Home Física II - (nivel medio-sup) Exercícios sobre espelhos esféricos
Exercícios sobre espelhos esféricos PDF Imprimir E-mail
Qui, 05 de Agosto de 2010 02:11

ESPELHOS ESFÉRICOS

 

 

I) RESUMO DE ESTUDO DOS ESPELHOS ESFÉRICOS

Os espelhos esféricos podem ser estudados analiticamente ou graficamente de modo que uma forma é complemento da outra. Basicamente as mesmas conclusões podem ser feitas pelos dois métodos. Assim sendo, o estudo por um método não exclui o outro. Aqui faço uma abordagem apenas analítica e levando em conta apenas o essencial para resolver as questões.

A) DO ESTUDO GRÁFICO

1) RAIOS DE LUZ PRINCIPAIS


2) FORMAÇÃO GRÁFICA DA IMAGEM (Usam-se dois dos raios acima)

C = centro de curvatura                 F = foco           V = vértice

.

B) ESTUDO ANALÍTICO

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1) Fórmulas

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2) Elementos

f  = distância focal

p' = posição da imagem

p  = posição do objeto

i  =  tamanho da imagem

Θ = tamanho do objeto

A = aumento linear

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

3) estudo de sinais

f > 0    espelho côncavo

f < 0    espelho convexo

i > 0   imagem direita

i < 0   imagem invertida

p' > 0  imagem real

p' < 0  imagem virtual

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

4) observações: para um objeto em frente de um espelho esférico tem-se:

• os sinais de i e p' são sempre opostos

• toda imagem projetada torna-se real

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

II) EXERCÍCIOS DE REVISÃO E COMPLEMENTAÇÃO

1) Um obJeto que está a 40 cm de um espelho esférico, conjuga uma imagem invertida e aumentada 3 vezes. Determine:

a) a distância da imagem ao espelho;

b) a distãncia focal;

c) as características da imagem

 

2) Quando um objeto está a 50 cm de um espelho esférico ele conjuga uma imagem virtual a 30 cm deste. Qual a distância focal?

 

2.1) Um automóvel desprovido de um velocímetro e com um espelho convexo retrovisor de distância focal 80 cm, começa a percorrer um trecho reto de uma rodovia. O motorista querendo saber a velocidade do veículo, ele aciona o cronômetro no instante que passa por um poste de 4 m de altura. Quando são decorridos 7 segundos a imagem do poste pelo espelho mede 5cm. A velocidade do carro é:

a) 25,8 km/h

b) 32,5 km/h

c) 47,2 km/h

d) 61 km/h

e) 90,4 km/h

 

3) A imagem de um objeto que se encontra a 20 cm de um espelho esférico côncavo é aumentada 5 vezes. Qual a posição da imagem e adistância focal?

 

4) Quando um objeto está no centro de curvatura de un espelho côncavo de distância focal 40 cm o tamanho da sua imagem é igual ao objeto. Determine:

a) a distância desse objeto ao espelho;

b) a distância da imagem ao espelho

c) o tipo de imagem

 

5) Um objeto de 20 cm de altura está a 100 cm de um espelho côncavo de raio de curvatura 60 cm. Determine:

a) a posição da imadgem;

b) a altura da imagem;

c) o aumento linear transversal

 

6) Para um objeto de 10 cm de altura que está a 60 cm de um espelho esférico convexo de 20 cm de distância focal, calcule:

a) a posição da imagem;

b) a ltura da imagem;

c) o aumento linear transversal

 

7) Um objeto diante de um espelho côncavo e sua imagem invertida e cinco vezes maior que este objeto estão distantes 100 cm um do outro. Calcule a distância focal do espelho.

 

8) A distância entre um objeto e a sua imagem que é formada por um espelho côncavo é de 60 cm. A imagem é projetada numa tela e ampliada 4 vezes. Calcule o raio de curvatura do espelho.

 

9) Um espelho côncavo de distância focal 30 cm forma uma imagem real, invertida e de 4 cm de altura a 40 cm deste espelho. Calcule a posição do objeto.

 

10) Um espelho côncavo conjuga uma imagem  real,  situada a 20 cm do vétice do espelho, de um ojeto posisionado a 40 cm do vértice deste espelho. Calcule:

a) a distância focal

b) o raio de curvatura

c) o aumento linear transversal

 

11) Um lápis encontra diante de um espelho esférico convexo. Com relação ao tipo da sua imagem conjugada por este espelho temos:

a) (  ) virtual, direita e maior

b) (  ) real, direita e menor

c) (  ) virtual, direita e menor

d) (  ) real, invertida e maior

 

12) Quando um objeto está entre o centro de curvatura e o foco de um espelho esférico côncavo, a sua imagem será:

a) (  ) real, invertida e maior

b) (  ) real, invertida e menor

c) (  ) virtual, invertida e menor

d) (  ) virtual, direita e menor

 

13)  Se um objeto está além do centro de curvatura de um espelho esférico côncavo, a sua imagem conjugada por este espelho é:

a) (  ) real, direita e maior

b) (  ) real, invertida e igual

c) (  ) virtual, invertida e menor

d) (  ) real, invertida e menor

 

14) Quando um objeto está a uma distância muito grande de um espelho côncavo, a imagem dele é formada:

a) (  ) sobre o foco

b) (  ) depois do centro de curvatura

c) (  ) entre o centro de curvatura e o foco

d) (  ) no centyro de curvatura

 

15) Um raio de luz que incide em um espelho esférico côncavo, paralelamente  ao eixo prncipal, reflete:

a) (  ) passando pelo centro de curvatura

b) (  ) passando pelo foco

c) (  ) Passando entre o centro de curvatura e o foco

d) (  ) passando entre o foco e o vértice

 

16) Um raio de luz que incide em um espelho esférico côncavo, passando pelo foco, reflete:

a) (  ) passando pelo centro de curvatura

b) (  ) passando entre o foco e o vértice

c) (  ) Passando entre o centro de curvatura e o foco

d) (  ) paralelamente ao eixo principal

 

17) Um raio de luz que incide em um espelho esférico côncavo, passando pelo centro de curvatura, reflete:

a) (  ) sobre si mesmo

b) (  ) passando entre o foco e o vértice

c) (  ) Passando entre o centro de curvatura e o foco

d) (  ) paralelamente ao eixo principal

 

18) Um raio de luz que incide no vértice de espelho esférico côncavo, reflete:

a) (  ) sobre si mesmo

b) (  ) passando entre o foco e o vértice

c) (  ) simetricamente ao eixo principal

d) (  ) paralelamente ao eixo principal

 

19) Um raio de luz que incide em um espelho esférico convexo, paralelamente ao eixo principal, reflete:

a) (  )em uma direção cujo prolongamento passa pelo foco

b) (  ) passando pelo foco

c) (  ) passando pelo centro de curvatura

d) (  ) em uma direção cujo prolongamento passa pelo vértice

 

20) A distância entre um objeto diante de um espelho esférico convexo de distância focal 40 cm e a sua imagem  é 60 cm. calcule:

a) a distância deste objeto ao vértice do espelho

b) a distância da imagem ao vértice do espelho

 

21) Em um tanque com água até a altura de 100 cm um objeto desce com velocidade constante e passa pelos pontos A de profundidade 20 cm e B de profundidade 50 cm em 3 segundos. O fundo do recipiente que contém a água é formado por um espelho côncavo de distância focal 30 cm. O índice de refração da água é 4/3 e do ar 1.  Para um observador que pode está fora d'água próximo a linha vertical que contém os pontos, determine:

a) a posição da imagem conjugada pelo espelho dos pontos A e B em relação a superfície;

b) a posição aparente dos pontos A e B em relação ao espelho;

c) a posição aparente da imagem dos pontos A e B em relação ao espelho;

d) a velocidade média real do objeto;

e) a velocidade média da imagem do objeto;

f) a velocidade média aparente do objeto;

g) a velocidade média aparente da imagem do objeto.

 

22) Correndo sobre o eixo principal de um espelho côncavo de distância focal 40 m, um móvel passa pela posição 200 m com velocidade constante de 30 m/s no sentido do vértice. O tempo, contado a partir de 200 m, que o móvel leva para passar por sua imagem conjugada por este espelho é:

a) 3 segundos;

b) 4 segundos;

c) 5 segundos;

d) 12 segundos;

e) n.d.r

 

NOTA DO AUTOR: O material desde site é proíbido para toda ativida de direta ou indiretamente comercial! Nilson

Última atualização em Sáb, 13 de Setembro de 2014 22:19