Exercicios formação de imagens em espelhos esfericos

Olá, tudo certo? Hoje vamos fazer alguns exercícios sobre Espelhos Esféricos. Mas antes, faremos uma revisão. Acompanhe e bons estudos.

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Elementos do espelho esférico
Exercícios
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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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Espero que você tenha compreendido um pouco melhor sobre espelhos esféricos. E se quiser ajuda para melhorar seu nível de Física em outras matérias, entre em contato comigo e escolha o curso de Física mais adequado para você!

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Exercícios de Física

(CESGRANRIO) Um objeto de altura O é colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho esférico côncavo. Estando o objeto no infinito, a imagem desse objeto será:

a) real, localizada no foco; b) real e de mesmo tamanho do objeto; c) real, maior do que o tamanho do objeto; d) virtual e de mesmo tamanho do objeto;

e) virtual, menor do que o tamanho do objeto.

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(UNIP) Um estudante de Física deseja acender seu cigarro usando um espelho esférico e a energia solar. A respeito do tipo de espelho esférico e do posicionamento da ponta do cigarro, assinale a opção correta:

Espelho Posição da ponta do cigarro

a) côncavo centro de curvatura do espelho b) côncavo vértice do espelho c) côncavo foco do espelho d) convexo centro de curvatura do espelho

e) convexo foco do espelho

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(PUC) Em um farol de automóvel tem-se um refletor constituído por um espelho esférico e um filamento de pequenas dimensões que pode emitir luz. O farol funciona bem quando o espelho é:

a) côncavo e o filamento está no centro do espelho; b) côncavo e o filamento está no foco do espelho; c) convexo e o filamento está no centro do espelho; d) convexo e o filamento está no foco do espelho;

e) convexo e o filamento está no ponto médio entre o foco e o centro do espelho.

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(UFES) Um objeto está sobre o eixo de um espelho esférico côncavo. A distância entre o objeto e o espelho é maior que o raio de curvatura do espelho. A imagem do objeto é:

a) real, não invertida, menor que o objeto; b) real, invertida, maior que o objeto; c) real, invertida, menor que o objeto; d) virtual, não invertida, maior que o objeto;

e) virtual, invertida, menor que o objeto.

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(VUNESP) Um pequeno prego se encontra diante de um espelho côncavo, perpendicularmente ao eixo óptico principal, entre o foco e o espelho. A imagem do prego será:

a) real, invertida e menor que o objeto; b) virtual, invertida e menor que o objeto; c) real, direta e menor que o objeto; d) virtual, direta e maior que o objeto;

e) real, invertida e maior que o objeto.

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(FUND. UNIV. DE ITAÚNA) Uma pessoa observou a sua imagem, formada na parte côncava de uma colher bem polida. Em relação à imagem formada, é CORRETO afirmar que:

a) a imagem formada nunca é invertida; b) a imagem formada é sempre invertida; c) quando não invertida, a imagem é real; d) quando não invertida, a imagem é virtual;

e) a imagem formada é virtual e não invertida.

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(MACKENZIE) Diante de um espelho esférico côncavo coloca-se um objeto real no ponto médio do segmento definido pelo foco principal e pelo centro de curvatura. Se o raio de curvatura desse espelho é de 2,4m, a distância entre o objeto e sua imagem conjugada é de:

a) 0,60m b) 1,2m c) 1,8m d) 2,4m

e) 3,6m

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(UCS) Um espelho esférico conjuga a um objeto real, a 40cm de seu vértice, uma imagem direita e duas vezes menor. Pode-se afirmar que o espelho é:

a) côncavo de 40 cm de distância focal; b) côncavo de 40cm de raio de curvatura; c) convexo de 40cm de módulo de distância focal; d) convexo de 40cm de raio de curvatura;

e) convexo de 40cm como distância entre o objeto e a imagem.

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(PUC – RJ) Um objeto é colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho esférico convexo. Notamos que, nesse caso, a altura de imagem é i1. Em seguida, o mesmo objeto é aproximado do espelho, formando uma nova imagem, cuja altura é i2. Quando aproximamos o objeto, a imagem:

a) se aproxima do espelho, sendo i1 < i2;
b) se aproxima do espelho, sendo i1 > i2;
c) se aproxima do espelho, sendo i1 = i2;
d) se afasta do espelho, sendo i1 > i2;
e) se afasta do espelho, sendo i1 < i2.

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(ITA) Um jovem estudante para fazer a barba mais eficientemente, resolve comprar um espelho esférico que aumente duas vezes a imagem do seu rosto quando ele se coloca a 50cm dele. Que tipo de espelho ele deve usar e qual o raio de curvatura?

a) Convexo com r = 50cm. b) Côncavo com r = 2,0m. c) Côncavo com r = 33cm. d) Convexo com r = 67cm.

e) Um espelho diferente dos mencionados.

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