PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 66 (CFS 1) da EEAR 2027

CFS 1 · Física: Espelhos esféricos

— Um vaso é deixado a uma distância de 20 cm de um espelho esférico, cuja distância focal é de 10 cm. Assinale a alternativa que apresenta o valor da posição, em cm, formada pela imagem ao espelho.

  1. A
    10
  2. B
    20
  3. C
    30
  4. D
    40
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Resolução comentada

O espelho esférico segue a equação de Gauss:

\frac{1}{f}=\frac{1}{p}+\frac{1}{p'}
em que f é a distância focal, p é a posição do objeto e p' é a posição da imagem.

O enunciado não diz se o espelho é côncavo ou convexo. Mas, para um espelho convexo, f seria negativa e a imagem ficaria atrás do espelho, com |p'|<10\ \text{cm}. Nenhuma alternativa traz esse valor, então o espelho é côncavo, com f=+10\ \text{cm}.

Dados: f=10\ \text{cm} e p=20\ \text{cm}.

  1. Isole p':
    \frac{1}{p'}=\frac{1}{f}-\frac{1}{p}
  2. Substitua os valores:
    \frac{1}{p'}=\frac{1}{10}-\frac{1}{20}
  3. Use denominador comum:
    \frac{1}{p'}=\frac{2-1}{20}=\frac{1}{20}
  4. Logo, p'=20\ \text{cm}.

Como p'>0, a imagem é real e se forma na frente do espelho. Aqui o objeto está sobre o centro de curvatura, pois R=2f=20\ \text{cm}. Nesse caso a imagem fica no próprio centro de curvatura, invertida e do mesmo tamanho do objeto.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ARepete a distância focal, como se a imagem se formasse no foco, o que só ocorre para objeto muito distante.
  • CNão resulta da equação de Gauss com f=10 e p=20; é valor sem relação com o cálculo.
  • DVem de erro de conta, como inverter \frac{1}{p'}=\frac{1}{20} ou somar p+f de forma incorreta.

Assunto: Espelhos esféricos.

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Fonte: EEAR 2027 · CFS 1. Prova oficial ↗