Questão 89 da FUVEST 2010

Question

Uma determinada montagem óptica é composta por um anteparo, uma máscara com furo triangular e três lâmpadas, L1, L2 e L3, conforme a figura abaixo. L1 e L3 são pequenas lâmpadas de lanterna e L2, uma lâmpada com filamento extenso e linear, mas pequena nas outras dimensões. No esquema, apresenta-se a imagem projetada no anteparo com apenas L1 acesa.

Esquema da montagem óptica mostrando as lâmpadas L1, L2 e L3 alinhadas sobre um suporte, seguidas por uma máscara com furo triangular e um anteparo ao fundo, onde se projeta a imagem triangular quando apenas L1 está acesa.

O esboço que melhor representa o anteparo iluminado pelas três lâmpadas acesas é

Cinco opções de esboço do anteparo iluminado, indicadas pelas letras de a a e, com diferentes combinações de projeções luminosas triangulares e retangulares.

As alternativas estão no enunciado, acima.

A
B
C
D
E

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 89 da FUVEST 2010

1ª fase · Física: Princípios da óptica geométrica e cores

Uma determinada montagem óptica é composta por um anteparo, uma máscara com furo triangular e três lâmpadas, L1, L2 e L3, conforme a figura abaixo. L1 e L3 são pequenas lâmpadas de lanterna e L2, uma lâmpada com filamento extenso e linear, mas pequena nas outras dimensões. No esquema, apresenta-se a imagem projetada no anteparo com apenas L1 acesa.

Esquema da montagem óptica mostrando as lâmpadas L1, L2 e L3 alinhadas sobre um suporte, seguidas por uma máscara com furo triangular e um anteparo ao fundo, onde se projeta a imagem triangular quando apenas L1 está acesa.

O esboço que melhor representa o anteparo iluminado pelas três lâmpadas acesas é

Cinco opções de esboço do anteparo iluminado, indicadas pelas letras de a a e, com diferentes combinações de projeções luminosas triangulares e retangulares.

As alternativas estão no enunciado, acima.

A
B
C
D
E

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Resolução comentada

A luz se propaga em linha reta. Para encontrar a região iluminada, você pode imaginar raios saindo de cada lâmpada, passando pelas bordas do furo e chegando ao anteparo.

As lâmpadas L1 e L3 são pequenas e podem ser tratadas como fontes pontuais. Cada uma projeta um triângulo com a mesma orientação do furo: base horizontal e lado vertical à direita. Não ocorre inversão desse triângulo, pois estamos projetando a abertura, e não formando uma imagem da lâmpada.

Como L3 está à direita de L1, sua projeção fica deslocada para a esquerda no anteparo. Assim, aparecem dois triângulos nas regiões superiores, ambos com a mesma orientação.

Já o filamento de L2 funciona como vários pontos luminosos distribuídos verticalmente. Cada ponto produz um triângulo ligeiramente deslocado na vertical; os pontos mais altos projetam seus triângulos mais abaixo.

A sobreposição dessas projeções forma uma região central alongada verticalmente, mas preserva uma borda superior inclinada, determinada pelo lado oblíquo do furo. Portanto, essa região não é um retângulo: o conjunto corresponde ao esboço D.

Alternativa D.

Pegadinha: A alternativa B engana ao transformar a projeção da fonte linear em um retângulo, desconsiderando o formato triangular da abertura.

Por que as outras alternativas estão erradas

AColoca uma projeção triangular na região inferior e com orientação diferente da abertura.
BRepresenta a projeção do filamento como um retângulo, eliminando a borda superior inclinada.
CInverte o triângulo da esquerda e representa incorretamente a região central como retangular.
EInverte o triângulo da esquerda e elimina a borda inclinada da projeção central.

Assunto: Princípios da óptica geométrica e cores.

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