UFRGS 2014 — questão 11 de Física
Enunciado em texto
Uma câmera fotográfica caseira pode ser construída a partir de uma caixa escura, com um minúsculo orifício (O, na figura) em um dos lados, e uma folha de papel fotográfico no lado interno oposto ao orifício. A imagem de um objeto é formada, segundo o diagrama abaixo.
[Figura: à esquerda, o objeto, uma seta vertical para cima; à direita, uma caixa com o orifício O na parede da esquerda. Dois raios retos saem das pontas do objeto, se cruzam no orifício e chegam à parede oposta, onde se forma a imagem, uma seta invertida (para baixo).]
O fenômeno ilustrado ocorre porque
(A) a luz apresenta ângulos de incidência e de reflexão iguais.
(B) a direção da luz é variada quando passa através de uma pequena abertura.
(C) a luz produz uma imagem virtual.
(D) a luz viaja em linha reta.
(E) a luz contorna obstáculos.
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2014, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: o princípio físico por trás da câmara escura de orifício.
Passo 1 — o que o desenho mostra. De cada ponto do objeto, só passa pelo orifício minúsculo um raio. Esse raio segue reto até a parede do fundo. O raio que sai do alto do objeto chega embaixo; o que sai de baixo chega em cima. Por isso a imagem é invertida.
Passo 2 — o princípio. Isso só funciona porque, num meio homogêneo, a luz se propaga em linha reta: princípio da propagação retilínea da luz.
Por que não as outras: (A) é a lei da reflexão, e não há espelho; (B) e (E) descrevem a difração, que só ficaria importante com uma abertura de tamanho comparável ao comprimento de onda da luz, e aí borraria a imagem; (C) a imagem é real: ela é projetada no papel e o impressiona.
⚠️ A armadilha: a (B), por causa da palavra “abertura”. A câmara escura funciona justamente porque a luz não muda de direção ao passar pelo furo.
A ideia em uma frase: a câmara escura forma uma imagem real e invertida porque a luz anda em linha reta.
Resposta: alternativa D.
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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