PUC-RS 2013 — questão 6 de Física
Enunciado em texto
Ao observar a imagem da Lua formada por um pequeno espelho côncavo, um astrônomo amador na Terra percebe que esta imagem se forma
(A) aproximadamente no foco do espelho.
(B) aproximadamente no centro do espelho.
(C) a meia distância entre o foco e o vértice do espelho.
(D) a meia distância entre o centro e o foco do espelho.
(E) exatamente no vértice do espelho.
(Enunciado: Concurso Vestibular PUC-RS 2013 (Verão) — PUCRS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).
Resolução comentada
O que a questão pede: onde fica a imagem da Lua num espelho côncavo.
Passo 1 — a Lua está “no infinito”. A Lua está a cerca de 384 000 km; o espelho tem distância focal de centímetros. Os raios que chegam de um ponto da Lua são praticamente paralelos.
Passo 2 — raios paralelos convergem no foco. Pela equação dos pontos conjugados:
Com p enorme, e : a imagem (real, invertida e pequenina) se forma aproximadamente no foco. “Aproximadamente” porque a Lua não está, de fato, no infinito.
Por que não as outras: a imagem só se formaria no centro de curvatura (B) com o objeto também no centro; entre foco e vértice (C) não há imagem real de objeto real; a meia distância entre centro e foco (D) a imagem só fica com o objeto a apenas 3f do espelho; no vértice (E), só com o objeto colado no espelho.
⚠️ A armadilha: confundir foco com centro de curvatura. O foco fica na metade do caminho entre o vértice e o centro, e é lá que os raios paralelos se encontram.
A ideia em uma frase: objeto muito distante manda raios paralelos, e raios paralelos se encontram no foco.
Resposta: alternativa A (aproximadamente no foco).
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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