Unesp · Física

Questões de Óptica da Unesp

11 questões oficiais da Unesp sobre Óptica, de 2016 a 2026, com gabarito e resolução comentada. Dificuldade estimada: 2 fáceis, 7 médias, 2 difíceis.

Treine Óptica com 11 questões da Unesp

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6 questões de Óptica resolvidas

Questão 1 · Unesp 2025 · Questão 80fácil

As figuras mostram duas imagens, da mesma lapiseira, formadas por duas lentes esféricas de vidro: uma convergente (figura 1) e outra divergente (figura 2).

Figura 1 Figura 2

Sabendo que os aumentos lineares transversais das imagens 1 e 2 são, respectivamente, A₁ = 2 e A₂ = 0,8, o valor de L, indicado na figura 2, é

A
0,56 cm.
B
0,64 cm.
C
0,36 cm.
D
0,48 cm.
E
0,75 cm.

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Gabarito: B

O aumento linear transversal é A = (tamanho da imagem) ÷ (tamanho do objeto). O objeto (a largura da lapiseira) é o mesmo nas duas fotos.

1. Largura real da lapiseira (figura 1)

A imagem mede 1,6 cm e A₁ = 2:

objeto = 1,6 ÷ 2 = 0,8 cm

2. Largura da imagem na lente divergente (figura 2)

L = A₂ × objeto = 0,8 × 0,8 = 0,64 cm

Resposta: B

Por que as outras atraem: 0,8 × 1,6 = 1,28 cm ou 1,6 ÷ 2 ÷ 0,8 = 1 cm são erros de usar a imagem 1 como objeto ou dividir por A₂.

Dica: lente divergente forma imagem virtual, direita e menor (A < 1) de objeto real; a convergente, como lupa, forma imagem ampliada.

Questão 2 · Unesp 2022 · Questão 80difícil

Um objeto linear AB é colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho esférico convexo, a uma distância d do vértice desse espelho. A figura mostra um raio de luz (R) proveniente da extremidade A do objeto e a imagem A’ desse ponto.

Considerando as dimensões indicadas na figura, a distância d é igual a:

A
(x · y)/(y − x)
B
(x · y)/(2 · x + y)
C
(x · y)/(x + y)
D
(x · y)/(y − 2 · x)
E
(2 · x · y)/(y − x)

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Gabarito: D

1. Dados da figura: o centro de curvatura está a y do vértice, então o raio é R = y e o foco fica a y/2. No espelho convexo, foco e centro ficam atrás do espelho (são virtuais), e a imagem A' é virtual, a x atrás do espelho.

2. Equação de Gauss com a convenção de sinais (virtual negativo): f = −y/2 e p' = −x.
1/f = 1/p + 1/p'
−2/y = 1/d − 1/x
1/d = 1/x − 2/y = (y − 2x)/(x·y)

3. Resultado: d = x·y/(y − 2x).

Resposta: D.

Por que as outras atraem: esquecer que o foco fica em y/2 (usar y como distância focal) leva a x·y/(y − x), a alternativa A; errar os sinais leva a somas no denominador (B, C).

Dica: no espelho convexo, o foco e a imagem são sempre virtuais; com a convenção de Gauss, os dois entram com sinal negativo.

Questão 3 · Unesp 2021 · Questão 80média

Em uma barbearia existem dois espelhos planos verticais, paralelos e distantes 3 m um do outro, com a face refletora de um voltada para a face refletora do outro. Um cliente está sentado de frente para um deles, a 1 m de distância dele. Na figura, fora de escala, pode-se notar a infinitude de imagens geradas devido a reflexões sucessivas nesses espelhos.

(https://repositorio.unesp.com.br. Adaptado.)

Nessa situação, considerando as distâncias informadas e as características das imagens formadas por espelhos planos, a distância entre a cabeça do cliente, indicada pela seta azul na figura, e a imagem da sua cabeça, indicada pela seta vermelha, é de

A
3 m.
B
4 m.
C
7 m.
D
5 m.
E
6 m.

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Gabarito: E

Num espelho plano, a imagem fica atrás do espelho, à mesma distância do objeto.

O cliente está a 1 m do espelho da frente e, como os espelhos estão a 3 m um do outro, a 2 m do espelho de trás.

A seta azul aponta a cabeça do cliente vista de costas. A seta vermelha indica a imagem da nuca do cliente que aparece no espelho da frente, formada em duas reflexões:

1. Espelho de trás: a cabeça, a 2 m dele, forma uma imagem 2 m atrás dele. Essa imagem está a 1 + 2 + 2 = 5 m do espelho da frente.

2. Espelho da frente: essa imagem funciona como objeto e gera outra imagem 5 m atrás do espelho da frente.

3. Distância à cabeça: 1 m (cabeça até o espelho) + 5 m (espelho até a imagem) = 6 m.

Resposta: E (6 m).

Por que as outras atraem: 2 m seria a primeira imagem (o rosto, de frente) e não está nas alternativas; quem soma só as distâncias aos espelhos (1 + 2) chega a 3 m (A), e quem esquece a primeira reflexão chega a 4 m ou 5 m.

Dica: em espelhos paralelos, trate cada imagem como novo objeto para o outro espelho, sempre medindo a distância até a superfície refletora.

Questão 4 · Unesp 2020 · Questão 80média

Em uma atividade de sensoriamento remoto, para fotografar determinada região da superfície terrestre, foi utilizada uma câmera fotográfica constituída de uma única lente esférica convergente. Essa câmera foi fixada em um balão que se posicionou, em repouso, verticalmente sobre a região a ser fotografada, a uma altura h da superfície.

Considerando que, nessa atividade, as dimensões das imagens nas fotografias deveriam ser 5 000 vezes menores do que as dimensões reais na superfície da Terra e sabendo que as imagens dos objetos fotografados se formaram a 20 cm da lente da câmera, a altura h em que o balão se posicionou foi de

A
1 000 m.
B
5 000 m.
C
2 000 m.
D
3 000 m.
E
4 000 m.

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Gabarito: A

Na lente, a razão entre os tamanhos de imagem e objeto é igual à razão entre as distâncias à lente:

i/o = p'/p

A imagem é 5 000 vezes menor: o/i = 5 000. A imagem se forma a p' = 20 cm = 0,2 m. Então:

p = 5 000 × p' = 5 000 × 0,2 m = 1 000 m

Como o balão está sobre a região fotografada, h = p = 1 000 m.

Resposta: A

Dica: com o objeto muito distante, a imagem se forma praticamente no foco; aqui, a distância focal é ≈ 20 cm.

Questão 5 · Unesp 2018 · Questão 80fácil

Um dos fatores que contribuíram para a aceitação do modelo atômico proposto por Niels Bohr em 1913 foi a explicação dos espectros da luz emitida por átomos de gases aquecidos, que podem ser observados por meio de um aparelho chamado espectroscópio, cujo esquema está representado na figura. Nesse equipamento, a luz emitida por um gás atravessa uma fenda em um anteparo opaco, forma um estreito feixe que incide em um elemento óptico, no qual sofre dispersão. Essa luz dispersada incide em um detector, onde é realizado o registro do espectro.

(Bruce H. Mahan. Química, 1972. Adaptado.)

O elemento óptico desse espectroscópio pode ser

A
um espelho convexo.
B
um prisma.
C
uma lente divergente.
D
uma lente convergente.
E
um espelho plano.

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Gabarito: B

No espectroscópio, o elemento óptico precisa dispersar a luz, separando as cores (comprimentos de onda) em direções diferentes, como mostra o leque colorido da figura.

Quem faz isso é o prisma: o índice de refração do vidro depende da cor da luz, então cada cor é desviada num ângulo diferente (a rede de difração é a outra opção usada em espectroscópios).

Resposta: B

Por que as outras atraem: espelhos (A e E) refletem todas as cores igualmente, sem separá-las; lentes (C e D) desviam a luz para formar imagens, e a pequena dispersão delas é um defeito (aberração cromática), não a função.

Dica: dispersão = separação das cores, como no arco-íris e no prisma de Newton.

Questão 6 · Unesp 2017 · Questão 80difícil

Dentro de uma piscina, um tubo retilíneo luminescente, com 1 m de comprimento, pende, verticalmente, a partir do centro de uma boia circular opaca, de 20 cm de raio. A boia flutua, em equilíbrio, na superfície da água da piscina, como representa a figura.

Sabendo que o índice de refração absoluto do ar é 1,00 e que o índice de refração absoluto da água da piscina é 1,25, a parte visível desse tubo, para as pessoas que estiverem fora da piscina, terá comprimento máximo igual a

A
45 cm.
B
85 cm.
C
15 cm.
D
35 cm.
E
65 cm.

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Gabarito: B

Só sai da água a luz que chega à superfície com ângulo de incidência menor que o ângulo limite L; e a superfície logo acima do tubo está coberta pela boia de 20 cm de raio.

1. Ângulo limite. sen L = n_ar ÷ n_água = 1,00 ÷ 1,25 = 0,8 → cos L = 0,6 → tg L = 4/3.

2. Ponto do tubo a uma profundidade h. Para escapar, o raio tem de passar pela borda da boia ou além dela. O raio que passa rente à borda faz com a vertical um ângulo θ tal que tg θ = 0,20 ÷ h; os que vão mais longe têm ângulo maior. O ponto só é visível se esse menor ângulo já for menor que L:
0,20 ÷ h ≤ 4/3 → h ≥ 0,15 m.

3. Parte visível. Os pontos com profundidade de 15 cm a 100 cm podem ser vistos: 100 – 15 = 85 cm.

Resposta: B

Por que as outras atraem: C (15 cm) é a parte escondida, não a visível. Usar sen L ou cos L no lugar da tangente leva a outros valores.

Dica: em problemas de boia e fonte submersa, monte o triângulo raio da boia × profundidade e compare com o ângulo limite.