PUC-Campinas 2010 — questão 30 de Física

Gabarito AÓptica — câmara escura de orifícioVestibular 2010 · Prova Geral (todos os cursos)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 30 de Física do PUC-Campinas 2010

Enunciado em texto

Uma pessoa se coloca na frente de uma câmara escura, a 2 m do orifício dessa câmara e a sua imagem que se forma no fundo da mesma tem 6 cm de altura. Para que ela tenha 4 cm de altura, essa pessoa, em relação à câmara, deve

(A) afastar-se 1 m.

(B) afastar-se 2 m.

(C) afastar-se 3 m.

(D) aproximar-se 1 m.

(E) aproximar-se 2 m.

(Enunciado: Vestibular PUC-Campinas 2010, Prova Geral — PUC-Campinas.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-Campinas).

Resolução comentada

O que a questão pede: quanto e para que lado a pessoa deve se mover para que a imagem passe de 6 cm para 4 cm.

Passo 1 — a relação da câmara escura. Pela propagação retilínea da luz, os raios que passam pelo orifício formam dois triângulos semelhantes. Sendo o objeto de altura o, a imagem i, a profundidade da câmara d' (fixa) e a distância da pessoa d:

io=d′d\frac{i}{o} = \frac{d^{\prime}}{d}

Com o e d' fixos, a altura da imagem é inversamente proporcional à distância: i⋅di \cdot d é constante.

Passo 2 — a nova distância:

6×2=4×d6 \times 2 = 4 \times d

d=3 md = 3\ \text{m}

Passo 3 — o movimento. A pessoa estava a 2 m e precisa ficar a 3 m: deve afastar-se 1 m.

⚠️ A armadilha: confundir a nova distância (3 m) com o deslocamento e marcar C. Outro erro é achar que a imagem diminui quando a pessoa se aproxima (D ou E): é o contrário, de perto ela fica maior.

A ideia em uma frase: na câmara escura, o tamanho da imagem é inversamente proporcional à distância do objeto: imagem 2/3 do tamanho pede distância 3/2.

Resposta: alternativa A (afastar-se 1 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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