UNICAMP 2015 — questão 40 de Física
Enunciado em texto
Espelhos esféricos côncavos são comumente utilizados por dentistas porque, dependendo da posição relativa entre objeto e imagem, eles permitem visualizar detalhes precisos dos dentes do paciente. Na figura abaixo, pode-se observar esquematicamente a imagem formada por um espelho côncavo. Fazendo uso de raios notáveis, podemos dizer que a flecha que representa o objeto
[Figura: eixo principal horizontal tracejado. À esquerda, o centro de curvatura C (com uma linha vertical tracejada passando por ele); entre C e o espelho, o foco F; o espelho côncavo, com a parte côncava voltada para C e F, toca o eixo no vértice V. Do outro lado do espelho, à direita de V (atrás do espelho), está a imagem I: uma flecha grossa apontando para cima, bem alta. Legenda: C: Centro de curvatura; F: Foco; V: Vértice; I: Imagem.]
a) se encontra entre F e V e aponta na direção da imagem.
b) se encontra entre F e C e aponta na direção da imagem.
c) se encontra entre F e V e aponta na direção oposta à imagem.
d) se encontra entre F e C e aponta na direção oposta à imagem.
(Enunciado e figura: Vestibular Unicamp 2015, 1ª fase — Comvest/Unicamp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à UNICAMP.
Resolução comentada
O que a questão pede: onde está o objeto e para que lado ele aponta, sabendo como é a imagem.
Passo 1 — ler a imagem. A imagem está atrás do espelho (à direita de V), onde a luz não chega de verdade: ela é virtual. Além disso, aponta para cima e é grande.
Passo 2 — quando um espelho côncavo dá imagem virtual. Só quando o objeto está entre o foco e o vértice. Os raios notáveis mostram isso:
• o raio que sai do topo do objeto paralelo ao eixo reflete passando pelo foco F;
• o raio que vai na direção do vértice reflete simétrico em relação ao eixo.
Com o objeto entre F e V, esses raios refletidos se afastam um do outro e não se cruzam na frente do espelho. Seus prolongamentos se cruzam atrás dele, formando uma imagem virtual, direita e maior. É exatamente o espelho de dentista: aumenta o dente sem inverter.
Passo 3 — o sentido da flecha. Imagem virtual de espelho é sempre direita, ou seja, aponta para o mesmo lado do objeto. Como a imagem aponta para cima, o objeto também.
Por que não as outras: com o objeto entre F e C (B e D), a imagem seria real, invertida e na frente do espelho, além de C, e não atrás dele como na figura. A (C) erra o sentido: com o objeto entre F e V, a imagem não é invertida.
⚠️ A armadilha: a alternativa D, porque um objeto entre F e C também dá imagem maior. Mas essa imagem é real e invertida, do lado da frente do espelho. O que denuncia a posição é a imagem estar atrás do espelho.
A ideia em uma frase: no espelho côncavo, só o objeto entre o foco e o vértice dá imagem virtual, direita e maior, formada atrás do espelho.
Resposta: alternativa A.
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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