UNESP 2016/1
Quando entrou em uma ótica para comprar novos óculos, um rapaz deparou-se com três espelhos sobre o balcão: um plano, um esférico côncavo e um esférico convexo, todos capazes de formar imagens nítidas de objetos reais colocados à sua frente. Notou ainda que, ao se posicionar sempre a mesma distância desses espelhos, via três diferentes imagens de seu rosto, representadas na figura a seguir.
Em seguida, associou cada imagem vista por ele a um tipo de espelho e classificou-as quanto às suas naturezas. Uma associação correta feita pelo rapaz está indicada na alternativa:
o espelho A é o côncavo e a imagem conjugada por ele é real.
o espelho B é o plano e a imagem conjugada por ele é real.
o espelho C é o côncavo e a imagem conjugada por ele é virtual.
o espelho A é o plano e a imagem conjugada por ele é virtual.
o espelho C é o convexo e a imagem conjugada por ele é virtual.
Resolução
Para resolver esta questão, precisamos analisar as características das imagens formadas em cada espelho (A, B e C) e relacioná-las com as propriedades dos espelhos planos, côncavos e convexos.
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Análise da Imagem A: A imagem A é direita (não está de cabeça para baixo) e menor que o rosto original (comparando com as outras imagens, especialmente B). Espelhos convexos sempre formam imagens virtuais, direitas e menores, independentemente da posição do objeto. Portanto, o espelho A é convexo e a imagem é virtual.
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Análise da Imagem B: A imagem B é direita e parece ter o mesmo tamanho que o rosto original (em comparação com A e C). Espelhos planos sempre formam imagens virtuais, direitas e do mesmo tamanho que o objeto. Portanto, o espelho B é plano e a imagem é virtual.
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Análise da Imagem C: A imagem C é direita e maior que o rosto original. Espelhos côncavos podem formar diferentes tipos de imagens dependendo da posição do objeto. Uma imagem virtual, direita e maior é formada por um espelho côncavo quando o objeto está posicionado entre o foco (F) e o vértice (V) do espelho. Este é o caso comum em espelhos de maquiagem ou barbear, que fornecem uma imagem ampliada do rosto. Portanto, o espelho C é côncavo e a imagem é virtual.
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Verificação das Alternativas:
- A: o espelho A é o côncavo e a imagem conjugada por ele é real. Incorreto. A é convexo e a imagem é virtual.
- B: o espelho B é o plano e a imagem conjugada por ele é real. Incorreto. B é plano, mas a imagem é virtual.
- C: o espelho C é o côncavo e a imagem conjugada por ele é virtual. Correto. Conforme analisado, C é côncavo e forma uma imagem virtual, direita e maior neste caso.
- D: o espelho A é o plano e a imagem conjugada por ele é virtual. Incorreto. A é convexo.
- E: o espelho C é o convexo e a imagem conjugada por ele é virtual. Incorreto. C é côncavo.
Portanto, a associação correta é a indicada na alternativa C.
Dicas
Erros Comuns
Revisão de Conceitos Essenciais:
- Espelho Plano: Forma sempre uma imagem virtual (atrás do espelho), direita (mesma orientação do objeto) e de mesmo tamanho que o objeto. A distância da imagem ao espelho é igual à distância do objeto ao espelho (\(p = |i|\)).
- Espelho Esférico Convexo: Forma sempre uma imagem virtual, direita e menor que o objeto, localizada entre o foco e o vértice, independentemente da posição do objeto real. É usado em retrovisores de carro e espelhos de segurança para ampliar o campo visual.
- Espelho Esférico Côncavo: As características da imagem dependem da posição do objeto (\(p\)) em relação ao foco (\(f\)) e ao centro de curvatura (\(C\)):
- Objeto além de C (\(p > 2f\)): Imagem real, invertida, menor.
- Objeto em C (\(p = 2f\)): Imagem real, invertida, mesmo tamanho.
- Objeto entre C e F (\(f < p < 2f\)): Imagem real, invertida, maior.
- Objeto em F (\(p = f\)): Imagem imprópria (no infinito).
- Objeto entre F e V (\(p < f\)): Imagem virtual, direita, maior. Este é o caso do espelho de aumento (maquiagem, barbear).
- Natureza da Imagem:
- Real: Formada pelo cruzamento efetivo dos raios de luz refletidos. Pode ser projetada em um anteparo. Em espelhos, imagens reais são sempre invertidas (para objetos reais).
- Virtual: Formada pelo prolongamento dos raios de luz refletidos. Não pode ser projetada em um anteparo. Em espelhos, imagens virtuais são sempre direitas (para objetos reais).
