Questões de Física - Óptica

A QUESTÃO REFEREM-SE AO TEXTO A SEGUIR.

ACOMODAÇÃO VISUAL

Quando observamos um objeto mais próximo e, a seguir, outro mais afastado de nossos olhos, se a distância focal do cristalino tivesse um valor fixo, a imagem que ele forneceria do objeto nem sempre se formaria sobre a retina, que é uma condição imprescindível para que o vejamos nitidamente. Esse problema, entretanto, não ocorre com o olho normal graças a um notável sistema de adaptação: um conjunto de músculos ligados ao cristalino atua sobre ele, provocando variações na curvatura de suas faces, alterando o valor de sua distância focal (f). Dessa maneira os músculos ajustam a distância focal do cristalino à posição do objeto, de modo que sua imagem se forme sempre sobre a retina. Essa propriedade do olho é denominada de acomodação visual. Para muitas pessoas, em virtude de problemas na visão, a acomodação visual é insuficiente para fazê-las enxergar nitidamente um objeto. Os problemas de visão descritos a seguir são muito comuns:

Miopia – as pessoas que apresentam esse problema de visão têm o globo ocular um pouco mais alongado, fazendo com que a imagem do objeto se forme antes da retina.

Hipermetropia – nesse caso, as pessoas têm o globo ocular um pouco mais curto que o normal, fazendo com que a imagem se forme atrás da retina.

Presbiopia – é um problema de visão popularmente conhecido como vista cansada e ocorre basicamente devido ao envelhecimento natural de nosso organismo. O cristalino torna-se rígido e o os músculos que atuam sobre ele não conseguem acomodá-lo para objetos próximos.

(Texto Adaptado de: Física – Volume Único. Máximo, Antônio e Alvarenga, Beatriz. Editora Scipione).

    A figura acima ilustra um arranjo em que o elástico E se encontra preso, pelas extremidades, a dois suportes S, distantes um do outro pela distância h, em frente à fonte de luz F. Se o elástico oscilar, ao ser puxado pelo seu ponto médio, na direção x, é possível, em algumas circunstâncias, observar o elástico movendo-se em câmera lenta.

Considerando o arranjo acima e suas propriedades ondulatórias, bem como o fenômeno de câmera lenta, julgue o item a seguir.

    Na construção do aparato necessário para a projeção de um filme, utilizam-se princípios da óptica, da termodinâmica, da mecânica e do eletromagnetismo. Na figura I, é mostrado um esquema simplificado de um projetor cinematográfico. Esse projetor, constituído por uma lâmpada que consome 500 W de potência elétrica, está posicionado em uma sala de projeção cuja temperatura inicial é de 20 ºC. Essa sala, que tem a forma de um paralelepípedo, com dimensões iguais a 10 m × 5 m × 4 m, contém matéria de densidade média igual a 1,4 g • cm^-3 e calor específico igual a 0,3 cal • g^-1 • ºC^-1. Nesse esquema, a variável  representa a distância entre a película e a lente do projetor, e a variável , a distância entre essa lente e a tela de projeção.

  O motor do projetor cinematográfico pode ser representado, simplificadamente, pelo diagrama da figura II, em que é mostrada a espira E conduzindo a corrente i. Essa espira é alimentada pela bateria F, que, por sua vez, é ligada às escovas S₁ e S₂, que fazem contato elétrico com duas peças de formato cilíndrico que estão rigidamente atreladas à espira. A espira, que se encontra no entreferro de um ímã, está livre para girar ao redor do eixo que passa pelo centro da roldana R, de raio r₁, conforme mostrado nas figuras I e II.

   Os projetores cinematográficos utilizam lâmpadas que contêm uma mistura de átomos dos elementos Ne, Ar, Kr e Xe.

A partir das informações apresentadas no texto, julgue o item.