EEAR 2020 (CFS 1) — questão 81 de Física

Gabarito CÓptica — reflexão no espelho plano (semelhança de triângulos)Exame de Admissão ao CFS 1/2020 · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 81 de Física do EEAR 2020 (CFS 1)

Enunciado em texto

Um aluno resolveu colocar em prática uma atividade que aprendeu quando estava estudando reflexão no espelho plano. Conforme o desenho, colocou um espelho plano, de pequenas dimensões e espessura desprezível, com a face espelhada voltada para cima, e a 4,5 m de um poste e conseguiu determinar a altura do poste em 5,1 m.

Sabendo que o estudante tem uma altura, da base dos pés até os olhos de 1,70 m, qual a distância (x), em metros, que o aluno teve que ficar do espelho para enxergar o reflexo da extremidade superior do poste?

[Figura: no chão, da esquerda para a direita, o aluno em pé, o pequeno espelho e o poste. A distância do aluno ao espelho é x e a do espelho ao poste é 4,5m; a altura do poste é 5,1m. Uma linha tracejada sai do topo do poste, bate no espelho e sobe até os olhos do aluno.]

a) 0,5

b) 1,0

c) 1,5

d) 2,0

(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 1/2020 — EEAR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.

Resolução comentada

O que a questão pede: a distância x entre o aluno e o espelho.

Passo 1 — a lei da reflexão: o raio que vem do topo do poste e o raio refletido que vai aos olhos fazem o mesmo ângulo com o chão (ângulo de incidência = ângulo de reflexão). Então os dois triângulos retângulos, o do poste e o do aluno, são semelhantes.

Passo 2 — semelhança: altura dividida pela distância ao espelho é igual nos dois triângulos:

1,70x=5,14,5\frac{1{,}70}{x} = \frac{5{,}1}{4{,}5}

x=1,70×4,55,1=7,655,1=1,5 mx = \frac{1{,}70 \times 4{,}5}{5{,}1} = \frac{7{,}65}{5{,}1} = 1{,}5\ \text{m}

Atalho: o poste é 3 vezes mais alto que os olhos do aluno (5,1 ÷ 1,7 = 3), então o aluno fica 3 vezes mais perto do espelho: 4,5 ÷ 3 = 1,5 m.

⚠️ A armadilha: montar a proporção cruzada errada (altura do aluno com a distância do poste). Confira sempre: quem é mais baixo fica mais perto do espelho.

A ideia em uma frase: com ângulo de incidência igual ao de reflexão, os triângulos são semelhantes: altura/distância é a mesma dos dois lados.

Resposta: alternativa C (1,5 m).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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