Univesp 2025 (2º semestre) — questão 54 de Física
Enunciado em texto
A figura mostra uma câmara escura de orifício, que consiste em uma caixa com um orifício em uma de suas faces. Ao penetrar por esse orifício, a luz proveniente de um objeto externo atravessa o interior da caixa e incide na superfície interna oposta ao orifício, formando uma imagem daquele objeto.
[Figura: à esquerda, um lápis em pé, com a ponta para cima, indicado como "Objeto". À direita, uma caixa indicada como "Câmara escura", com um pequeno furo, o "Orifício", na face voltada para o lápis. Dois raios de luz saem das extremidades do lápis (ponta e borracha), cruzam-se no orifício e seguem em linha reta (tracejados, dentro da caixa) até a face interna oposta, onde aparece a "Imagem": o lápis menor e de cabeça para baixo, com a ponta voltada para baixo.]
(www.physicsforums.com. Adaptado.)
O funcionamento de uma câmara escura de orifício baseia-se
(A) no princípio da propagação retilínea dos raios de luz e nas leis da refração.
(B) nos princípios da propagação retilínea e da reversibilidade dos raios de luz.
(C) nos princípios da reversibilidade e da independência dos raios de luz.
(D) no princípio da reversibilidade dos raios de luz e nas leis da refração.
(E) nos princípios da independência e da propagação retilínea dos raios de luz.
(Enunciado e figura: Vestibular Univesp 2025 (2º semestre), Prova Objetiva — Univesp/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Virtual do Estado de São Paulo (Univesp) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: quais princípios da óptica geométrica explicam a formação da imagem na câmara escura.
Passo 1 — propagação retilínea. Num meio homogêneo e transparente (o ar), a luz anda em linha reta. Cada ponto do lápis manda luz em todas as direções, mas só o raio que passa pelo furinho entra na caixa, e ele segue reto até a parede do fundo. O raio que sai da ponta (em cima) atravessa o furo descendo e chega à parte de baixo do fundo; o que sai da borracha (embaixo) chega à parte de cima. É por isso que a imagem sai invertida, como na figura. Sem propagação retilínea, não haveria imagem nítida.
Passo 2 — independência dos raios. Todos os raios, vindos de pontos diferentes do lápis, se cruzam no orifício. Se um atrapalhasse o outro, a imagem sairia embaralhada. O princípio da independência garante que, depois de se cruzarem, cada raio segue seu caminho como se os outros não existissem, e cada ponto do objeto vira um ponto da imagem.
Por que não as outras: não há lente, água ou vidro no caminho da luz: ela vai do ar para o ar, sem mudar de meio, então não há refração, o que elimina (A) e (D). A reversibilidade (o raio faria o mesmo caminho se o sentido fosse invertido) é verdadeira, mas não é ela que faz a câmara funcionar: a imagem se forma com a luz indo num sentido só, o que elimina (B) e (C).
⚠️ A armadilha: marcar (B) porque "propagação retilínea" está lá e reversibilidade "parece" ter a ver com a imagem invertida. Imagem invertida vem dos raios retos que se cruzam no furo, não da reversibilidade.
A ideia em uma frase: na câmara escura, a luz anda em linha reta e os raios se cruzam no orifício sem se atrapalhar: propagação retilínea e independência dos raios.
Resposta: alternativa E (independência e propagação retilínea dos raios de luz).
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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