UECE 2023.1 — questão 46 de Física
Enunciado em texto
Espelhos esféricos são amplamente utilizados em nosso cotidiano. Como exemplo, é possível citar o espelho retrovisor de um carro, ou, mesmo, o espelho utilizado pelo dentista ao examinar os dentes de um paciente. Um estudante deseja montar um sistema óptico para uma feira de ciências. Tal sistema consiste em dois cilindros metálicos idênticos (objetos), porém de cores diferentes sendo um deles preto, e o outro branco, que serão colocados um sobre o outro perpendicularmente ao eixo principal de um espelho esférico côncavo, em uma sala iluminada apenas com luz monocromática verde. Sobre a imagem dos cilindros formada pelo espelho côncavo, podemos afirmar que
A) pode ser direita, menor que a soma das alturas dos cilindros e vista nas cores verde e branco.
B) caso os cilindros estejam posicionados no centro de curvatura do espelho, a imagem também estará posicionada no centro de curvatura, mas será invertida em relação ao objeto e vista nas cores preto e branco.
C) pode ser invertida, menor que a soma das alturas dos cilindros e observada nas cores preto e verde.
D) existe a possibilidade de a imagem ser virtual e menor que a soma das alturas dos cilindros.
(Enunciado: Vestibular UECE 2023.1, 1ª fase — CEV/UECE.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual do Ceará (UECE) e à sua Comissão Executiva do Vestibular (CEV/UECE).
Resolução comentada
O que a questão pede: duas coisas ao mesmo tempo: que tipo de imagem um espelho côncavo pode formar, e de que cor ela aparece com luz só verde. O objeto é a pilha dos dois cilindros, cuja altura é a soma das alturas deles.
Passo 1 — as cores. Um corpo branco reflete todas as cores que recebe; com luz só verde, ele reflete verde e parece verde. Um corpo preto absorve tudo e continua preto. Então a imagem aparece em preto e verde. Branco não aparece em lugar nenhum, porque não há outras cores para compor o branco.
Passo 2 — as imagens do espelho côncavo. Dependendo de onde está o objeto:
• além do centro de curvatura: real, invertida e menor;
• no centro de curvatura: real, invertida e do mesmo tamanho;
• entre o centro e o foco: real, invertida e maior;
• entre o foco e o espelho: virtual, direita e maior.
Repare: imagem direita (virtual) no espelho côncavo é sempre maior que o objeto.
Passo 3 — julgar as alternativas.
• (A) imagem direita e menor não existe no côncavo; e “branco” está errado;
• (B) a posição e a inversão estão certas, mas as cores não: o branco aparece verde;
• (C) com os cilindros além do centro de curvatura, a imagem é invertida e menor, e as cores são preto e verde: correta;
• (D) imagem virtual e menor só no espelho convexo.
⚠️ A armadilha: a (B), que acerta toda a parte de óptica geométrica e escorrega na cor. Um objeto “branco” só parece branco se a luz que chega a ele tiver todas as cores.
A ideia em uma frase: a cor que vemos é a luz que o corpo reflete — sob luz verde, branco vira verde e preto fica preto — e o côncavo só faz imagem menor quando ela é real e invertida.
Resposta: alternativa C.
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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