PUC-RS 2020 — questão 32 de Física
Enunciado em texto
Em frente a um espelho côncavo de foco principal F e vértice V, um objeto O está posicionado no centro de curvatura C, conforme mostra a figura abaixo.
[Figura: um espelho côncavo à esquerda, com o vértice V sobre o eixo principal; ao longo do eixo, para a direita, o foco F e depois o centro de curvatura C, onde está o objeto O (uma vela).]
Quando este objeto for aproximado do espelho, ficando entre o foco e o vértice, sua imagem posicionar-se-á
(A) no foco.
(B) no infinito.
(C) atrás do espelho.
(D) no centro de curvatura.
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular PUC-RS 2020 (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 quando o objeto está entre o foco e o vértice de um espelho côncavo.
Passo 1 — os raios. Um raio que sai do objeto paralelo ao eixo reflete passando pelo foco; outro, que sai na direção do vértice, reflete simétrico em relação ao eixo. Com o objeto dentro da distância focal, esses raios refletidos se afastam: não se cruzam na frente do espelho.
Passo 2 — a imagem. Os prolongamentos dos raios refletidos se cruzam atrás do espelho. A imagem é virtual, direita e maior (é o espelho de maquiagem).
Conferindo pela equação de Gauss: com p < f,
p′ negativo é imagem virtual, atrás do espelho.
Por que não as outras: a imagem vai para o infinito quando o objeto está no foco (B); a imagem fica no centro de curvatura quando o objeto também está nele (D), a situação inicial da figura; e a imagem no foco (A) é a de um objeto muito distante.
⚠️ A armadilha: responder pela situação da figura (objeto em C, imagem em C) e não pela situação depois de aproximar o objeto.
A ideia em uma frase: no espelho côncavo, objeto entre o foco e o espelho dá imagem virtual, direita e maior, atrás do espelho.
Resposta: alternativa C (atrás do espelho).
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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