P1 de Física 4 da UFRJ - 2011.2

Um veleiro espacial está sendo projetado para participar da 1ª regata interplanetária, a se iniciar na Terra e com chegada em Vênus.

Supondo que a intensidade da radiação solar seja constante entre a Terra e Vênus, e dada por , determine qual deverá ser a área da vela, em m para que o veleiro receba uma potência média de , e qual tipo de material, refletor ou absorvedor, proporcionará maior impulso para o veleiro.

1. ; refletor
2. ; absorvedor
3. ; refletor
4. ; refletor
5. ; absorvedor
6. ; absorvedor

Duas fontes emitem campos elétricos na mesma direção e de mesma frequência com amplitudes iguais a .

Os campos interferem num ponto em que a diferença de fase entre eles é de .

A amplitude resultante será (dica: use fasor):

Durante um processo de seleção para um emprego na INSULFILM, é feita a seguinte pergunta para um aluno de engenharia: “Qual deve ser o ângulo formado por dois filmes polarizadores (com eixos de polarização conhecidos) para que uma luz incidente, de intensidade e não polarizada, tenha sua intensidade final, após a passagem pelos dois polarizadores, igual a ”?

6. Nenhuma das anteriores

No gráfico abaixo, da intensidade pelo , a intensidade representa a intensidade máxima de um padrão de interferência de fendas com a mesma largura e distando entre si de .

Considere o comprimento de onda igual a .

Responda, justificando:

1. Quantas fendas há? Sabendo que por cada fenda passa uma intensidade luminosa igual a , quanto vale a intensidade máxima do padrão de interferência?

1. Qual o valor de para o ponto no gráfico?
2. Qual o valor de para o ponto no gráfico?

A luminosidade de uma estrela é a potência que ela é capaz de gerar em seu interior.

A luminosidade do nosso sol é dada por .

A Nebulosa do Caranguejo é o resto da supernova cuja explosão foi vista na Terra no ano de e cuja luminosidade total é vezes maior que a luminosidade do Sol.

Sabendo-se que a distância entre a nebulosa do Caranguejo e a Terra é de aproximadamente anos-luz (1 ano-luz), estima-se que a intensidade medida em na Terra em foi de (utiliza ):

8. Nenhuma das anteriores

Duas fontes pontuais de luz estão afastadas de . Elas são vistas pelo olho a uma distância .

A abertura de entrada (pupila) do olho do observador tem um diâmetro . Se o olho é perfeito, o fator limitante para a resolução das duas fontes seria a difração.

Nesse limite, quão grande poderíamos fazer e ainda assim ver as fontes como entidades separadas?

Uma fenda de de largura é iluminada por uma luz monocromática. Franjas de difração são observadas em uma tela a de distância.

Se a segunda faixa escura está a da faixa central clara, qual é o comprimento de onda da luz, em ?

Um raio de luz monocromática incide perpendicularmente em um filme fino de água de espessura , sobre um bloco de vidro de espessura como mostrado na figura abaixo.

Dois observadores, e , determinam o critério para que a diferença de fase total dos raios emergentes leve a uma interferência destrutiva.

De acordo com os observadores e, respectivamente, a interferência será destrutiva quando:

1. ;
2. ;
3. ;
4. ;
5. ;
6. Nenhuma das anteriores

Uma lâmpada pontual emite luz (considere sendo uma onda plana emitida em todas as direções) com uma potência de .

Considere um ponto a uma distância de da lâmpada. Neste ponto, o campo elétrico em é:

Um feixe de luz incide numa superfície de água parada e observa-se que o raio refletido é totalmente polarizado.

Nesta situação, sabendo-se que , o ângulo de incidência do feixe de luz é:

6. Nenhuma das anteriores

Um pequeno corpo luminoso, no fundo de uma piscina de profundidade de água cujo índice de refração é , emite raios para cima em todas as direções.

Uma área circular é formada na superfície da água.

Determinar o raio do círculo de luz.

Uma onda eletromagnética plana tem o vetor campo magnético dado por

1. Determine: a direção e sentido de propagação da onda.
2. Determine o vetor campo elétrico associado a esta onda.
3. Calcule o vetor de Poynting.
4. Calcule a intensidade da onda.