UNIFIMES 2025 (Mineiros, 2º semestre) — questão 38 de Física

Gabarito BÓptica — campo visual de um espelho plano (método da imagem do observador)Vestibular de Medicina · 2º semestre · câmpus Mineiros · Prova II (objetiva)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 38 de Física do UNIFIMES 2025 (Mineiros, 2º semestre)

Enunciado em texto

Um espelho plano E encontra-se pendurado em uma das paredes do depósito de uma loja que tem o formato mostrado na imagem. O comprimento do espelho se estende do chão até o teto do depósito.

[Figura: planta do depósito, vista de cima, sobre uma malha quadriculada. O depósito tem forma de L: uma parte de cima com 6 quadradinhos de largura e 4 de altura e, embaixo dela, à direita, uma parte com 2 quadradinhos de largura (as duas colunas da direita) e 2 de altura. O espelho E (traço vermelho) fica na parede de cima, da 3ª à 5ª coluna (do fim da 2ª coluna ao fim da 5ª). Pontos marcados (contando colunas da esquerda para a direita e linhas de cima para baixo): P, dentro do quadradinho da 1ª coluna e 1ª linha; Q, na linha que separa a 2ª da 3ª fileira, dentro da 1ª coluna; S, no cruzamento dessa mesma linha com a linha que separa a 2ª da 3ª coluna; T, um quadradinho abaixo de S, no cruzamento da linha entre a 3ª e a 4ª fileira com a linha entre a 2ª e a 3ª coluna; R, dentro do quadradinho da 1ª coluna e 4ª linha. O ponto O fica na parede de baixo da parte inferior, na linha que separa a 5ª da 6ª coluna.]

O dono da loja, posicionado no local indicado pela letra O, pode observar, por reflexão no espelho E, dos pontos indicados, apenas os pontos

(A) P, Q, R e S.

(B) R, S e T.

(C) P e Q.

(D) Q e T.

(E) P, R, S e T.

(Enunciado e figura: Vestibular de Medicina UNIFIMES 2025 (2º semestre), câmpus Mineiros — UNIFIMES/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Centro Universitário de Mineiros (UNIFIMES) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: quais pontos o dono, em O, vê refletidos no espelho E.

Passo 0 — coordenadas. Vamos usar o lado do quadradinho como unidade, com a origem no canto de cima à esquerda, x para a direita e y para baixo. Então o espelho vai de (2, 0) a (5, 0), e O = (5, 6). Os pontos ficam aproximadamente em P ≈ (0,7; 0,5), Q ≈ (0,7; 2), S = (2, 2), T = (2, 3) e R ≈ (0,7; 3,5). O canto de dentro do L fica em (4, 4).

Passo 1 — a imagem do observador. Um ponto é visto pelo espelho se o raio que sai dele, reflete no espelho e chega a O existir. O truque é usar a imagem de O no espelho: O' = (5, −6), simétrico de O em relação à parede de cima. Um ponto X é visto se o segmento de O' até X passa pelo espelho, isto é, cruza a parede de cima entre x = 2 e x = 5.

Passo 2 — o campo visual. As bordas do campo são as retas que saem de O' e passam pelas pontas do espelho. Pela ponta (5, 0), a reta é vertical: x = 5. Pela ponta (2, 0), a reta tem inclinação de 3 para o lado a cada 6 para baixo, ou seja:

x=2−y2x = 2 - \frac{y}{2}

Um ponto é visto se fica entre essas retas: 2−y/2≤x≤52 - y/2 \le x \le 5.

Passo 3 — testar cada ponto.

P (y ≈ 0,5): a borda está em x ≈ 1,75; P tem x ≈ 0,7, fora. Não é visto.

Q (y = 2): a borda está em x = 1; Q tem x ≈ 0,7, fora. Não é visto.

S (y = 2): borda em x = 1; S tem x = 2, dentro. É visto.

T (y = 3): borda em x = 0,5; T tem x = 2, dentro. É visto.

R (y ≈ 3,5): borda em x ≈ 0,25; R tem x ≈ 0,7, dentro. É visto.

Passo 4 — e o canto do L? O raio refletido que chega a O vindo da ponta esquerda do espelho, (2, 0), passa exatamente pelo canto (4, 4): de (2, 0) até (5, 6) se anda 2 na horizontal a cada 4 na vertical. Os raios vindos de pontos mais à direita do espelho passam ainda mais longe do canto. Então a parede do L não bloqueia nada, e o espelho inteiro serve.

⚠️ A armadilha: achar que o dono vê “o que está na frente do espelho” (P e Q, perto da parede de cima, alternativa C). O que se vê num espelho depende da posição do observador: os raios têm de refletir e chegar até O, e de O só se alcançam pontos dentro do campo traçado a partir da imagem O'.

A ideia em uma frase: para saber o que se vê num espelho plano, trace retas da imagem do observador pelas bordas do espelho: o campo visual é o que fica entre elas.

Resposta: alternativa B (R, S e T).

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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