Baixe ICF1 AD1-2019/2º (1) e outras Notas de estudo em PDF para Física, somente na Docsity! IF/UFRJ Introdução às Ciências Físicas I 2o Semestre de 2019 AD1 de ICF1 Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud Nome Legível: Assinatura: Instruções Faça a AD1 à medida que você for estudando. Não dispense a ajuda da tutoria presencial, nem da tutoria à distância para fazer a sua AD1. Você pode entrar em contado com os tutores à distância pelo telefone 0800-2823939 e diretamente pela ferramenta da plataforma denominada “Sala de Conferência” ou Chat”, nos horários disponíveis. Ou ainda pelas ferramentas da plataforma denominadas “Fórum” e “Sala de Tutoria”, onde você pode colocar a sua dúvida e ter uma resposta da nossa equipe em até 24h durante a semana. Quando a dúvida é colocada de sexta à noite até domingo, respondemos até a segunda-feira seguinte. Esta AD contém três (03) questões. Ela deve ser entregue conforme as instruções de seu tutor presencial! AD1 de ICF1 – 2019.2 1 Polo:______________________ Data:______________________ Curso:_____________________ Questão 1ª 2ª 3ª Total Nota Rubrica IF/UFRJ Introdução às Ciências Físicas I 2o Semestre de 2019 AD1 de ICF1 Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud 2 RESPONDA AS QUESTÕES NOS ESPAÇOS RESERVADOS, LOGO ABAIXO DE CADA ITEM. Questão 1 (4,0 pontos) Só ganham pontos na questão os alunos que fizeram o Laboratório 1, portanto, espere para começar a resolver a questão depois de ir ao polo para fazer os experimentos desse laboratório. Recomendamos que você faça essa questão imediatamente após a realização do laboratório 1. Os cientistas utilizam o método científico para descobrir as Leis da Natureza. Na Prática 1 você realizou o experimento 1 para descobrir um modelo para a propagação da luz em um meio homogêneo. Com esta finalidade, foram obtidas, de duas formas diferentes, o diâmetro da mancha luminosa produzida pela luz que atravessava um orifício circular. Na primeira forma, o diâmetro da mancha foi obtido utilizando as equações do modelo proposto. a) Qual o modelo proposto para a propagação da luz em um meio homogêneo? Escreva a equação do modelo que permite obter o diâmetro da mancha luminosa. b) Escreva as equações utilizadas para se obter a incerteza experimental do diâmetro da mancha luminosa obtida com a equação do modelo (incerteza indireta). c) Complete a Tabela 1 com as medidas experimentais que você realizou para obter, com a equação do modelo, o diâmetro da mancha luminosa. Não esqueça de colocar as incertezas destas medidas IF/UFRJ Introdução às Ciências Físicas I 2o Semestre de 2019 AD1 de ICF1 Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud 5 i) Repita o item acima para os intervalos [14,3 ; 14,5](cm) e [14,6 ; 14,7](cm). Justifique sua resposta. 1) As medidas obtidas são iguais. 2) As medidas obtidas são diferentes. 3) Existe uma boa probabilidade das medidas serem iguais. Faça os 2 itens abaixo para a primeira posição b do anteparo. j) Escreva o intervalo I3 associado à faixa de valores da medida do diâmetro da mancha luminosa obtida pelas equações do modelo. Escreva o intervalo J3 associado à faixa de valores da medida do diâmetro da mancha luminosa obtida com uma medida direta. Represente esses intervalos na semirreta a seguir. TRABALHE COM UMA ESCALA RAZOÁVEL. Não se esqueça das unidades! k) Existe interseção entre os intervalos I3 e J3 obtidos no item acima? Em caso afirmativo, escreva abaixo o intervalo I3 ∩ J3 (por exemplo: [1.3 cm, 1.5 cm]). IF/UFRJ Introdução às Ciências Físicas I 2o Semestre de 2019 AD1 de ICF1 Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud 6 Faça os 2 itens abaixo para a segunda posição b do anteparo. l) Escreva o intervalo I4 associado à faixa de valores da medida do diâmetro da mancha luminosa obtida pelas equações do modelo. Escreva o intervalo J4 associado à faixa de valores da medida do diâmetro da mancha luminosa obtida com a medida direta. Represente esses intervalos na semirreta a seguir. TRABALHE COM UMA ESCALA RAZOÁVEL. Não se esqueça das unidades! m) Existe interseção entre os intervalos I4 e J4 obtidos no item acima? Em caso afirmativo, escreva abaixo o intervalo I4 ∩ J4 (por exemplo: [1.3 cm, 1.5 cm]). n) Nos itens (k) e (m) você comparou as medidas experimentais obtidas pelo modelo proposto com as medidas diretas da mancha no anteparo. Discuta a compatibilidade entre esses resultados. IF/UFRJ Introdução às Ciências Físicas I 2o Semestre de 2019 AD1 de ICF1 Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud 7 o) Quais os experimentos da Prática 1 não podem ser explicados pela Óptica Geométrica? Como pode-se explicar os resultados destes experimentos? p) O que acontece com o raio e com a área da mancha no anteparo se a distância entre a fonte e o orifício circular diminuir em 25%? Escreva seus cálculos no espaço abaixo. Questão 2 (3,0 pontos) Faça esta questão após estudar a Aula 3 do Módulo 1. Na plataforma há um exemplo de como trabalhar com espelhos esféricos com a solução feita passo a passo. A figura 2 mostra um objeto luminoso quase pontual colocado próximo a um espelho côncavo cujo centro está representado pela letra C. Considere como escala que cada quadradinho tem 1cm X 1cm. IF/UFRJ Introdução às Ciências Físicas I 2o Semestre de 2019 AD1 de ICF1 Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud 10 Faça esta questão após ler a Aula 2 do Módulo I. Para o item (g), leia também a Aula 4 do mesmo módulo. Quando um raio luminoso encontra uma superfície que separa dois meios homogêneos diferentes, ele se reflete e se refrata. Dependendo de onde a luz está se propagando antes de encontrar a superfície, pode haver reflexão total. a) Se os meios considerados forem acrílico e ar, onde a luz deve estar se propagando para que haja reflexão total, do ar para o acrílico ou o acrílico para o ar? Calcule o ângulo de reflexão total desse par de meios. O índice de refração do ar é 1,0 e o do acrílico 1,5. Justifique a resposta. Questão 3 (3,0 pontos) IF/UFRJ Introdução às Ciências Físicas I 2o Semestre de 2019 AD1 de ICF1 Profs. Germano Penello e Lucas Sigaud 11 b) Na figura 2, o raio 1 atinge a superfície plana da cuba de acrílico no ponto A. Meça com o transferidor o ângulo de incidência do raio 1 no ponto A. Indique este ângulo NA FIGURA. c) Qual o ângulo de reflexão deste raio incidente no ponto A? Justifique a sua resposta abaixo, e desenhe na figura tanto o raio refletido quanto o ângulo de reflexão claramente. d) Denominaremos o raio refratado em A de raio 2. Calcule abaixo com a Lei de Snell o ângulo de refração associado a esse raio. NA FIGURA, desenhe o raio 2, indicando também o ângulo de refração. e) O raio 2 se propaga na cuba de acrílico e atinge a sua superfície circular. Chame de ponto B o ponto onde o raio 2 atinge a superfície circular. Meça com o transferidor o ângulo de incidência do raio 2 no ponto B e desenhe o raio refletido associado ao raio 2 e o raio refratado se ele existir. Sugestão: Compare cada ângulo de incidência com o ângulo de reflexão total