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Espelhos Esféricos – Básico Professor Neto Professor Allan Borçari 1 Questão 01 - (ACAFE SC) Acoplados nos espelhos de alguns carros são colocados espelhos esféricos convexos para o motorista observar os carros detrás. A alternativa correta que mostra a vantagem de se usar um espelho desse tipo em relação a um espelho plano está no fato de que: a) o campo visual é maior. b) as imagens dos carros ficam maiores. c) as imagens dos carros são reais. d) as distâncias das imagens ao espelho são maiores do que as distâncias dos carros ao espelho. Questão 02 - (MACK SP) Um pequeno objeto foi colocado sobre o eixo principal de um espelho esférico côncavo, que obedece às condições de Gauss, conforme ilustra a figura ao lado. O raio da esfera, da qual foi retirada a calota que constitui o espelho, mede 1,00 m. Nessas condições, a distância entre esse objeto e sua respectiva imagem conjugada é de a) 240 cm b) 150 cm c) 75 cm d) 60 cm e) 50 cm Questão 03 - (UFTM) Sobre o comportamento dos espelhos esféricos, assinale a alternativa correta. a) Se um objeto real estiver no centro de curvatura de um espelho esférico sua imagem será real, direita e de mesmo tamanho que a do objeto. b) Os raios de luz que incidem, fora do eixo principal, sobre o vértice de um espelho esférico refletem-se passando pelo foco desse espelho. c) Os espelhos esféricos côncavos só formam imagens virtuais, sendo utilizados, por exemplo, em portas de garagens para aumentar o campo visual. d) Os espelhos convexos, por produzirem imagens ampliadas e reais, são bastante utilizados por dentistas em seu trabalho de inspeção dental. e) Os espelhos utilizados em telescópios são côncavos e as imagens por eles formadas são reais e se localizam, aproximadamente, no foco desses espelhos. Questão 04 - (UEPG PR) A figura abaixo representa um espelho esférico convexo com um objeto à sua frente. A distância do objeto ao espelho é igual a três vezes a distância focal do espelho. Com relação à imagem conjugada pelo espelho, assinale o que for correto. 01. A imagem conjugada é virtual, direta e reduzida. 02. A altura da imagem corresponde a da altura do objeto. 04. A distância do objeto à imagem é f. 08. A imagem está situada à direita do foco do espelho. Espelhos Esféricos – Básico Professor Neto Professor Allan Borçari 2 16. Sem conhecer o valor da distância focal do espelho, nada se pode afirmar sobre a imagem conjugada. Questão 05 - (UFG GO) Em abril de 2010, o telescópio espacial Hubble completou 20 anos em órbita. O avanço na obtenção de imagens permitiu descobertas de novas galáxias e informações sobre a matéria escura presente no Universo. Inicialmente, ele apresentou diversos problemas, obrigando a Nasa a enviar astronautas para fazerem reparos. Dentre esses problemas, a aberração esférica, em que os raios de luz que incidem sobre as bordas do espelho são desviados para um ponto diferente dos raios que incidem na região central do espelho. Esse problema pode ser corrigido dando- se um formato parabólico à curvatura do espelho. Qual das figuras abaixo representa o problema descrito? a) b) c) d) e) Questão 06 - (PUC RJ) Para o espelho côncavo esférico da figura, onde R = 10 cm, s = 30 cm, determine a distância s’ em cm da imagem ao vértice do espelho. a) 3. b) 5. c) 6. d) 10. e) 12. Questão 07 - (UFU MG) Atualmente, há diversos tipos de telescópios no mercado. Apesar de suas especificidades, todos funcionam com base em princípios fundamentais da Óptica. No esquema abaixo, há representação da trajetória que os raios de luz fazem em um telescópio conhecido como newtoniano, desde o instante em que incidem no espelho na posição A, passam pelo espelho na posição B e chegam à ocular. Espelhos Esféricos – Básico Professor Neto Professor Allan Borçari 3 É correto afirmar que os espelhos das posições A e B empregados nesse telescópio, assim como as propriedades físicas que possuem e que foram empregadas nesse instrumento são, respectivamente: a) o espelho da posição A é côncavo, e os raios que nele incidem refletem segundo o mesmo ângulo de incidência; o espelho da posição B é convexo, e os raios de luz que nele incidem refletem convergindo para seu foco. b) o espelho da posição A é convexo, e os raios de luz que nele incidem refletem convergindo para seu foco; o espelho da posição B é côncavo, e os raios de luz que nele incidem refletem convergindo para seu foco. c) o espelho da posição A é convexo, e os raios de luz que incidem em seu vértice refletem passando pelo seu centro de curvatura; o espelho da posição B é plano, e os raios que nele incidem refletem segundo o mesmo ângulo de incidência. d) o espelho da posição A é côncavo, e os raios de luz que nele incidem refletem convergindo para seu foco; o espelho da posição B é plano, e os raios que nele incidem refletem segundo o mesmo ângulo de incidência. Questão 08 - (UESPI) Um lápis de altura 16 cm encontra-se diante de um espelho esférico convexo, com distância focal de valor absoluto 40 cm. A imagem do lápis tem a mesma orientação deste e altura igual a 3,2 cm. A que distância do espelho encontra-se o lápis? a) 10 cm b) 20 cm c) 40 cm d) 140 cm e) 160 cm Questão 09 - (UFAL) Um palito de fósforo, de 8 cm de comprimento, é colocado a 80 cm de distância de um espelho esférico convexo. A imagem do palito possui comprimento de 1,6 cm e a mesma orientação deste. Pode-se concluir que o valor absoluto da distância focal do espelho vale: a) 10 cm b) 20 cm c) 30 cm d) 40 cm e) 50 cm Questão 10 - (FGV) Dois espelhos esféricos côncavos, um de distância focal 2,0 m e outro de distância focal 5,0 m, foram colocados um voltado para o outro, de forma que seus eixos principais coincidissem. Na metade da distância entre os dois espelhos, a 1 m da superfície refletora de cada um deles, foi colocado o objeto AB. A distância entre as imagens do objeto AB, conjugadas pelos espelhos, isoladamente, em m, é de a) b) c) d) e) Questão 11 - (UEFS BA)Espelhos Esféricos – Básico Professor Neto Professor Allan Borçari 4 Um espelho esférico conjuga, de um objeto real, de 6,0cm de altura, uma imagem direta com 8,0cm de altura, sendo ambos perpendiculares ao eixo principal. Considerando o objeto a 20,0cm do espelho, é correto afirmar que a) o raio de curvatura do espelho é igual a 60,0cm. b) o espelho esférico é convexo. c) o aumento linear transversal é igual a 8,0cm. d) a imagem obtida é real e a 40,0cm do espelho. e) a distância focal do espelho é igual a 80,0cm. Questão 12 - (UFAC) A parte côncava de uma colher de sopa de aço inox limpa pode ser utilizada como um espelho côncavo. Supondo que esta parte tenha um raio de curvatura de aproximadamente 4,0 cm. Qual a distância focal desse espelho, quando um objeto for colocado sobre seu eixo distante 12 cm do vértice? a) 2,0 cm b) 8,0 cm c) 4,0 cm d) 16,0 cm e) 3,0 cm TEXTO: 1 Utilize g = 10 m/s2 e , sempre que for necessário na resolução das questões. Questão 13 - (UNICAMP SP) Para espelhos esféricos nas condições de Gauss, a distância do objeto ao espelho, p, a distância da imagem ao espelho, p’, e o raio de curvatura do espelho, R, estão relacionados através da equação . O aumento linear transversal do espelho esférico é dado por , onde o sinal de A representa a orientação da imagem, direita quando positivo e invertida, quando negativo. Em particular, espelhos convexos são úteis por permitir o aumento do campo de visão e por essa razão são freqüentemente empregados em saídas de garagens e em corredores de supermercados. A figura a seguir mostra um espelho esférico convexo de raio de curvatura R. Quando uma pessoa está a uma distância de 4,0 m da superfície do espelho, sua imagem virtual se forma a 20 cm deste, conforme mostra a figura. Usando as expressões fornecidas acima, calcule o que se pede. a) O raio de curvatura do espelho. b) O tamanho h da imagem, se a pessoa tiver H = 1,60 m de altura. Questão 14 - (FFFCMPA RS) Dois objetos se encontram a uma distância de 6,0cm e 4,0cm ao longo do eixo central (ou eixo principal) de um espelho convexo cujo raio de curvatura é de 8,0cm. Nessas condições, a distância entre as imagens formadas no espelho é a) 2,0 cm. b) 0,4 cm. c) 1,0 cm. d) infinita. e) 1,2 cm. Questão 15 - (UEG GO) Por possuir a propriedade de ampliar o campo visual do observador, os espelhos esféricos apresentam várias aplicações. As imagens fornecidas pelos espelhos convexos a) são sempre reais, menores e invertidas. Espelhos Esféricos – Básico Professor Neto Professor Allan Borçari 5 b) são sempre virtuais, maiores e invertidas. c) são sempre virtuais, menores e direitas. d) são sempre reais, maiores e direitas. Questão 16 - (UFPE) Um objeto de altura h = 2,5 cm está localizado a 4,0 cm de uma lente delgada de distância focal f = +8,0 cm. Determine a altura deste objeto, em cm, quando observado através da lente. a) 2,5 b) 3,0 c) 4,5 d) 5,0 e) 6,5 Questão 17 - (UFG GO) Alguns veículos possuem espelhos retrovisores convexos no lado direito e, em alguns desses espelhos, lê-se a seguinte frase: “Objetos no espelho estão mais próximos do que parece.” Isso ocorre porque o cérebro associa o tamanho da imagem com o inverso da distância. Essa associação deve-se ao fato de que quanto maior for a distância do objeto ao observador menor será a imagem formada na retina. Um automóvel possui um retrovisor direito convexo com raio de curvatura R. Seu motorista observa por esse espelho, localizado a uma distância R do seu olho, um automóvel de 2,0 metros de altura que se encontra a 20R de distância do espelho. Considerando o exposto, calcule: a) o tamanho da imagem no espelho retrovisor; b) a distância, como estimada pelo cérebro, do objeto ao espelho retrovisor. Questão 18 - (UNESP) Observe o adesivo plástico apresentado no espelho côncavo de raio de curvatura igual a 1,0 m, na figura 1. Essa informação indica que o espelho produz imagens nítidas com dimensões até cinco vezes maiores do que as de um objeto colocado diante dele. Considerando válidas as condições de nitidez de Gauss para esse espelho, calcule o aumento linear conseguido quando o lápis estiver a 10 cm do vértice do espelho, perpendicularmente ao seu eixo principal, e a distância em que o lápis deveria estar do vértice do espelho, para que sua imagem fosse direita e ampliada cinco vezes. Questão 19 - (UNIFICADO RJ) Um espelho esférico côncavo tem distância focal (f) igual a 20 cm. Um objeto de 5 cm de altura é colocado de frente para a superfície refletora desse Espelhos Esféricos – Básico Professor Neto Professor Allan Borçari 6 espelho, sobre o eixo principal, formando uma imagem real invertida e com 4 cm de altura. A distância, em centímetros, entre o objeto e a imagem é de a) 9 b) 12 c) 25 d) 45 e) 75 Questão 20 - (UEPG PR) Em geral, ocorrem simultaneamente reflexão, refração e absorção em certo grau quando a luz interage com a matéria. Diz-se que a luz é refletida quando ela retorna ao meio de onde veio. Sobre o fenômeno da reflexão da luz, assinale o que for correto. 01. Para um objeto situado sobre o centro de curvatura de um espelho esférico côncavo a imagem conjugada será real, do mesmo tamanho e invertida, formando-se no foco do espelho. 02. Um objeto situado no ponto médio entre o foco e o vértice de um espelho côncavo conjugará uma imagem real situada em uma posição simétrica ao foco do espelho. 04. Dependendo da superfície sobre a qual a luz incida a reflexão pode ser especular ou difusa. 08. Campo de um espelho é a região do espaço que pode ser observada pela reflexão no espelho. 16. Um objeto posicionado na frente de um espelho convexo conjugará uma imagem virtual, direta e ampliada. Questão 21 - (UEM PR) Com relação aos espelhos planos e aos espelhos esféricos, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01. A imagem formada por qualquer espelho é sempre virtual. 02. A imagem formada por um espelho esférico côncavo, quando o objeto está entre o vértice e o foco do espelho, é menor, virtual e direita. 04. A equação de conjugação de espelhos esféricos é válida apenas quando as condições de estigmatismo ocorrem. 08. Um espelho esférico côncavo concentra grande energia luminosa no foco, quando a fonte luminosa situada no eixo do espelho e em frente ao mesmo se encontra no infinito. 16. Um objeto real de 3,0cm de altura é posicionadono eixo principal de um espelho esférico côncavo de raio de curvatura igual a 40,0cm. Quando o objeto está a 30,0cm do vértice, a imagem é ampliada em 2 vezes e se forma a 60,0cm do vértice. Questão 22 - (UNISA SP) Um objeto real é colocado diante de um espelho esférico que conjuga uma imagem virtual e duas vezes maior do que o objeto. Se a distância entre o objeto e sua respectiva imagem é 45cm, é possível concluir que a distância focal do espelho é, em cm, igual a a) 10. b) 20. c) 30. d) 40. e) 50. Questão 23 - (ITA SP) Um espelho esférico convexo reflete uma imagem equivalente a 3/4 da altura de um objeto dele situado a uma distância p1. Então, para que essa imagem seja refletida com apenas 1/4 da sua altura, o objeto deverá se situar a uma distância p2 do espelho, dada por a) p2 = 9p1. Espelhos Esféricos – Básico Professor Neto Professor Allan Borçari 7 b) p2 = 9p1/4. c) p2 = 9p1/7. d) p2 = 15p1/7. e) p2 = −15p1/7. GABARITO: 1) Gab: A 2) Gab: A 3) Gab: E 4) Gab: 03 5) Gab: D 6) Gab: C 7) Gab: D 8) Gab: E 9) Gab: B 10) Gab: A 11) Gab: E 12) Gab: A 13) Gab: a) 42 cm b) h = 8,0 cm 14) Gab: B 15) Gab: C 16) Gab: D 17) Gab: a) i ≈ 0,05 cm. b) 61 ⋅ R 18) Gab: A = 1,25 p = 40cm 19) Gab: A 20) Gab: 12 21) Gab: 28 22) Gab: C 23) Gab: A
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