UFJF 2022 (PISM, Módulo II) — questão 11 de Física
Enunciado em texto
No dia de seu aniversário de 12 anos, Maria Rita percebeu que havia aparecido uma espinha em seu rosto. Incomodada com essa situação, entrou em contato com sua tia que era proprietária de uma loja de variedades e que vendia vários tipos de espelhos, tanto planos quanto esféricos. Sua tia lhe trouxe então um espelho esférico que, se colocado bem próximo ao rosto, lhe permitia ver a imagem desejada da espinha, que ela queria direita e ampliada. O espelho trazido:
A) Era um espelho côncavo, que fornece uma imagem maior e direita sempre que o objeto é colocado bem próximo ao espelho.
B) Era côncavo ou convexo, pois tanto um quanto outro poderia fornecer a imagem desejada, dependendo da distância do rosto ao espelho.
C) Era convexo, que sempre fornece uma imagem maior e bem nítida, mas somente se o objeto é colocado bem próximo ao espelho.
D) Certamente era um espelho côncavo, que sempre oferece uma imagem direita e bem nítida, qualquer que seja a distância do objeto ao espelho.
E) Com certeza era um daqueles espelhos convexos, colocados em lojas, no interior de coletivos urbanos e em retrovisores de automóveis.
(Enunciado: PISM 2022 (UFJF), Módulo II, 2º dia — Universidade Federal de Juiz de Fora (COPESE).)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) e à sua Coordenação Geral de Processos Seletivos (COPESE).
Resolução comentada
O que a questão pede: qual espelho esférico dá uma imagem direita e maior do rosto colocado bem perto dele.
Passo 1 — o espelho convexo não serve. Para qualquer posição do objeto, o espelho convexo forma imagem virtual, direita e menor. É por isso que ele é usado em lojas, ônibus e retrovisores: amplia o campo de visão, encolhendo as imagens. Nunca amplia. Isso elimina B, C e E.
Passo 2 — o espelho côncavo, objeto perto. Com o objeto entre o foco e o espelho (), a equação de Gauss dá imagem virtual (), e o aumento fica positivo e maior que 1:
Imagem direita e ampliada: é o espelho de maquiagem ou de barbear. “Bem próximo” ao espelho quer dizer dentro da distância focal. Alternativa A.
Passo 3 — por que não a D. O côncavo não dá imagem direita em qualquer posição: com o objeto além do foco, a imagem é real e invertida (e, além do centro de curvatura, até menor). A imagem direita só aparece com o objeto entre o foco e o espelho.
⚠️ A armadilha: a alternativa D, que começa certa (“côncavo”) e generaliza demais com o “qualquer que seja a distância”. Afaste o espelho de maquiagem do rosto e veja: a imagem se inverte.
A ideia em uma frase: imagem direita e ampliada num espelho esférico só existe no côncavo, com o objeto entre o foco e o espelho; o convexo sempre diminui.
Resposta: alternativa A (espelho côncavo, com o objeto bem próximo).
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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