Dissertativa 6 - 2ª Fase - Física - IME 2019

Um estroboscópio foi montado utilizando-se uma fonte de luz branca e três polarizadores, conforme mostra a figura. Os polarizadores ${\mathrm{P}}_1$ e ${\mathrm{P}}_3$ estão com seus planos de polarização ortogonais e o polarizador ${\mathrm{P}}_2$ gira com frequência angular constante ω, em torno do eixo, e no sentido, conforme indicados na figura. Em um ambiente completamente escuro, a luz estroboscópica ilumina a massa de um pêndulo simples sempre que ela passa no ponto A, indicado na figura, dando a impressão de que a massa está parada na posição inferior do pêndulo. Sabendo que a aceleração da gravidade é g, determine:

a) a intensidade da luz estroboscópica em função do ângulo θ, entre os planos de polarização de ${\mathrm{P}}_1$ e ${\mathrm{P}}_2$;
b) o comprimento L do pêndulo.

Dado:
• intensidade máxima da luz estroboscópica iluminando o pêndulo, se os três polarizadores estivessem alinhados: ${\mathrm{I}}_0$.

Observação:
• estroboscópio: instrumento usado para iluminar, de maneira intermitente, um objeto; e
• considere que a visão humana só é capaz de perceber a intensidade luminosa quando ela é máxima.