PUC-Campinas 2011 — questão 20 de Física

Gabarito DÓptica — deslocamento da imagem num espelho plano em movimentoVestibular 2011 · Prova Geral (todos os cursos)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 20 de Física do PUC-Campinas 2011

Enunciado em texto

Nos espelhos planos, os objetos e suas respectivas imagens constituem figuras enantiomorfas.

Suponha que uma pessoa está a 2,0 m de um espelho plano vertical. Num dado instante, o espelho começa a se mover paralelamente à posição inicial, afastando-se da pessoa, com velocidade constante de 4,0 cm/s. Após 5,0 minutos, a distância entre as imagens da pessoa fornecidas pelo espelho (a atual e a primitiva), em metros, vale

(A) 14

(B) 18

(C) 20

(D) 24

(E) 28

(Enunciado: Vestibular PUC-Campinas 2011, 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 a imagem da pessoa se deslocou enquanto o espelho se afastou durante 5 minutos.

Passo 1 — quanto o espelho andou:

dE=0,040 m/s×300 s=12 md_E = 0{,}040\ \text{m/s} \times 300\ \text{s} = 12\ \text{m}

Passo 2 — onde fica a imagem. No espelho plano, a imagem fica atrás do espelho, à mesma distância que o objeto está à frente. A pessoa (parada) estava a 2,0 m do espelho, e a imagem ficava a 2 × 2,0 = 4,0 m da pessoa. Depois, a pessoa está a 2,0 + 12 = 14 m do espelho, e a imagem fica a 2 × 14 = 28 m da pessoa.

Passo 3 — a distância entre as duas imagens:

Δ=28−4,0=24 m\Delta = 28 - 4{,}0 = 24\ \text{m}

Atalho: com o objeto parado, a imagem se desloca o dobro do que o espelho se desloca: 2×12=242 \times 12 = 24 m.

⚠️ A armadilha: achar que a imagem anda o mesmo que o espelho (12 m, fora das alternativas) ou responder a distância final da imagem à pessoa (28 m, alternativa E). A pergunta é a distância entre a imagem nova e a antiga.

A ideia em uma frase: com o objeto parado, a imagem num espelho plano anda o dobro do espelho.

Resposta: alternativa D (24 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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