Um espelho côncavo tem distância focal f = 0.10 m. Um objeto de altura ho = 0.04 m é colocado a do = 0.15 m do…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um espelho côncavo tem distância focal f = 0.10 m. Um objeto de altura ho = 0.04 m é colocado a do = 0.15 m do vértice do espelho. Calcule a distância da imagem di (m), a altura da imagem hi (m) e caracterize a imagem (real/virtual e invertida/upright). Faça também um esboço explicando os raios principais e mostre os cálculos.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Aplicar a equação dos espelhos esféricos: 1/f = 1/do + 1/di. Substituindo f=0.10 m e do=0.15 m: 1/di = 1/f - 1/do = 10.0 - 6.6667 = 3.3333 (1/m) ? di = 0.30 m. A distância positiva indica imagem real, no mesmo lado que o objeto. Magnificação m = -di/do = -0.30/0.15 = -2, portanto hi = m·ho = -2·0.04 m = -0.08 m. O sinal negativo de hi indica imagem invertida verticalmente; |hi| = 0.08 m (duas vezes maior que o objeto). Esboço: traçar (1) raio paralelo ao eixo que reflete passando pelo foco, (2) raio passando pelo centro de curvatura que reflete sobre si mesmo, (3) raio pelo vértice obedecendo leis de reflexão; interseção dos raios refletidos determina a imagem real a 0.30 m do vértice.
Explicação
A aplicação da equação dos espelhos esféricos permite calcular a distância da imagem a partir da distância focal e da distância do objeto, resultando em uma imagem real. A magnificação negativa indica que a imagem é invertida e, ao multiplicar pela altura do objeto, obtém-se a altura da imagem, que é duas vezes maior. O esboço dos raios principais ilustra como a imagem é formada, mostrando a interseção dos raios refletidos.
Raio-X da questão
espelhos côncavos
avaliacao
fórmula de espelhos esféricos · propriedades de imagens em espelhos
Revisar as propriedades dos espelhos côncavos e a formação de imagens.
O aluno pode confundir a posição da imagem, calculando a distância da imagem de forma incorreta ao não considerar corretamente a relação entre as distâncias do objeto e da imagem.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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