Acorda pra Física · Lista de Exercícios

Óptica Geométrica

Da formação das cores à formação de imagens em espelhos esféricos — uma lista de revisão para consolidar os fundamentos da luz.

20 questões 5 tópicos Conceitual + cálculo
01

Formação de cores (RGB e reflexão/absorção)

1
No sistema aditivo de cores-luz (RGB), determine a cor resultante de: (a) vermelho + verde  (b) verde + azul  (c) vermelho + azul  (d) vermelho + verde + azul
2
Um objeto que, sob luz branca, aparece vermelho é levado a uma sala escura e iluminado apenas por luz monocromática verde. De que cor o observador passa a vê-lo? Justifique.
3
Uma bandeira tem três listras: branca, azul e vermelha. Ela é iluminada apenas por luz monocromática azul. Descreva a cor que o observador enxerga em cada listra.
4
Por que uma folha de papel branca pode aparentar praticamente qualquer cor dependendo da luz que a ilumina?
02

Princípios da óptica geométrica

5
(Propagação retilínea) Uma câmara escura de orifício tem 25 cm de profundidade. Um poste de 4,0 m de altura, a 20 m do orifício, forma imagem na parede do fundo. Calcule a altura da imagem e diga sua orientação.
6
Com base em qual princípio se explica a formação de umbra e penumbra (sombras e eclipses)?
7
(Reversibilidade) Dois alunos, A e B, se observam por um espelho. Se A enxerga os olhos de B, é correto afirmar que B enxerga os olhos de A? Em qual princípio isso se baseia?
8
(Independência) Dois feixes de luz se cruzam no ar. Após o cruzamento, suas trajetórias ficam alteradas? Qual princípio justifica a resposta?
03

Reflexão em espelhos planos

9
Uma pessoa está a 1,5 m de um espelho plano. (a) A que distância dela está sua imagem? (b) Se ela se aproximar 0,5 m do espelho, qual a nova distância entre ela e sua imagem?
10
Dois espelhos planos formam um ângulo de 60° entre si. Quantas imagens de um objeto colocado entre eles são formadas?
11
Determine o número de imagens formadas para os ângulos: (a) 90°  (b) 45°  (c) 30°.
12
Um objeto está a 40 cm de um espelho plano. O espelho é afastado 10 cm do objeto. De quanto se desloca a imagem e qual a nova distância objeto–imagem?
04

Índice de refração e Lei de Snell-Descartes

13
A luz se propaga em certo meio com velocidade 2,0 × 10⁸ m/s. Determine o índice de refração desse meio (c = 3,0 × 10⁸ m/s).
14
Um raio de luz incide a 45° vindo do ar (n = 1) sobre a superfície de um líquido, refratando-se a 30°. Determine o índice de refração do líquido.
15
Um raio passa do ar (n = 1) para o vidro (n = 1,5) com ângulo de incidência de 30°. Determine o ângulo de refração e diga se o raio se aproxima ou se afasta da normal.
16
Um material transparente de índice de refração √2 está em contato com o ar. Determine o ângulo limite para a reflexão total.
05

Formação de imagens em espelhos esféricos

17
Um objeto é colocado além do centro de curvatura (C) de um espelho côncavo. Caracterize a imagem (natureza, orientação e tamanho).
18
Um espelho côncavo tem raio de curvatura 40 cm. Um objeto é posto a 30 cm do espelho. Determine a posição da imagem e o aumento, e classifique a imagem.
19
Um espelho convexo tem raio de curvatura 40 cm. Um objeto está a 20 cm do espelho. Determine a posição e o aumento da imagem, e classifique-a.
20
Por que espelhos convexos são usados em retrovisores e em câmeras de segurança? Que características a imagem sempre apresenta nesse tipo de espelho?

📚 Para se aprofundar

Próximos conteúdos para dar sequência a esta lista.

Lei dos pontos conjugados de Gauss

A mesma equação 1/f = 1/p + 1/p′ usada aqui nos espelhos esféricos vale também para lentes — vale dominar as convenções de sinais antes de avançar.

Lentes convergentes e divergentes

Estudar a formação e a classificação das imagens (real/virtual, direita/invertida, maior/menor) conforme a posição do objeto em relação ao foco, usando os raios notáveis.

Prisma

Desvio da luz, dispersão (decomposição da luz branca) e relação com o índice de refração — conecta direto com a Lei de Snell desta lista.