Questão 15 (2º dia) da 2ª fase da UNICAMP 2020

As vidraças de um arranha-céu em Londres, conhecido como “Walkie Talkie”, reproduzem a forma de um espelho côncavo. Os raios solares refletidos pelo edifício provocaram danos em veículos e comércios próximos.

a) Considere um objeto em frente e ao longo do eixo do espelho côncavo de raio de curvatura R = 1{,}0\ \text{m}, conforme mostra a figura no espaço de resposta. Complete os raios luminosos na figura. Em seguida, calcule a distância d do objeto ao vértice do espelho (ponto O), de forma que a intensidade de raios solares, incidentes paralelamente ao eixo do espelho, seja máxima na posição do objeto.

b) Um objeto metálico de massa m = 200\ \text{g} e calor específico c = 480\ \text{J}/(\text{kg}\cdot{^\circ}\text{C}) absorve uma potência P = 60\ \text{W} de radiação solar focalizada por um espelho côncavo. Desprezando as perdas de calor por radiação, condução e convecção, calcule a variação de temperatura do objeto após \Delta t = 32\ \text{s} de exposição a essa radiação.