Q10-2011-Física


A prova original, assim como seu gabarito oficial, se encontram aqui.

Questão:

Um raio de luz vindo do ar, denominado meio A, incide no ponto O da superfície de separação entre esse meio e o meio B, com um ângulo de incidência igual a 7o.
No interior do meio B, o raio incide em um espelho côncavo E, passando pelo foco principal F.
O centro de curvatura C do espelho, cuja distância focal é igual a 1,0 m, encontra-se a 1,0 m da superfície de separação dos meios A e B.
Observe o esquema:

Considere os seguintes índices de refração:
– nA = 1,0 (meio A)
– nB = 1,2 (meio B)
Determine a que distância do ponto O o raio emerge, após a reflexão no espelho.

Resolução:

Aplicando a Lei da Refração (e o seno dado na tabela):

sen7.1 = senx.1,2 => senx = 0,1

Para pequenos angulos (x < 10o) senx = tg x, assim

tg x= 0,1 e da figura:

tgx = d/1 => d = 0,1 = 10 cm

Da semelhança de triângulos a distância de O até a reta que passa por C e F é 0,2 m logo a distância do raio emergente até O será de 0,1 + 0,2 =0,3 m = 30 cm

Lembrando que, o raio luminoso que incide pelo foco do espelho côncavo reflete paralelo ao eixo principal do mesmo.

Comentário:

Questão requer algum conhecimento de geometria. No mais é aplicação direta da lei da refração. Dificuldade média.


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Sobre Prof. Sérgio Lima

Prof. Física no Colégio Pedro II , entusiasta de aprendizagens colaborativas e de Recursos Educacionais Abertos

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