ENEM 2024 — questão 100 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: duas coisas — a natureza da imagem e a distância vertical entre o objeto e a imagem.

Passo 1 — a distância, que é a parte fácil. O esquema traz as duas metades cotadas: $3{,}8\ \text{cm}$ do vértice de $E_1$ (onde está o objeto) até a linha de encontro dos espelhos, e mais $3{,}8\ \text{cm}$ dali até a abertura de $E_2$ (onde a imagem se forma). Somando:

$d = 3{,}8 + 3{,}8 = 7{,}6\ \text{cm}$

Isso já elimina A ($5\ \text{cm}$, que é o diâmetro da abertura, não a altura) e as duas de $3{,}8\ \text{cm}$, que usam só metade do caminho.

Passo 2 — real ou virtual? Olhe as setas do esquema: os raios saem do objeto, refletem em $E_2$, refletem em $E_1$ e se cruzam de fato na abertura. Onde há cruzamento real de raios de luz, a imagem é real.

O teste que nunca falha: imagem virtual existe só "atrás" do espelho, no prolongamento dos raios — não dá para pôr um anteparo nela. A do mirascópio você quase encosta o dedo: ela está no ar, na boca do aparelho, e é por isso que a ilusão engana de qualquer ângulo.

Passo 3 — por que a montagem funciona. O vértice de cada espelho está no foco do outro. Objeto no foco de $E_2$ manda raios que voltam paralelos ao eixo; esses raios paralelos chegam a $E_1$ e convergem no foco de $E_1$ — que é justamente a abertura de $E_2$.

Resposta: alternativa C (real e 7,6 cm).