Santa Marcelina 2022 (2º semestre) — questão 56 de Física
Enunciado em texto
Em sapatarias, é comum encontrarmos espelhos planos próximos ao solo, para que os clientes possam melhor observar os calçados que estão experimentando. Em um desses estabelecimentos, uma pessoa está em pé sobre uma superfície horizontal, provando um sapato diante de um desses espelhos. Esse espelho está inclinado de um ângulo α em relação à horizontal, tal que 45º < α < 90º, como representado na figura.
[Figura: sapato apoiado no chão horizontal, com o bico apontando para a direita, para o espelho. À direita do sapato, o espelho plano, apoiado no chão e inclinado para trás, fazendo um ângulo α com o chão (medido do lado de trás do espelho, entre 45° e 90°); a face refletora está voltada para o sapato.]
A imagem do sapato conjugada por esse espelho é:
(A) [Figura: sapato apoiado numa linha horizontal, com o bico (vermelho) à esquerda e o salto à direita.]
(B) [Figura: sapato apoiado numa linha que desce da esquerda para a direita, com o bico à esquerda, na parte mais alta da linha, e o salto à direita; o sapato fica acima da linha.]
(C) [Figura: sapato apoiado numa linha que sobe da esquerda para a direita, com o bico embaixo e o salto em cima, à esquerda da linha.]
(D) [Figura: sapato apoiado numa linha vertical à direita dele, com o bico em cima e o salto embaixo.]
(E) [Figura: sapato apoiado numa linha vertical à esquerda dele, com o bico em cima e o salto embaixo.]
(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2022 (2º semestre) — FASM/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Santa Marcelina (FASM) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: como fica a imagem do sapato no espelho inclinado.
Passo 1 — a imagem é simétrica em relação ao espelho. Cada ponto do sapato tem sua imagem do outro lado do espelho, na mesma distância, na perpendicular ao espelho. O bico, mais perto do espelho, fica perto dele também na imagem; o salto, mais longe, fica mais longe.
Passo 2 — para onde vai a linha do chão. O chão faz o ângulo α com o espelho; a imagem do chão faz o mesmo ângulo α do outro lado do espelho. Medido a partir do chão, a imagem do chão fica inclinada de 2α. Como 90° < 2α < 180°, ela é uma linha que desce da esquerda para a direita, partindo do pé do espelho para trás dele.
Passo 3 — a posição do sapato na imagem. O bico fica junto ao pé do espelho, na parte de cima dessa linha; o salto fica mais abaixo e para a direita. O cano do sapato, que no real aponta para cima, na imagem aponta para cima e para a direita: o sapato fica acima da linha. É o desenho (B).
Conferindo nos casos-limite: se o espelho fosse vertical (α = 90°), a imagem seria a do desenho (A), só espelhada, com o chão horizontal. Se α = 45°, a imagem do chão ficaria vertical (2α = 90°), como em (D) e (E). Para α entre 45° e 90°, a imagem fica entre esses dois casos: chão inclinado, descendo da esquerda para a direita.
⚠️ A armadilha: marcar (A), pensando num espelho vertical, ou (C), invertendo o sentido da inclinação. A imagem do chão “dobra” para trás do espelho, e por isso desce para a direita.
A ideia em uma frase: no espelho plano, a imagem é a simétrica do objeto em relação ao espelho; inclinar o espelho de α gira a imagem do chão de 2α.
Resposta: alternativa B.
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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