Questões de Física - Óptica

Espelhos esféricos são amplamente utilizados em nosso cotidiano. Como exemplo, é possível citar o espelho retrovisor de um carro ou, mesmo, o espelho utilizado pelo dentista ao examinar os dentes de um paciente. Um estudante deseja montar um sistema óptico para uma feira de ciências. Tal sistema consiste em dois cilindros metálicos idênticos (objetos), porém de cores diferentes sendo um deles preto, e o outro branco, que serão colocados um sobre o outro perpendicularmente ao eixo principal de um espelho esférico côncavo, em uma sala iluminada apenas com luz monocromática verde.

Sobre a imagem dos cilindros formada pelo espelho côncavo, podemos afirmar que

Fazendo experimentos com um espelho esférico côncavo, uma pessoa colocou um objeto linear diante desse espelho, a 40 cm de seu vértice, e viu que a imagem do objeto se formou também a 40 cm do vértice do espelho e era invertida, conforme a figura.

Em seguida, essa pessoa movimentou o objeto e o colocou, perpendicularmente ao eixo principal do espelho, a 10 cm de seu vértice.

Nessa nova posição, viu que a imagem era

Um raio luminoso se propaga de forma retilínea em um dado meio com uma velocidade de módulo 𝒗 = 𝟓 × 𝟏𝟎^𝟔 m/s.

Sabendo que a velocidade da luz no vácuo vale, em módulo, 𝒗 = 𝟑 × 𝟏𝟎^𝟖 m/s, e considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do índice de refração 𝒏 desse material.

Os espelhos retrovisores das motocicletas são convexos.

Sobre as características das imagens obtidas por meio dos espelhos de uma motocicleta, que têm distância focal igual a −3 m, considere as afirmativas a seguir.

I. A imagem fornecida por esses espelhos é real, pois uma superfície convexa converge os raios de luz que chegam até ela.

II. Independentemente da distância em que os objetos estiverem de um espelho convexo, as imagens são sempre direitas e menores.

III. Para um objeto que está a 6 m do espelho dessa motocicleta, a imagem fornecida está distante 8 m do objeto.

IV. Quando o objeto está a 6 m do espelho, o tamanho da imagem é três vezes menor que o do objeto.

Assinale a alternativa correta.

Um estudante de Física precisa montar um microscópio composto que apresente um aumento linear transversal total, em módulo, igual a 12. Um microscópio composto possui duas lentes convergentes, associadas coaxialmente e colocadas nas extremidades de um tubo fechado. A lente denominada objetiva é colocada próxima ao objeto. E a lente ocular permite a visualização da imagem pelo estudante. Para montar o experimento, o aluno tem uma lente objetiva, com distância focal igual a 8 mm e uma lente ocular com distância focal igual a 12 mm. O aluno obteve êxito no seu experimento colocando um objeto real a 10 mm da lente objetiva e conseguindo observar, no final, uma imagem virtual conjugada pela ocular que se formou a 24 mm desta.

Portanto, qual o valor, em mm, da distância entre as lentes do microscópio?

Quando um objeto real foi colocado perpendicularmente sobre o eixo principal a 20 cm do vértice de um espelho côncavo, não se observou a formação de imagem (imagem imprópria). Então decidiu afastar o objeto 40 cm do ponto no qual o objeto foi inicialmente colocado, mas mantendo o objeto sobre o eixo e a frente da superfície refletora.

Nesta nova situação, qual o valor do aumento linear transversal observado?