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Física FMTM – Objetivas 2002/2007 Prof. Ricardo Jacob
b) c) d) e)
1. (FMTM/2007) 20. Os chineses fabricavam vidro desde o século VI a.C. e também conheciam as lentes de aumento e diminuição. Dos tipos de lentes apresentados, as lentes esféricas de bordos delgados, cuja espessura da borda é menor que a do centro da lente, são as a) convergentes, biconvexas. b) convergentes, bicôncavas. c) divergentes, convexo-côncavas. d) divergentes, bicôncavas. e) divergentes, biconvexas.
em metais, sonoras e eletromagnéticas. luminosas, em metais e em cordas. sonoras, eletromagnéticas e em cordas. luminosas, em metais e em superfícies de lagos.
5. (FMTM/2006) O olho é a janela do corpo humano pela qual
ele abre os caminhos e se deleita com a beleza do mundo. (Leonardo Da Vinci)
Os olhos são constituídos por várias estruturas que juntas conectam o mundo exterior com o nosso interior, captando as imagens e os movimentos e levando as informações até o cérebro. Sobre o sentido da visão, analise os itens a seguir. I. A visão nítida ocorre quando a imagem é projetada exatamente sobre a retina. Se a imagem se formar antes ou depois dela, o que se vê é uma imagem desfocada. II. Na miopia, os olhos podem ver os objetos que estão longe, mas não são capazes de ver nitidamente os objetos que estão perto. III. A correção da miopia pode ser feita com o uso de lentes divergentes. Está correto o contido em a) I, II e III. b) I e III, apenas. c) I e II, apenas. d) III, apenas. e) II, apenas.
2. (FMTM/2007) Uma loja de espelhos possui, fixo a uma parede, um mostruário com diversos modelos de espelhos esféricos. Ao olhar para um espelho esférico côncavo, um cliente que esteja entre o vértice e o foco desse espelho terá reproduzida uma imagem de seu rosto, a) real, menor e invertida. b) real, maior e direita. c) virtual, maior e direita. d) virtual, menor e direita. e) virtual, menor e invertida. 3. (FMTM/2006) Utilizando-se três prismas idênticos, de bases isósceles e ângulos de abertura igual a 90º, projeta-se a imagem da letra F na parede.
6. (FMTM-MG/05) Um feixe de luz monocromática atravessa o meio 1 e atinge a interface de outro meio transparente, 2. Se a velocidade da luz é menor no meio 2 quando comparada com a velocidade da luz no meio 1, parte do feixe irá a) apresentar ângulo de reflexão menor do que o de incidência. b) apresentar ângulo de reflexão maior do que o de incidência. c) sofrer reflexão interna total. d) refratar, aproximando-se da normal. e) refratar, afastando-se da normal. A imagem projetada corresponde a
7. (FMTM-MG/05) Em uma régua de acrílico transparente, pingou-se uma gota d’água. Devido às forças que agem sobre a água, a gota tomou a forma de uma pequena lente plano-convexa de raio de curvatura 3mm. Se a régua tem espessura de 2mm, quando ela é colocada sobre um texto escrito, olhando-se através da gota, uma letra terá suas dimensões aumentadas em Dados: índice de refração da água = 1,3 índice de refração do ar = 1,0 a) 25%. b) 50%. c) 75%. d) 100%. e) 150%. 8. (FMTM-MG/05) Atenção! Será que este problema de física ajudará você em outra prova? Veja o funcionamento dos olhos dos vertebrados, encontrado em um livro de Biologia.
“Nos olhos a luz sofre ________ ao passar pela córnea, por um líquido claro (o humor aquoso), por uma lente gelatinosa (o cristalino) e por fim pelo humor vítreo. Esse conjunto funciona como um sistema de lentes ________, formando uma imagem na parte sensível do olho (a retina).”
4. (FMTM/2006) Denomina-se onda o movimento causado por uma perturbação que se propaga por um meio. As ondas podem ser classificadas quanto à natureza, quanto à direção de propagação e quanto à direção de vibração. Em relação à direção de propagação, as ondas podem ser unidimensionais, bidimensionais ou tridimensionais, e ficam perfeita e respectivamente representadas por ondas a) em cordas, em superfícies de lagos e sonoras.
Os dois espaços podem ser completados corretamente, na ordem do texto, com: a) reflexão ... convergentes b) difração ... divergentes c) difração ... convergentes d) refração ... divergentes
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Ricardo Augusto Gomes Jacob
Física e) refração ... convergentes
e) os princípios da propagação retilínea, da reversibilidade e da independência dos raios de luz são válidos para qualquer espelho.
9. (FMTM-MG/05) Relativamente às formas de ondas em meios elásticos, é certo dizer que a) quando se estabelece uma configuração estacionária, a onda não transporta energia. b) a distância entre dois nós consecutivos equivale a um comprimento de onda. c) se uma corda tem as extremidades fixas, o número de fusos é um múltiplo de dois. d) as ondas geradas em tubos sonoros abertos são transversais. e) o período de oscilação de uma onda em uma corda é inversamente proporcional ao comprimento da corda.
14. (FMTM-MG/04)
10. (FMTM-MG/05) A ocular de um microscópio foi desmontada para ser realizado um polimento em sua lente. Ao ser remontada, a lente plano-convexa foi montada invertida em relação à posição que ocupava originalmente. Veja: Como era antes
Olhos nos olhos
Não é por acaso que os amantes tendem a se encarar olho no olho. A pupila do olho se dilata quando olhamos para algo que nos interessa (...) Estatisticamente, o aspecto físico é o mais importante para os homens, enquanto as mulheres normalmente são atraídas pela inteligência ou pelo senso de humor de um homem, mais do que pela aparência. (Elizabeth Fenwick e Richard Walke, O sexo em sua vida) Devido à igual presbiopia nas duas vistas, um senhor não mais consegue focalizar com nitidez os olhos de sua amada esposa em distâncias menores do que 95cm. Para poder estar a 25cm de sua esposa e enxergá-la perfeitamente, a melhor opção dentre as apresentadas é o uso de lentes a) convergentes, de 2,5di. b) convergentes, de 3,0di. c) divergentes, de 2,0di. d) divergentes, de 2,5di. e) divergentes, de 4,0di.
Como ficou depois
15. (FMTM-MG/04) Conhecida pelo nome de seu idealizador, a sonda de Behm determinava com precisão a profundidade do leito oceânico. Consistia em um cartucho explosivo que era detonado na água, em um dos lados do casco do navio. O abalo produzido, propagando-se na água, atingia o leito do mar e refletia-se para a superfície onde, do outro lado da embarcação, um microfone protegido do som inicial pelo casco do navio recolhia o eco proveniente do fundo. Um navio em águas oceânicas, após detonar uma sonda, registra o eco 1,2s após a detonação. Sabendo-se que a velocidade de propagação do som na água do mar é 1,4⋅103m/s, a profundidade local do leito é, aproximadamente, em m, a) 260. b) 420. c) 840. d) 1260. e) 1680.
Uma vez que a lente utilizada na ocular obedece às condições de estigmatismo de Gauss, pode-se afirmar que o descuido, relativamente à montagem original, a) afastou o ponto objeto. b) diminuiu a distância focal. c) não interferiu na óptica da ocular. d) aproximou a imagem para o observador. e) alterou o aumento transversal linear da ocular. 11. (FMTM-MG/05) Uma onda sonora apresenta freqüência f1 e comprimento de onda λ1 quando atravessa a extensão de uma barra metálica e homogênea. Essa mesma onda sonora, ao propagar-se no ar, o faz com velocidade menor, apresentando comprimento de onda a) menor do que λ1 e freqüência igual a f1. b) menor do que λ1 e freqüência menor do que f1. c) maior do que λ1 e freqüência igual a f1. d) maior do que λ1 e freqüência menor do que f1. e) maior do que λ1 e freqüência maior do que f1.
16. (FMTM-MG/04) A lupa é um instrumento óptico simples capaz de aumentar a imagem do objeto que se quer observar. Sobre a lupa, pode-se afirmar que I. é constituída por uma lente convergente; II. o objeto a ser observado por ela deve ser colocado a uma distância menor que a distância focal; III. o aumento da imagem do objeto depende da vergência da lupa e da posição do observador; IV. forma uma imagem direita e virtual. Está correto o contido apenas em a) I e II. b) I e III. c) II e III. d) I, II e IV. e) II, III e IV.
12. (FMTM-MG/04) Em um experimento, ao passar de um meio óptico para outro, um raio de luz monocromática sofre um desvio, afastando-se da normal ao plano de separação dos meios. Esse aumento angular justifica-se pela diminuição a) seno do ângulo de refração. b) do índice de refração. c) da velocidade de propagação da luz. d) da freqüência do raio de luz. e) do comprimento de onda. 13. (FMTM-MG/04) Da análise de fatos relacionados aos tipos de espelhos, é verdade que a) o espelho esférico é estigmático e o plano, justamente por sua forma não apresentar curvatura, é astigmático. b) as imagens obtidas com um espelho plano são sempre reais, enquanto no esférico elas podem ser virtuais. c) quando um feixe de luz incide num espelho esférico, os ângulos de incidência e de reflexão não são iguais. d) no espelho plano, a distância da imagem ao espelho é igual ao dobro da distância entre o objeto e a imagem.
17. (FMTM-MG/04) O princípio da reversibilidade da luz fica bem exemplificado quando a) holofotes iluminam os atores em um teatro. b) se observa um eclipse lunar. c) um feixe de luz passa pela janela entreaberta. d) a luz polarizada atinge o filme fotográfico. e) duas pessoas se entreolham por meio de um espelho. 18. (FMTM-MG/04) Um prisma é posicionado sobre a água. Um raio de luz monocromática, proveniente do ar, incide sobre o 2
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Física prisma na direção indicada no esquema. Considerando que o raio incidente sobre o prisma tenha emergido na água, o esquema que pode representar a trajetória do raio de luz é
20. 42 (FMTM-MG/04) Procurando novos sons, um sonoplasta notou que o som dos tiros das armas em um filme de ficção científica podia ser feito a partir da gravação de pulsos mecânicos, percorrendo um cabo de aço de densidade linear constante, mantido esticado entre dois pontos fixos rigidamente. Se a amplitude de um abalo produzido for duplicada, pode-se esperar que a velocidade de propagação do pulso a) diminua cerca de 50%. b) mantenha o valor anterior. c) aumente cerca de 50%. d) aumente cerca de 70%. e) aumente cerca de 100%.
Dado: nar < nágua < nprisma
21. (FMTM-MG/04) Analise o texto sob o ponto de vista de um único ouvinte que produz e recebe o reflexo dos sons por ele gerados. A ___________ do som ocorre quando a diferença entre os instantes de recebimento de dois sons é menor que 0,1 s. Já o ______________ do som ocorre quando a diferença entre os instantes de recebimento do som refletido e do som direto é praticamente nula. E por fim, o _____________ ocorre quando os dois sons, direto e refletido, são recebidos num intervalo de tempo superior a 0,1 s. As palavras que completam, correta e respectivamente, as lacunas são a) reverberação ... reforço ... eco b) fonte ... eco ... período c) interferência ... reforço ... comprimento de onda d) intensidade ... timbre ... comprimento de onda e) refração ... nível sonoro ... eco 22. (FMTM-MG/04) Sobre os conceitos fundamentais da Óptica, é correto afirmar que a) todo objeto, para ser visto, deve emitir luz que atinja nossos olhos. b) os raios de luz se propagam de forma retilínea e, quando se cruzam, um interfere no sentido de propagação do outro. c) a miragem é um fenômeno causado pela reflexão total da luz. d) o arco-íris é um fenômeno causado pela reflexão da luz. e) para haver reflexão total, a luz deve passar de um meio menos refringente para outro mais refringente.
19. (FMTM-MG/04) Atente-se ao fragmento desta belíssima canção de Tom Jobim:
... Vem cá, Luiza Me dá tua mão O teu desejo é sempre o meu desejo Vem, me exorciza Dá-me tua boca E a rosa louca Vem me dar um beijo E um raio de sol Nos teus cabelos Como um brilhante que partindo a luz Explode em sete cores Revelando então os sete mil amores Que eu guardei somente pra te dar Luiza ...
23. (FMTM-MG/03) O Brasil pôde presenciar, durante a passagem do dia 15 ao 16 de maio, mais um eclipse total da Lua, fato comentado por todos os jornais. Observe a manchete:
Céu limpo realça “show” do eclipse Em termos astronômicos, o eclipse teve início às 22:05, quando o satélite começou a entrar na zona de penumbra causada pelo bloqueio de parte dos raios do Sol. Nessa fase, o fenômeno não é percebido e praticamente não há diferença no brilho da Lua. O eclipse propriamente dito começou às 23:03, quando a Lua foi obscurecida pela umbra (sombra total) da Terra. Nessa fase que durou até 2:17 - o satélite adquiriu um tom avermelhado devido ao desvio de parte dos raios de luz na passagem pela atmosfera terrestre. (O Estado de S. Paulo, 16.05.2003, adaptado.)
No trecho destacado, Tom Jobim compara dois fenômenos de dispersão da luz como se fossem de naturezas idênticas. O que talvez Tom Jobim não imaginasse é que a dispersão da luz, ao passar pelos fios de cabelo, constitui um fenômeno distinto daquele em que a luz penetra um meio óptico, mudando sua velocidade de propagação. De fato, ao passar pelos fios de cabelo, a luz sofre a) absorção. b) difração. c) polarização. d) reflexão. e) refração.
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Física
Com respeito às características das ondas, observe as afirmações: I. unidimensionais são ondas que se propagam em um único plano, como por exemplo, as que ocorrem na superfície de um lago; II. ondas sonoras no ar atmosférico são exemplos de ondas tridimensionais; III. ondas eletromagnéticas, como as de rádio, podem propagarse no vácuo; IV. quando geradas em cordas de instrumentos sonoros, são consideradas mecânicas quanto à natureza e longitudinais quanto à direção de propagação. Está correto o contido apenas em a) I e II. b) I e III. c) I e IV. d) II e III. e) II e IV.
No fenômeno observado aproximadamente às 0:12, em uma analogia com uma sala onde a única fonte de luz é a de uma lâmpada presa ao teto, é correto associar o Sol à lâmpada da figura a) 2, a mesa ao planeta Terra e um dos pontos C à Lua. b) 2, a mesa ao planeta Terra e o ponto E à Lua. c) 2, um dos pontos D ao planeta Terra e a mesa à Lua. d) 1, um dos pontos A ao planeta Terra e a mesa à Lua. e) 1, a mesa ao planeta Terra e o ponto B à Lua.
26. (FMTM-MG/03) O funcionamento de telefones sem fio dá-se pela comunicação entre o fone – componente móvel, e a base – componente fixo, por meio de ondas de rádio, que têm a mesma natureza das ondas de luz. Um modelo deste aparelho opera com freqüência de 800⋅106Hz e seu fabricante garante que o alcance, isto é, a máxima distância de funcionamento livre de anteparos entre fone e base é de 150m. Admitindo 3⋅108m/s o valor da velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas no ar, o alcance do aparelho, expresso em número de comprimentos de onda, é a) 200. b) 300. c) 400. d) 500. e) 600.
24. (FMTM-MG/03) No passado, os projetores de cinema de modelos portáteis eram capazes de reproduzir o som que nos filmes se encontrava inserido em uma estreita faixa semelhante aos atuais códigos de barra, denominada trilha sonora. Para que os projetores portáteis tivessem um tamanho reduzido, o feixe de luz destinado à leitura do som, após passar pelo filme, era desviado por um pequeno prisma de vidro com aspecto de barra retorcida. O som, codificado como claros e escuros, era então decodificado em forma de pulso elétrico por um sensor fotoelétrico.
27. (FMTM-MG/03) O instrumento óptico apresentado é formado por dois prismas triangulares cujos ângulos da base são iguais a 45º. Os prismas são utilizados nessa disposição para produzir reflexão interna total da luz em duas superfícies. Se o aparelho está imerso no ar, o índice de refração mínimo do material de que são constituídos os prismas deve ser superior a
Dos fenômenos relacionados, o que ocorre no interior do prisma é a a) reflexão. b) refração. c) difração. d) polarização. e) interferência.
Dado: nar = 1,00 a)
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2 . 2 Ricardo Augusto Gomes Jacob
Física e) variação do índice de refração do ar com a sua densidade.
b) 2. c) 2.
32. (FMTM-MG/03) A face convexa de uma lente de vidro planoconvexa possui um raio de curvatura de 6,0cm. Sendo o índice de refração do vidro igual a 1,5, a distância focal da lente será, em cm, igual a a) 1,5. b) 6,0. c) 8,0. d) 10,5. e) 12,0.
3⋅ 2 . d) 2 e) 3 ⋅ 2 . 28. (FMTM-MG/03) O tubo de anúncios luminosos contém no seu interior gás neônio, que pode emitir comprimentos de onda que são característicos desse elemento. Assim, de acordo com a tensão aplicada, o tubo emite luz amarela (585 nm), vermelha (640 nm) ou verde (540 nm). Sendo o número de fótons emitidos em cada comprimento de onda o mesmo, a freqüência da radiação que apresenta maior período tem valor, em Hz, aproximadamente, igual a Dados: c=3⋅108m/s; 1nm=1⋅10–9m a) 5,5⋅1014. b) 5,1⋅1014. c) 4,7⋅1014. d) 2,1⋅1014. e) 1,8⋅1014.
33. (FMTM-MG/03) Os morcegos orientam-se emitindo sons, que vão desde o audível ao ultra-som, e recebendo as ondas refletidas pelos objetos, técnica esta muito utilizada na navegação. Um morcego em “vôo de cruzeiro” emite pulsos sonoros de 2⋅10–3s de duração, espaçados por 7⋅10–2s de silêncio. A freqüência e o comprimento de onda dos pulsos sonoros assim emitidos no ar são, respectivamente, Dado: Vsom (no ar)= 340 m/s a) b) c) d) e)
29. (FMTM-MG/03) Para explicar a natureza da luz, alguns fatos experimentais nos levam a um modelo de partículas, enquanto outros, a um modelo ondulatório. A figura mostra um dos fenômenos mais adequados para explicar o modelo ondulatório da luz, denominado
a) b) c) d) e)
11,1Hz 13,9Hz 13,9Hz 26,7Hz 26,7Hz
e e e e e
30,6m. 24,5m. 30,6m. 24,5m. 30,6m.
34. (FMTM-MG/03) Um objeto AB afasta-se progressivamente de um espelho esférico côncavo, a partir da posição inicial mostrada na figura, no sentido indicado pela seta à esquerda. O centro de curvatura e o foco são C e F, respectivamente. A imagem correspondente a este objeto é
polarização. refração. reflexão. interferência. difração.
a) real e desloca-se entre os pontos C e F, de C para F, sem ultrapassar F. b) virtual e desloca-se de V para a direita, indefinidamente. c) virtual e desloca-se de V para a direita, sem ultrapassar P. d) virtual e desloca-se de P para a direita, indefinidamente. e) real e desloca-se entre os pontos F e V, de F para V, sem ultrapassar V.
30. (FMTM-MG/03) A imagem de um poste vista através de um espelho plano tem 3m de altura e encontra-se a 12m do espelho. Se a distância do poste em relação ao espelho for reduzida à metade, o tamanho e a posição da imagem do poste serão, respectivamente, iguais a a) 6m e 3m. b) 6m e 6m. c) 6m e 12m. d) 3m e 6m. e) 3m e 12m.
35. (FMTM-MG/03) Em medicina, o ultra-som é utilizado, entre outras aplicações, como ferramenta de diagnóstico, permitindo a obtenção de imagens do interior do corpo do indivíduo. Isto é possível porque o ultra-som a) é uma onda eletromagnética, assim como a luz, mas de comprimento de onda superior ao da faixa da luz visível. b) interage com os tecidos do corpo humano, produzindo luz, que forma as imagens observadas numa tela especial. c) modifica-se ao atravessar os tecidos, produzindo padrões de ondas mecânicas que podem ser analisados para a obtenção das imagens. d) por ter freqüência superior à do som audível para os seres humanos, aproxima-se da freqüência das ondas eletromagnéticas que formam a luz. e) produz pulsos elétricos ao interagir com matéria orgânica, que podem ser captados pela sonda utilizada no exame e convertidos em informação visual.
31. (FMTM-MG/03) A miragem é um efeito óptico, freqüente nos desertos, produzido pela reflexão total da luz solar na superfície comum a duas camadas de ar aquecidas diversamente, sendo a miragem vista, via de regra, em posição invertida. Este fenômeno é conseqüência da a) difração da luz durante sua trajetória. b) difusão da luz ao atravessar as diferentes camadas da atmosfera. c) presença de oásis nas regiões desérticas da Terra. d) forma esférica da Terra que facilita a dispersão da luz na atmosfera. 5
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Física ; Gabarito
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