FAMECA 2017 — questão 41 de Física
Enunciado em texto
A figura mostra um objeto O colocado no ponto X sobre o eixo principal de um espelho côncavo, cuja distância ao vértice do espelho é igual a D, e a respectiva imagem I conjugada no ponto Y.
[Figura: espelho côncavo com vértice V, à esquerda; o eixo principal sai para a direita. O objeto O (seta para cima) está no ponto X, a uma distância D do vértice. A imagem I (seta para baixo, menor) está no ponto Y, entre V e X, aproximadamente na metade da distância.]
Se o objeto for deslocado para o ponto Y, sem movimentar o espelho, a imagem se formará a uma distância do vértice do espelho igual a
(A)
(B)
(C)
(D) D
(E)
(Enunciado e figura: Vestibular FAMECA 2017, Conhecimentos Gerais — FAMECA/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Catanduva (FAMECA/UNIFIPA) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: onde fica a imagem quando o objeto vai para o lugar onde antes estava a imagem.
Passo 1 — reversibilidade da luz. Os raios que saem de X e, depois de refletidos, se encontram em Y podem ser percorridos ao contrário: saindo de Y, eles refletem e se encontram em X. Por isso, X e Y são pontos conjugados: se Y é imagem de X, então X é imagem de Y.
Passo 2 — a resposta. Com o objeto em Y, a imagem se forma em X, a uma distância D do vértice.
Conferindo com a equação de Gauss: é simétrica em p e p'. Trocar p por p' não muda f, então o par (p, p') = (D, VY) vira (VY, D). Por exemplo, se Y estiver em D/2 (como sugere a figura), f = D/3 e, com p = D/2, sai p' = D.
⚠️ A armadilha: medir a figura, achar que VY = D/2 e marcar D/2 (alternativa E), ou supor que a imagem se aproxima do espelho na mesma proporção, chegando a D/4 (alternativa A). Nenhuma conta com medidas é necessária.
A ideia em uma frase: objeto e imagem são intercambiáveis: pondo o objeto onde estava a imagem, a nova imagem aparece onde estava o objeto.
Resposta: alternativa D (D).
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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