Santa Marcelina 2024 — questão 56 de Física

Gabarito BÓptica — largura mínima de um espelho planoProcesso Seletivo Medicina · 1º semestre · Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 56 de Física do Santa Marcelina 2024

Enunciado em texto

A envergadura de uma pessoa é a distância da ponta do dedo médio de uma mão à ponta do dedo médio da outra mão, estando essa pessoa com os braços abertos horizontalmente, conforme mostra a figura. Considere que uma pessoa, cuja envergadura é de 1,8 m, esteja em pé, parada com seus braços abertos e esticados horizontalmente diante de um espelho plano vertical, pendurado em uma parede.

[Figura (vista de cima): uma parede com um espelho plano de largura L; à frente dele, uma pessoa de braços abertos paralelos ao espelho, com envergadura de 1,8 m; uma linha tracejada, perpendicular ao espelho, liga a cabeça da pessoa ao meio do espelho.]

A mínima largura (L) que esse espelho deve ter para que essa pessoa consiga ver a imagem de seu corpo desde a extremidade de sua mão esquerda até a extremidade de sua mão direita é de

(A) 1,35 m.

(B) 0,90 m.

(C) 1,80 m.

(D) 1,55 m.

(E) 0,45 m.

(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2024 (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: a menor largura de espelho para a pessoa ver a imagem das duas mãos.

Passo 1 — onde fica a imagem. No espelho plano, a imagem é simétrica ao objeto: tem o mesmo tamanho (1,8 m de envergadura) e fica atrás do espelho, à mesma distância d que a pessoa está à frente. Os olhos estão a d do espelho e a imagem dos braços a 2d dos olhos.

Passo 2 — semelhança de triângulos. Os raios que vão dos olhos às imagens das duas mãos formam um triângulo com vértice nos olhos e base de 1,8 m, a uma distância 2d. O espelho corta esse triângulo exatamente na metade da distância (d). Por semelhança, o trecho de espelho usado é metade da base:

L1,8=d2 d⇒L=1,82\frac{L}{1{,}8} = \frac{d}{2\,d} \Rightarrow L = \frac{1{,}8}{2}

L=0,90 mL = 0{,}90\ \text{m}

Conferindo: o resultado não depende da distância d da pessoa ao espelho. É a mesma regra conhecida para a altura: para se ver de corpo inteiro, basta um espelho com metade da sua altura.

⚠️ A armadilha: achar que o espelho precisa ter a largura toda da pessoa, 1,80 m (alternativa C), ou dividir de novo por 2 e chegar a 0,45 m (alternativa E).

A ideia em uma frase: para ver uma extensão inteira de si mesmo num espelho plano, basta metade dessa extensão em espelho.

Resposta: alternativa B (0,90 m).

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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