Santa Marcelina 2023 — questão 56 de Física
Enunciado em texto
Um objeto linear real AB pode ser colocado, em repouso, em diferentes posições diante de um espelho esférico gaussiano convexo de vértice V, centro de curvatura C e foco principal F, conforme a figura.
[Figura: eixo horizontal com o espelho convexo em V (a face refletora, abaulada, voltada para a esquerda; as hachuras ficam atrás, à direita). O objeto AB, uma seta vertical com o pé B no eixo, está à esquerda do espelho. Linhas tracejadas verticais dividem a figura em quatro regiões: 1, à esquerda de V (onde está o objeto); 2, entre V e F; 3, entre F e C; 4, à direita de C. F e C ficam atrás do espelho.]
A imagem do objeto, formada por esse espelho,
(A) estará sempre na região 3, independentemente da posição do objeto.
(B) estará sempre na região 1, independentemente da posição do objeto.
(C) pode estar tanto na região 3 como na região 4, dependendo da posição do objeto.
(D) estará sempre na região 2, independentemente da posição do objeto.
(E) pode estar tanto na região 2 como na região 3, dependendo da posição do objeto.
(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2023 (1º 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: onde fica a imagem de um objeto real diante de um espelho convexo.
Passo 1 — a regra do espelho convexo. Para qualquer objeto real, o espelho convexo forma imagem virtual, direita e menor, atrás do espelho, entre o vértice e o foco.
Passo 2 — conferindo com a equação de Gauss. Com f = −F (focal negativa) e p > 0:
Como p/(p + F) é sempre menor que 1, a imagem fica sempre a menos de F do vértice, do lado de trás: na região 2. Objeto muito longe, imagem quase no foco; objeto encostado no espelho, imagem quase no vértice.
⚠️ A armadilha: pensar como no espelho côncavo, em que a imagem muda de região conforme a posição do objeto (alternativas C e E). No convexo, a imagem nunca sai da região entre V e F.
A ideia em uma frase: espelho convexo com objeto real: imagem sempre virtual, direita, menor e entre o vértice e o foco.
Resposta: alternativa D (sempre na região 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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