FMJ 2016 — questão 40 de Física

Gabarito AÓptica — espelho plano: distância entre objeto e imagemMedicina · Prova de Conhecimentos Gerais · Versão 3
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 40 de Física do FMJ 2016

Enunciado em texto

Sobre uma superfície plana e perpendicular a um espelho plano vertical é colocado um objeto.

[Figura: uma linha horizontal representa a superfície; sobre ela, à esquerda, uma seta vertical verde apontando para cima, rotulada “objeto”; à direita, um espelho vertical, rotulado “espelho plano”, em pé sobre a mesma superfície, com a face refletora voltada para o objeto.]

Ao se afastar o objeto da face refletora do espelho 5 metros, a distância entre ele e sua imagem irá variar de

(A) 10,0 m.

(B) 5,0 m.

(C) 7,5 m.

(D) 2,5 m.

(E) 20,0 m.

(Enunciado e figura: Vestibular FMJ 2016, Medicina, Prova de Conhecimentos Gerais — FMJ/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Jundiaí (FMJ) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: quanto muda a distância entre o objeto e a imagem quando o objeto se afasta 5 m do espelho.

Passo 1 — a propriedade do espelho plano. A imagem fica atrás do espelho, à mesma distância que o objeto está à frente. Se o objeto está a uma distância d do espelho, a imagem também está a d, e a distância entre objeto e imagem é:

D=d+d=2dD = d + d = 2d

Passo 2 — afastando o objeto. Se o objeto se afasta 5 m, a nova distância ao espelho é d + 5, e a imagem também recua 5 m. A nova distância objeto–imagem é:

D2=2(d+5)=2d+10D_2 = 2(d + 5) = 2d + 10

ΔD=10 m\Delta D = 10\ \text{m}

Conferindo com números: se o objeto estava a 2 m, a imagem estava a 4 m dele; levando-o para 7 m, a imagem fica a 14 m. A distância passou de 4 m para 14 m: aumentou 10 m.

⚠️ A armadilha: responder 5,0 m (alternativa B), pensando só no deslocamento do objeto. A imagem também se move 5 m, no sentido oposto, então a separação entre os dois cresce o dobro.

A ideia em uma frase: no espelho plano a imagem acompanha o objeto do outro lado, então a distância objeto–imagem varia o dobro do que o objeto se desloca em relação ao espelho.

Resposta: alternativa A (10,0 m).

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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