UFU 2013-2 — questão 14 de Física
Enunciado em texto
Uma pessoa, brincando com um apontador laser, emite um feixe de luz na direção de um espelho plano (1), perpendicular a um outro (2), de mesma natureza. O caminho do raio é ilustrado na figura a seguir.
[Figura: o espelho (1) é vertical, à direita, e o espelho (2) é horizontal, embaixo; os dois se encontram formando um ângulo reto. Um raio vem de cima e da esquerda e incide no espelho (1); no ponto de incidência há uma reta horizontal tracejada (a normal ao espelho 1), e o ângulo entre o raio incidente e essa normal é i. O raio refletido desce para a esquerda até o espelho (2); no ponto de incidência há uma reta vertical tracejada (a normal ao espelho 2), e o raio que sai do espelho (2), subindo para a esquerda, forma com essa normal o ângulo r.]
O ângulo r, com que o raio refletido deixa o espelho (2), é igual a:
A) i
B) 90° - i
C) 2 i
D) i + 90°
(Enunciado e figura: Processo Seletivo UFU 2013-2, 1ª fase — Universidade Federal de Uberlândia.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Uberlândia (UFU) e à sua Diretoria de Processos Seletivos (DIRPS/UFU).
Resolução comentada
O que a questão pede: o ângulo de reflexão r no espelho (2), em função do ângulo de incidência i no espelho (1).
Passo 1 — reflexão no espelho (1). Pela lei da reflexão, o raio refletido forma com a normal o mesmo ângulo i. Como o espelho (1) é vertical, sua normal é horizontal: o raio que desce rumo ao espelho (2) faz ângulo i com a horizontal.
Passo 2 — chegada ao espelho (2). O espelho (2) é horizontal e sua normal é vertical. Um raio que faz ângulo i com a horizontal faz, com a vertical, o ângulo complementar:
Passo 3 — reflexão no espelho (2). De novo, ângulo de reflexão igual ao de incidência:
Conferindo: a soma das duas reflexões em espelhos perpendiculares devolve o raio na direção paralela à de chegada, com sentido oposto. De fato, o raio que sai faz ângulo com a vertical, ou seja, ângulo i com a horizontal, como o raio que chegou.
⚠️ A armadilha: marcar r = i (alternativa A), achando que o ângulo “se repete” de um espelho para o outro. Ele se repete em relação à mesma direção (a horizontal), mas r é medido a partir da normal do espelho (2), que é vertical: daí o complementar.
A ideia em uma frase: em espelhos perpendiculares, as normais também são perpendiculares; por isso o ângulo no segundo espelho é o complemento do primeiro.
Resposta: alternativa B (90° − i).
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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