Einstein 2017 — questão 6 de Física
Enunciado em texto
Um pequeno boneco está diante de um espelho plano, conforme a figura abaixo. Em relação à imagem conjugada pelo espelho, podemos classificá-la como tendo as seguintes características:
[Foto: um boneco azul de braços e pernas finos, com um dos braços levantado, de pé sobre uma superfície clara diante de um espelho plano; no espelho, atrás dele, aparece a sua imagem, de pé, do mesmo tamanho, de frente para o boneco e também com um braço levantado.]
http://www.geocities.ws/saladefisica8/optica/planos.html
(A) real, direita e do mesmo tamanho do objeto.
(B) virtual, invertida lateralmente e maior que o objeto.
(C) virtual, direita e do mesmo tamanho do objeto.
(D) real, invertida lateralmente e do mesmo tamanho do objeto.
(Enunciado e figura: Vestibular Einstein 2017 — Einstein/PUC-SP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Israelita de Ciências da Saúde Albert Einstein e à Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP).
Resolução comentada
O que a questão pede: classificar a imagem que um espelho plano forma de um objeto real (o boneco): real ou virtual, direita ou invertida, maior, menor ou igual.
Passo 1 — real ou virtual. Os raios que saem do boneco batem no espelho e voltam para o lado de cá. Eles nunca se cruzam de verdade atrás do espelho; são os prolongamentos dos raios refletidos que se encontram lá, num ponto simétrico ao objeto. Imagem formada por prolongamentos é virtual: você a vê, mas não consegue projetá-la num anteparo.
Passo 2 — orientação. Cada ponto da imagem fica na mesma altura do ponto correspondente do objeto (é a simetria em relação ao plano do espelho). A cabeça da imagem fica em cima e os pés embaixo: a imagem é direita (não está de ponta-cabeça). O que o espelho troca é a esquerda com a direita: se o boneco levanta o braço direito, a imagem, olhando para ele, levanta o seu braço esquerdo. A imagem é enantiomorfa (invertida lateralmente).
Passo 3 — tamanho. Pela mesma simetria, a distância da imagem ao espelho é igual à do objeto e as medidas se conservam: a imagem tem o mesmo tamanho do objeto. Ela parece menor quando você se afasta só porque fica mais longe do seu olho, não porque encolhe.
Por que não as outras: (A) e (D) dizem “real”, e a imagem de um objeto real num espelho plano é sempre virtual. (B) acerta o “virtual” e a inversão lateral, mas erra o tamanho: espelho plano não amplia. Note que “invertida lateralmente” é verdade, mas só a (C) tem as três características certas; “direita” se refere à orientação de cima para baixo, que o espelho plano conserva.
⚠️ A armadilha: ver a troca de esquerda e direita na foto e achar que “direita” está errado, indo para a (B) ou a (D). Em óptica, “direita” quer dizer “não invertida de cima para baixo”; a inversão lateral é outra coisa e não contradiz isso.
A ideia em uma frase: espelho plano: imagem virtual, direita, do mesmo tamanho e simétrica ao objeto (por isso troca esquerda e direita).
Resposta: alternativa C (virtual, direita e do mesmo tamanho do objeto).
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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