PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 69 da UNICAMP 2015

1ª fase · Física: Espelhos esféricos

Espelhos esféricos côncavos são comumente utilizados por dentistas porque, dependendo da posição relativa entre objeto e imagem, eles permitem visualizar detalhes precisos dos dentes do paciente. Na figura abaixo, pode-se observar esquematicamente a imagem formada por um espelho côncavo. Fazendo uso de raios notáveis, podemos dizer que a flecha que representa o objeto

Esquema óptico de um espelho côncavo sobre o eixo principal tracejado, com indicações do centro de curvatura C, foco F e vértice V. Atrás da superfície refletora encontra-se uma flecha vertical apontada para cima representando a imagem I.

  1. A
    se encontra entre F e V e aponta na direção da imagem.
  2. B
    se encontra entre F e C e aponta na direção da imagem.
  3. C
    se encontra entre F e V e aponta na direção oposta à imagem.
  4. D
    se encontra entre F e C e aponta na direção oposta à imagem.
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Resolução comentada

A imagem I está atrás do espelho (do lado oposto ao dos pontos C e F), logo é virtual. Ela é direita, pois a flecha aponta para cima, e é maior que o objeto.

Em um espelho côncavo, a única situação que produz imagem virtual, direita e maior é aquela em que o objeto está entre o foco F e o vértice V. Se o objeto estivesse entre F e C, a imagem seria real, invertida e ficaria na frente do espelho, o que não ocorre na figura.

Como a imagem é direita, o objeto tem o mesmo sentido que ela: a flecha do objeto também aponta para cima, ou seja, na mesma direção da imagem.

Podemos conferir com a equação de Gauss:

\frac{1}{f}=\frac{1}{p}+\frac{1}{p'}

Para p<f, temos \frac{1}{p'}=\frac{1}{f}-\frac{1}{p}<0, então p'<0 (imagem virtual). O aumento é A=-\frac{p'}{p}>0, portanto a imagem é direita, e |A|>1, portanto é maior.

Conclusão: o objeto está entre F e V e aponta na direção da imagem.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BObjeto entre F e C produz imagem real e invertida, na frente do espelho, o que contradiz a figura.
  • CPosição correta, mas imagem direita implica objeto com o mesmo sentido, não oposto.
  • DObjeto entre F e C daria imagem real e invertida; não corresponde a uma imagem virtual atrás do espelho.

Assunto: Espelhos esféricos.

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Ver como caiu na prova Questão 69 no caderno Q da UNICAMP 2015

Fonte: Comvest/Vestibular Unicamp 2015. Prova oficial ↗