PUC-RS 2014 — questão 7 de Física
Enunciado em texto
A figura a seguir mostra um espelho côncavo e diversas posições sobre o seu eixo principal. Um objeto e sua imagem, produzida por este espelho, são representados pelas flechas na posição 4.
[Figura: espelho côncavo à esquerda e o eixo principal com oito marcas igualmente espaçadas, numeradas de 1 a 8 a partir do espelho; o espaço entre o espelho e a marca 1 é igual ao espaço entre marcas vizinhas. Na posição 4 há uma flecha dupla: o objeto, para cima, e a imagem, do mesmo tamanho, para baixo.]
O foco do espelho está no ponto identificado pelo número
(A) 1
(B) 2
(C) 3
(D) 4
(E) 8
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular PUC-RS 2014 (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: a posição do foco, sabendo que objeto e imagem estão no mesmo ponto, a posição 4.
Passo 1 — onde objeto e imagem coincidem. Num espelho côncavo, a imagem fica no mesmo lugar do objeto (real, invertida e do mesmo tamanho, como a flecha para baixo) quando o objeto está no centro de curvatura C. Pela equação dos pontos conjugados, com :
Então a posição 4 é o centro de curvatura, a 4 divisões do espelho.
Passo 2 — o foco fica na metade. O foco está no meio do caminho entre o vértice e o centro de curvatura: , a 2 divisões do espelho. É o ponto 2.
⚠️ A armadilha: achar que o objeto está no foco (alternativa D). Com o objeto no foco, os raios refletidos saem paralelos e não se forma imagem nítida; a imagem do mesmo tamanho, invertida e no mesmo lugar é a marca do centro de curvatura.
A ideia em uma frase: objeto e imagem juntos, iguais e invertidos: estão no centro de curvatura, e o foco fica na metade dessa distância.
Resposta: alternativa B (ponto 2).
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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