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Imagine um experimento em um laboratório onde um feixe de luz é refletido por uma série de espelhos dispostos de forma que a intensidade do feixe diminui geometricamente a cada reflexão. No primeiro espelho, a intensidade do feixe é de 8000 lúmens. Cada vez que o feixe é refletido por um espelho, sua intensidade é reduzida a um quinto do valor anterior. Considere que o número de reflexões é infinito. Calcule a soma total da intensidade do feixe de luz após todas as reflexões.

(A) 9.600 lúmens.
(B) 10.000 lúmens.
(C) 10.200 lúmens.
(D) 9.800 lúmens.
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Praticando Para Aprender

ano passado

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ano passado

Para resolver essa questão, precisamos entender que a intensidade do feixe de luz diminui geometricamente a cada reflexão. A intensidade inicial é de 8000 lúmens e, a cada reflexão, ela é reduzida a um quinto do valor anterior. Podemos representar a intensidade após cada reflexão como uma série geométrica: - Intensidade inicial: \( I_0 = 8000 \) lúmens - Após a 1ª reflexão: \( I_1 = \frac{8000}{5} = 1600 \) lúmens - Após a 2ª reflexão: \( I_2 = \frac{1600}{5} = 320 \) lúmens - E assim por diante. A soma total da intensidade após infinitas reflexões pode ser calculada pela fórmula da soma de uma série geométrica infinita: \[ S = \frac{a}{1 - r} \] onde: - \( a \) é o primeiro termo da série (8000 lúmens), - \( r \) é a razão da série (1/5). Substituindo os valores: \[ S = \frac{8000}{1 - \frac{1}{5}} = \frac{8000}{\frac{4}{5}} = 8000 \times \frac{5}{4} = 10000 \text{ lúmens} \] Portanto, a soma total da intensidade do feixe de luz após todas as reflexões é: (B) 10.000 lúmens.

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