Exercícios sobre sombra e penumbra
(UFF - RJ) Para determinar a que altura H uma fonte de luz pontual está do chão, plano e horizontal, foi realizada a seguinte experiência. Colocou-se um lápis de 0,10 m, perpendicularmente sobre o chão, em duas posições distintas: primeiro em P e depois em Q. A posição P está, exatamente, na vertical que passa pela fonte e, nesta posição, não há formação de sombra do lápis, conforme ilustra esquematicamente a figura.
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Na posição Q, a sombra do lápis tem comprimento 49 (quarenta e nove) vezes menor que a distância entre P e Q. A altura H é, aproximadamente, igual a:
a) 0,49 m
b) 1,0 m
c) 1,5 m
d) 3,0 m
e) 5,0 m
Letra E
Ao incidir luz sobre o lápis na posição Q, pode-se perceber a formação de um triângulo retângulo com a sombra que vai de Q até R.
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Se a distância QR vale x, a distância PQ é quarenta e nove vezes maior, portanto, vale 49x. Aplicando a ideia de semelhança de triângulos, teremos:
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(FMTM - MG) O Brasil pôde presenciar, durante a passagem do dia 15 ao 16 de maio, mais um eclipse total da Lua, fato comentado por todos os jornais. Observe a manchete:
Céu limpo realça “show” do eclipse
Em termos astronômicos, o eclipse teve início às 22h05, quando o satélite começou a entrar na zona de penumbra causada pelo bloqueio de parte dos raios do Sol. Nessa fase, o fenômeno não é percebido e praticamente não há diferença no brilho da Lua. O eclipse propriamente dito começou às 23h03, quando a Lua foi obscurecida pela umbra (sombra total) da Terra. Nessa fase – que durou até 2h17 – o satélite adquiriu um tom avermelhado devido ao desvio de parte dos raios de luz na passagem pela atmosfera terrestre.
(O Estado de S. Paulo, 16.05.2003, adaptado)
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No fenômeno observado aproximadamente às 0h12, em uma analogia com uma sala onde a única fonte de luz é a de uma lâmpada presa ao teto, é correto associar o Sol à lâmpada da figura:
a) 2, a mesa ao planeta Terra e um dos pontos C à Lua.
b) 2, a mesa ao planeta Terra e o ponto E à Lua.
c) 2, um dos pontos D ao planeta Terra e a mesa à Lua.
d) 1, um dos pontos A ao planeta Terra e a mesa à Lua.
e) 1, a mesa ao planeta Terra e o ponto B à Lua.
Letra B
O eclipse descrito no texto é o do tipo lunar, e o trecho “…quando a Lua foi obscurecida pela umbra (sombra total) da Terra” evidencia tal ideia. Nesse tipo de eclise, a Lua entra na região de sombra da Terra, onde não pode ser atingida pelos raios de luz provenientes do Sol (tipo de fonte extensa). Por isso, a figura 2 apresenta de forma melhor a situação descrita.
Marque a alternativa correta a respeito dos fenômenos da sombra, penumbra e eclipses.
a) A região de eclipse solar parcial é aquela onde metade da Lua pode ser vista, após entrar na região de sombra da Terra.
b) A sombra só será percebida caso a fonte luminosa seja pontual; a penumbra é percebida com qualquer tipo de fonte luminosa.
c) A sombra é uma região completamente sem luz; na penumbra, alguns pontos apresentam luz.
d) A única diferença entre sombra e penumbra é que esta ocorre com qualquer fonte de luz, e aquela ocorre para qualquer tipo de fonte.
e) Todas as alternativas estão erradas.
Letra C
Na sombra, não existem pontos com luz, é uma região completamente escura que surge independentemente do tipo de fonte luminosa. A penumbra surge apenas quando a fonte luminosa é extensa e é uma região onde alguns pontos possuem luz.
Tomando a figura 2 do exercício número 2, imagine um objeto posto no ponto médio dos pontos D e C. Em qual tipo de região, sombra/penumbra, da mesa esse objeto estará?
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a) Entre os pontos D e C, semelhante ao que ocorre entre os pontos D e E, será uma região de sombra.
b) Entre os pontos D e C, semelhante ao que ocorre entre os pontos D e E, será uma região totalmente iluminada.
c) Assim como não há sombra entre os pontos C e D, também não existe sombra em D e C.
d) A região entre os pontos D e C é iluminada pela fonte extensa e também está na região de sombra da mesa, por isso essa região é de penumbra.
e) Entre os pontos D e C, existe a mesma sombra presente entre os pontos C e D.
Letra D
O ponto médio entre D e C, assim como entre C e D, ficará em região de penumbra.