FAMEMA 2020 — questão 39 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a velocidade da imagem vista pela própria pessoa, que também está andando.

Passo 1 — onde fica a imagem. No espelho plano, a imagem é simétrica ao objeto: fica atrás do espelho, à mesma distância que a pessoa está na frente. Se a pessoa está a uma distância d do espelho, a distância entre ela e sua imagem é 2d.

Passo 2 — como essa distância muda. A pessoa se aproxima do espelho a 1 m/s: d diminui 1 m a cada segundo. Então a distância pessoa–imagem, 2d, diminui 2 m a cada segundo.

$$\frac{\Delta(2d)}{\Delta t} = 2 \times 1 = 2\ \text{m/s}$$

Olhando de outro jeito: em relação ao espelho (ao chão), a imagem vem a 1 m/s em direção ao espelho, ao encontro da pessoa, que também vem a 1 m/s. Os dois se aproximam um do outro: 1 + 1 = 2 m/s.

⚠️ A armadilha: responder 1 m/s (alternativa D), que é a velocidade da imagem em relação ao espelho. A questão pede em relação ao corpo da pessoa, que também se move.

A ideia em uma frase: no espelho plano, a imagem anda com a mesma rapidez do objeto, em sentido oposto em relação ao espelho; para o próprio observador, a aproximação é o dobro.

Resposta: alternativa B (se aproxima a 2 m/s).