 40 min e) 11 h 20 min 3. (UFAL) Três irmãs de 1,40 m, 1,50 m e 1,60 m de altura têm um espelho retangular, plano e vertical. Sabe-se que só a mais alta não consegue se ver de corpo inteiro através desse espelho, quando está em pé. Das alternativas abaixo, qual deveria ser a altura desse espelho? a) 0,65 m b) 0,72 m c) 0,78 m d) 1,42 m e) 1,58 m 4. (FAAP-SP) O ângulo entre o raio refletido e o raio incidente é 72 o. O ângulo de incidência é: a) 18 o b) 24 o c) 36 o d) 72 o e) 144 o 5. (FAAP-SP) Um objeto pontual está em frente a um espelho plano a 20 cm dele. O olho de um observador está a 30 cm do espelho e sobre a mesma linha que liga o objeto à imagem do objeto. A que distância do olho do observador se forma a imagem do objeto? a) 10 cm b) 20 cm c) 30 cm d) 40 cm e) 50 cm 6. (F.F.C.L. Belo Horizonte-MG) O pé de uma árvore de 5 m de altura está situado à distância de 3 m de um espelho plano vertical. A respeito da imagem formada por esse espelho, pode-se dizer que será: a) real e medirá 5 m. b) virtual e medirá 3 m. c) real e medirá 2,5 m. d) virtual e medirá 5 m. e) virtual e medirá 1,5 m. 7. (F.Anhembi-Morumbi-SP) Quando uma pessoa se aproxima de um espelho plano com velocidade de 10 km/h: a) sua imagem se aproxima do espelho com uma velocidade de 20 km/h. b) sua imagem se afasta do espelho com velocidade de 20 km/h. c) a pessoa se aproxima de sua imagem com velocidade de 20 km/h, em módulo. d) a pessoa se aproxima de sua imagem com velocidade de 10 km/h. e) a distância entre a pessoa e sua imagem permanece constante. 8. (F.Zona Leste-SP) Quando um homem se aproxima diretamente para um espelho plano com velocidade de 2,4 m/s, ele: a) se afasta de sua imagem com velocidade de 2,4 m/s. b) se aproxima de sua imagem com velocidade de 2,4 m/s. c) se aproxima de sua imagem com velocidade de 4,8 m/s. d) mantém a velocidade de 1,2 m/s. e) mantém uma distância constante de sua imagem. 9. (U.F.de Ouro Preto-MG) Você pula de um trampolim alto sobre uma piscina de água completamente calma no fundo da qual existe um espelho plano. Se a sua imagem refletida nesse espelho aproxima-se de você, num dado instante, a 16 m/s, com que velocidade você se aproxima do espelho? a) 16 m/s. b) 8 m/s. c) 32 m/s. d) 4 m/s. e) 64 m/s. 10. (FAAP-SP) Com três bailarinas colocadas entre dois espelhos planos fixos, um diretor de cinema consegue uma cena onde são vistas no máximo 24 bailarinas. Qual o ângulo entre os espelhos? a) 10 o b) 25 o c) 30 o d) 45 o e) 60 o

11. (UEL) Nos esquemas I, II e III, representam-se por i e r os raios luminosos incidentes e refletidos pela superfície refletora plana e: Considerando essas informações, escolha a alternativa correta: a) Só I pode ocorrer. b) Só II pode ocorrer. c) Só III pode ocorrer. d) Somente I e II podem ocorrer. e) Somente II e III podem ocorrer. 12. (UNESP) Dois espelhos planos E 1 e E 2 formam um ângulo de 110º entre si. Um raio de luz que incide em E, com um ângulo de 40º, como mostra a figura ao lado, é refletido sucessivamente por E 1 e E 2: O ângulo que o raio refletido por E 2 forma com o plano de E 2 é a) 20º b) 30º c) 40º d) 50º e) 60º 13. (U.E.CEARÁ) Um raio de luz atinge uma superfície metálica, onde reflete. O ângulo entre os raios incidnte e refletido mede 35º. O ângulo de incidência mede: a) 20,5º b) 17,5º c) 35,0º d) 70,0º e) 75º 14. (U.F.PIAUÍ) A figura ao lado representa um raio de luz que incide no espelho plano E e é por ele refletido. Os ângulos de incidência e reflexão desse raio de luz são, respectivamente: a) 25º e 25º b) 25º e 65º c) 65º e 65º d) 65º e 25º e) 90º e 90º 15. (U.F.RGS) O ângulo entre o raio de luz que incide num espelho plano e a normal à superfície do espelho é igual a 35º. Nesse caso o ângulo entre o espelho e o raio refletido é a) 20º b) 35º c) 45º d) 55º e) 65º 16. (U.F.PELOTAS) O ângulo entre um raio de luz incidente numa superfície metálica e o correspondente raio refletido é igual a 60º. Portanto, o ângulo de incidência do raio de luz é a) 20º b) 30º c) 40º d) 50º e) 60º 17. (U.F. ALAGOAS) No enunciado desta questão existem três afirmativas: I, II e III. Para respondê-la considere as seguintes alternativas: Considere um raio de luz que reflete numa superfície plana. O raio incidente é I e o raio refletido é R. O ângulo de incidência é a e de reflexão é I - Os raios I e R estão num mesmo plano. II - O ângulo é igual ao ângulo. III - Para os ângulos e vale a relação: 0º + 180º a) Somente I é verdadeira. b) Somente II é verdadeira. c) Somente III é verdadeira. d) Somente I e II são verdadeiras. e) I, II e III são verdadeiras. 18.(U.F.PARÁ) Um espelho plano forma: a) sempre imagens virtuais. b) sempre imagens reais. c) imagens reais de objetos reais. d) imagens virtuais de objetos virtuais. e) imagens reais de objetos virtuais e vice-versa. 19. (CESGRANRIO) Um experiente cientista apóia a ponta de um lápis sobre um espelho plano e avalia que a imagem da ponta do lápis dista 8 mm desta. Com base nessa estimativa, conclui-se que a espessura do vidro é de: a) 16 mm b) 4 mm c) 1 mm d) 8 mm e) 2 mm 20. (PUC-SP) Um objeto está a 20 cm de um espelho plano. Um observador, que se encontra diretamente atrás do objeto e a 50 cm do espelho, vê a imagem do objeto distante de si, a: a) 40 cm b) 70 cm c) 90 cm d) 100 cm e) 140 cm 21. (U.F.SERGIPE) A figura ao lado representa a posição dos ponteiros de um relógio de parede, visto refletido num espelho plano vertical, paralelo ao relógio. a) 8 h 05 min. b) 3 h 55 min. c) 4 h 05 min. d) 12 h 40 min. e) 11 h 20 min. 22. (CESESP-SP) Um espelho plano é fabricado tomando-se uma lâmina de vidro de certa espessura e recobrindo-se uma de suas faces com uma película a base de prata. Considere um grão de arroz colocado sobre a superfície de vidro de um espelho plano desse tipo. Se a imagem do grão é formada a uma distância de 6 cm do mesmo, podemos concluir que a espessura do vidro que recobre a película de prata, é, em centímetros, de: a) 4 b) 3 c) 1 d) 6 e) 2

23. (FUVEST) Dois espelhos planos verticais formam um ângulo de 120º, conforme a figura: Um observador está no ponto A. Quantas imagens de si mesmo ele verá? a) 4 b) 2 c) 3 d) nenhuma e) infinitas 24. Um rapaz de 1,60 m está de pé sobre o solo tendo à sua frente um espelho retangular preso a parede. Sabendo que os olhos do rapaz encontram-se a 1,50 m do solo, calcule: a) O tamanho mínimo do espelho para que o rapaz veja toda a sua imagem. b) A altura mínima que o espelho tem que fica do solo nas condições do item a. 25. No esquema abaixo é mostrado um homem de frente para um espelho plano E, vertical, e de costas para uma árvore. Qual deverá ser o comprimento mínimo do espelho para que o homem possa ver nele a imagem da árvore completa? a) 0,60 m b) 0,80 m c) 1,20 m d) 1,10 m e) 1,00 m 26. Um espelho côncavo produz uma imagem real invertida de mesmo tamanho que um objeto situado a 40 cm de distância. A distância focal do espelho é de: a) 20 cm. b) 40 cm. c) 80 cm. d) 10 cm. 27. Assinale a alternativa falsa: a) Um espelho convexo produz apenas imagens virtuais. b) Um espelho plano pode produzir imagens reais. c) Um espelho convexo pode produzir imagens reais. d) Um espelho côncavo pode produzir imagens virtuais. 28. (UFAL) Se um objeto real se encontra no foco de um espelho esférico côncavo, a sua imagem vai se formar: a) no vértice do espelho. b) no centro de curvatura do espelho. c) entre o centro de curvatura e o foco do espelho. d) entre o foco e o vértice do espelho. e) no infinito. 29. Suponha que o espelho de um farol de automóvel seja esférico de distância focal 10 cm. Sobre a posição (d) da lâmpada desse farol em relação ao vértice do espelho, e sobre o tipo de espelho, podemos afirmar que, respectivamente: a) d = 10 cm; espelho côncavo. b) d = 20 cm; espelho côncavo. c) d = 10 cm; espelho convexo. d) d = 8 cm; espelho convexo. 30. Quando um objeto de tamanho A é colocado em frente a um espelho, um observador vê sua imagem com tamanho 3A.Podemos então afirmar que: a) o espelho é côncavo e o objeto está no foco. b) o espelho é côncavo e o objeto está entre o foco e o vértice. c) o espelho é convexo e o objeto está no foco. d) o espelho é convexo e o objeto está entre o foco e o vértice. 31. (UFAL) Um objeto real está a 10 cm de um espelho côncavo de 10 cm de raio. A imagem deste objeto, em relação ao espelho, está localizada a: a) no infinito. b) a 5 cm. c) a 20 cm. d) a 10 cm. e) a 40 cm. 32. (UFAL) Um espelho esférico convexo forma sempre, de um objeto direito e real uma imagem: a) direita e real. b) direita e imprópria. c) invertida e real. d) invertida e virtual. e) direita e virtual. 33. Um espelho fornece de um objeto uma imagem real invertida do mesmo tamanho do objeto. Se a distância focal do espelho é f = 20 cm, sobre o tipo de espelho e sobre a distância do objeto à sua imagem podemos afirmar: a) É côncavo e a distância é 20 cm. b) É côncavo e a distância é nula. c) É convexo e a distância é 20 cm. d) É convexo e a distância é nula. 34. (PUC-PR) Com relação à formação de imagens em espelhos côncavos, considere as seguintes afirmações:

I - Raios luminosos que incidem paralelamente ao eixo do espelho, quando refletidos, passam pelo foco. II - Raios luminosos, incidindo no centro de curvatura do espelho são refletidos na mesma direção. III - Raios luminosos, partindo do foco, são refletidos paralelamente ao eixo do espelho. IV- Uma imagem virtual produzida pelo espelho pode ser projetada num anteparo. a) Apenas as afirmativas I, II e IV são corretas. b) Apenas as afirmativas II, III, e IV são corretas. c) Apenas as afirmativas I, II e III são corretas. d) Todas as afirmativas são corretas. e) Nenhuma das afirmativas é correta. 35. Para examinar o dente de uma pessoa, o dentista utiliza um pequeno espelho. A respeito do espelho utilizado e da distância do dente ao espelho podemos afirmar: a) É côncavo e a distância é maior que a distância focal. b) É plano. c) É convexo e a distância é qualquer. d) É côncavo e a distância é menor que a distância focal. 36. (Mackenzie-SP) Dados os espelhos abaixo, os que podem fornecer uma imagem real de um objeto real são: I. esféricos côncavos. II. esféricos convexos. III. planos. a) I, II e III. b) I e II. c) II e III. d) somente I. e) somente II. 37. Os espelhos retrovisores internos e externos dos carros são acessórios obrigatórios pela legislação de trânsito. A respeito desses dispositivos, podemos afirmar que: a) se a imagem formada pelo espelho retrovisor externo for menor do que o tamanho do objeto e for uma imagem virtual, esse espelho é côncavo. b) se a imagem formada pelo retrovisor interno for igual ao tamanho do objeto e for uma imagem virtual, esse espelho é plano. c) a lei da física envolvida no fenômeno de formação de imagens pelos espelhos retrovisores citados anteriormente é a lei da refração. d) as imagens formadas pelos espelhos retrovisores são reais. e) n.d.a 38. (U.E. Londrina-PR) A figura abaixo representa um raio de luz que incide, paralelamente ao eixo principal, num espelho esférico côncavo E de raio de curvatura igual a 40 cm. O raio refletido vai atravessar o eixo principal no ponto de abscissa, em cm, a) 10 b) 20 c) 30 d) 40 e) 50 39. (Cefet-PR) Um espelho côncavo, quando colocado no ar, produz, de um objeto real, uma imagem real situada a 40 cm do vértice do espelho. Quando o conjunto todo é mergulhado na água, a nova imagem formada: a) será menor que a anterior. b) será virtual. c) estará situada a mais de 40 cm do vértice do espelho. d) será maior que a anterior. e) ocupará a mesma posição ocupada anteriormente. 40. (Fameca-SP) Um disco luminoso com 5 cm de raio está a 60 cm de um espelho côncavo cujo raio de curvatura mede 80 cm. O eixo do disco coincide com o eixo óptico principal do espelho. Uma tela é colocada a certa distância, de tal maneira que se forma sobre ela uma imagem nítida do disco. A área da região iluminada sobre a tela é: a) 254,34 cm 3 b) 12,56 cm 3 c) 78,5 cm 3 d) 314 cm 3 e) n.d.a 41. (Cesgranrio) Considere um espelho esférico côncavo, de foco F e centro de curvatura C, como representado abaixo. Objetos colocados nas regiões 2, 3 e 4 terão imagens formadas, respectivamente, nas regiões: a) 8, 6 e 7 b) 7, 6 e 5 c) 5, 8 e 7 d) 5, 7 e 6 e) 1, 8 e 7 42. A respeito de um espelho convexo, sendo o objeto real, pode-se afirmar que: a) forma imagens direitas e diminuídas. b) não forma imagens diminuídas. c) suas imagens podem ser projetadas sobre anteparos. d) forma imagens reais. e) suas imagens são mais nítidas que as dadas pelo plano. 43. A respeito do uso dos espelhos esféricos, é correto dizer: a) o espelho convexo é adequado para se fazer barba, já que sempre forma imagem maior e direita, independente da posição do objeto. b) o espelho convexo é adequado para uso como retrovisor lateral de carro, desde que sua distância focal seja maior que o comprimento do carro, pois só nessa situação a imagem formada será direita e menor. c) o espelho côncavo é adequado para uso como retrovisor lateral de carro, já que sempre forma imagem direita, independente da posição do objeto. d) o espelho côncavo é adequado para se fazer barba, desde que o rosto se posicione, de forma confortável, entre o foco e o centro de curvatura.

e) o espelho côncavo é adequado para se fazer barba, desde que a distância focal seja tal que o rosto possa se posicionar, de forma confortável entre o foco e o vértice. 44. Num farol de automóvel tem-se um refletor, constituído por um espelho esférico e por um filamento de pequenas dimensões, que pode emitir luz. O farol funciona bem quando o espelho é: a) côncavo e o filamento está no centro do espelho. b) côncavo e o filamento está no foco do espelho. c) convexo e o filamento está no centro do espelho. d) convexo e o filamento está no foco do espelho. e) n.d.a. 45. Uma menina observa a imagem de seu rosto em um espelho esférico convexo. Na medida que ela aproxima o rosto do espelho, a imagem que ela vê: a) aumenta de tamanho, mantendo-se sempre direita. b) aumenta de tamanho, mas se inverte a partir de determinada distância do espelho. c) diminui de tamanho, mantendo-se sempre direita. d) diminui de tamanho, mantendo-se sempre invertida. e) aumenta de tamanho ate certa distância do espelho, a partir da qual passa a diminuir. GABARÍTO 1 E 12 B 23 D 34 C A)0,8 2 B 13 B 24 B)0,75 35 D 3 C 14 C 25 E 36 D 4 C 15 D 26 A 37 B 5 E 16 B 27 C 38 B 6 D 17 E 28 E 39 E 7 C 18 A 29 A 40 D 8 C 19 B 30 B 41 C 9 B 20 B 31 D 42 A 10 D 21 B 32 E 43 E 11 B 22 B 33 B 44 B