FACISB 2024 — questão 68 de Física
Enunciado em texto
Uma moeda M é colocada entre dois espelhos planos, e . Devido à forma como esses espelhos estão associados, são formadas cinco imagens da moeda, P, Q, R, S e T, conforme a figura.
[Figura: dois espelhos planos com um vértice comum, à esquerda; sobe para a direita e desce para a direita, simétricos em relação à horizontal, formando entre si um ângulo de 60°. A moeda M está entre eles, sobre a bissetriz. As cinco imagens estão ao redor do vértice, como num hexágono com M: P acima de (em cima, à direita); Q em cima, à esquerda; R à esquerda, na mesma altura de M; S embaixo, à esquerda; T abaixo de (embaixo, à direita).]
Parte das imagens é formada devido à reflexão da luz em um único espelho, tendo como objeto a própria moeda M, enquanto as demais são formadas pela reflexão sucessiva da luz em ambos os espelhos. Nesse segundo caso, a imagem formada por um dos espelhos se torna objeto para o outro espelho.
As imagens formadas devido à reflexão da luz em um único espelho são
(A) S e T.
(B) Q, R e S.
(C) P e Q.
(D) P e T.
(E) Q e S.
(Enunciado e figura: Vestibular FACISB 2024 — FACISB/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata (FACISB) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: quais imagens vêm de uma só reflexão (a moeda refletida diretamente em ou em ).
Passo 1 — o número de imagens confere. Para dois espelhos em ângulo α, o número de imagens é . Com 5 imagens, α = 60°.
Passo 2 — imagem direta é a simétrica em relação ao espelho. Num espelho plano, a imagem é simétrica ao objeto em relação ao plano do espelho. A moeda está na bissetriz, a 30° de cada espelho. Refletida em , ela vai para 30° do outro lado de , ou seja, para a posição P, logo acima de . Refletida em , vai para T, logo abaixo de .
Passo 3 — as demais. Q é a imagem de T dada por ; S é a imagem de P dada por ; R, oposta a M, vem de três reflexões sucessivas. São todas imagens de imagens.
⚠️ A armadilha: escolher as imagens que parecem “mais longe” ou as que ficam do outro lado do vértice (Q, R, S). As imagens de uma só reflexão são as que ficam imediatamente atrás de cada espelho, simétricas à moeda.
A ideia em uma frase: a imagem direta de um espelho plano é a simétrica do objeto em relação a ele; as outras são imagens de imagens.
Resposta: alternativa D (P e T).
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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