EEAR 2025 (CFS 2) — questão 70 de Física

Gabarito CÓptica — propagação retilínea da luz e sombra (semelhança de triângulos)Exame de Admissão ao CFS 2/2025 · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 70 de Física do EEAR 2025 (CFS 2)

Enunciado em texto

Um estudante de Física resolveu fazer um experimento em casa para medir a altura da cozinha, do teto ao piso. Para isso ele pegou uma mesa de 1,2 m de altura e de tampo quadrado, com área de 1 m2\text{m}^2, e colocou o centro desta mesa exatamente embaixo de uma lâmpada puntiforme acesa que se encontra rente ao teto. Esse tampo que ficou colocado de forma horizontal e paralelo ao teto e ao piso, produz uma sombra projetada, no piso, de área quadrada igual a 2,56 m2\text{m}^2. Assim, a altura da cozinha, do teto ao piso, em m, é de:

Despreze a espessura do tamanho da mesa.

a) 2,4

b) 3,0

c) 3,2

d) 3,5

(Enunciado: Exame de Admissão ao CFS 2/2025 — 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 altura D do teto ao piso.

Passo 1 — os lados (não as áreas). O tampo tem área 1 m², então lado 1 m. A sombra tem área 2,56 m², então lado 2,56=1,6\sqrt{2{,}56} = 1{,}6 m.

Passo 2 — semelhança de triângulos. A luz anda em linha reta a partir da lâmpada, no teto. O tampo está a D − 1,2 da lâmpada; a sombra, a D. Os lados são proporcionais às distâncias até a fonte:

1,61=DD−1,2\frac{1{,}6}{1} = \frac{D}{D - 1{,}2}

1,6 D−1,92=D1{,}6\,D - 1{,}92 = D

0,6 D=1,92⇒D=3,2 m0{,}6\,D = 1{,}92 \Rightarrow D = 3{,}2\ \text{m}

Conferindo: o tampo fica a 3,2 − 1,2 = 2,0 m da lâmpada, e o piso a 3,2 m; a razão 3,2/2,0 = 1,6 é a mesma razão entre os lados. Bate.

⚠️ A armadilha: usar a razão das áreas, 2,56, no lugar da razão dos lados. Aí 2,56 (D−1,2)=D2{,}56\,(D - 1{,}2) = D e D ≈ 1,97 m, que não está entre as alternativas. A semelhança vale para comprimentos; as áreas crescem com o quadrado.

A ideia em uma frase: sombra de fonte puntiforme é semelhança de triângulos: os comprimentos crescem na proporção das distâncias à fonte.

Resposta: alternativa C (3,2 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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