Olá, tudo certo? Hoje vamos fazer alguns exercícios sobre Espelhos Esféricos. Mas antes, faremos uma revisão. Acompanhe e bons estudos.
Elementos do espelho esférico
O primeiro ponto para estudarmos a reflexão da luz nos espelhos esféricos é saber como podemos reconhecê-lo. Veja a figura abaixo:
Repare que, ao fazer um corte na esfera, temos uma parte interna, que será côncava, e uma parte externa, que será convexa. Quando houver a incidência de luz – não importa em qual face -, lembre-se de que é necessário traçar a reta normalmente, que passa no centro da esfera, e usar os cálculos de que o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão
(i = r).
Quando falamos em espelhos, temos três pontos que são determinados sobre o eixo principal. Veja a figura abaixo:
Atente-se a que essa esfera obviamente tem um raio; neste caso chama-se raio da curvatura.
Para conferir a revisão teórica completa sobre espelhos esféricos acesse aqui.
Exercícios
Questão 1. (Fgv) Um objeto realiza movimento harmônico simples, de amplitude e frequência em frente a um espelho esférico convexo, deslocando-se sobre o eixo principal do espelho. O movimento da imagem desse objeto, observado no espelho, apresentará, em relação ao movimento do objeto,
a) mesma frequência e maior amplitude.
b) frequência e amplitude menores.
c) frequência e amplitude maiores.
d) mesma frequência e menor amplitude.
e) mesma frequência e mesma amplitude.
Resposta: D
Como o espelho convexo conjuga uma imagem menor e virtual, o movimento descrito pela imagem terá menor amplitude e mesma frequência do objeto.
Questão 2. (Famerp) No dia 20 de junho de 1969, o ser humano caminhou pela primeira vez na superfície lunar. Em uma das fotos registradas nesse dia pode-se ver uma imagem direita e menor formada pela superfície convexa do visor do capacete do astronauta Edwin Aldrin, que funciona como um espelho.
Essa imagem é:
a) real e o objeto se encontra além do centro de curvatura do espelho.
b) virtual e independe da localização do objeto.
c) virtual e o objeto se encontra entre o espelho e seu foco principal.
d) real e o objeto se encontra entre o espelho e seu foco principal.
e) real e independe da localização do objeto.
Resposta: B
A imagem de um espelho convexo é sempre menor, direita e virtual sendo o foco principal também virtual, independendo de onde o objeto está colocado. Alternativa [B].
Questão 3. (Mackenzie)
O espelho bucal, utilizado por dentistas, é um instrumento que pode ser feito com um espelho plano ou esférico.
Um dentista, a fim de obter uma imagem ampliada de um dente específico, deve utilizar um espelho bucal
a) côncavo, sendo colocado a uma distância do dente menor que a distância focal.
b) côncavo, sendo colocado a uma distância do dente entre o foco e o centro de curvatura.
c) convexo, sendo colocado a uma distância do dente entre o foco e o centro de curvatura.
d) plano.
e) convexo, sendo colocado a uma distância do dente menor que a distância focal.
Resposta:[A]
Como a imagem é virtual e maior, o espelho usado tem que ser côncavo, com o objeto colocado entre o foco e o vértice do espelho como ilustrado na figura.
Questão 4. (Fatec) A figura apresenta a obra de litogravura “Mão com esfera refletora” (1935), do artista gráfico holandês Maurits Cornelis Escher (1898–1972), que se representou por uma imagem refletida em uma esfera.
Sendo o artista o objeto refletido na superfície dessa esfera, podemos afirmar corretamente, sobre essa imagem formada, que se
a) assemelha à classificação exata de uma imagem observada em uma lente delgada convergente.
b) assemelha à classificação exata de uma imagem observada em um espelho côncavo.
c) classifica em menor, direita e real.
d) posiciona entre o foco e o vértice da face refletora.
e) posiciona entre o raio de curvatura e o vértice da face refletora.
Resposta: D
A esfera é um espelho esférico convexo, portanto a imagem de um objeto real é sempre:
Virtual, direita, menor que o objeto, situada entre o foco e o vértice.
Questão 5. (Ita) A imagem de um objeto formada por um espelho côncavo mede metade do tamanho do objeto.
Se este é deslocado de uma distância de 15 cm em direção ao espelho, o tamanho da imagem terá o dobro do tamanho do objeto. Estime a distância focal do espelho e assinale a alternativa correspondente.
a) 40 cm
b) 30 cm
c) 20 cm
d) 10 cm
e) 5 cm
Resposta: D
Questão 6. (Famerp) Um objeto luminoso encontra-se a 40 cm de uma parede e a 20 cm de um espelho côncavo, que projeta na parede uma imagem nítida do objeto, como mostra a figura.
Considerando que o espelho obedece às condições de nitidez de Gauss, a sua distância focal é, em cm:
a) 15
b) 20
c) 30
d) 25
e) 35
Resposta: A
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