Um objeto se move em linha reta em direção a um espelho plano a 5 m/s. Qual é a velocidade da imagem em…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um objeto se move em linha reta em direção a um espelho plano a 5 m/s. Qual é a velocidade da imagem em relação ao objeto?
- A) 2,5 m/s
- B) 5 m/s
- C) 10 m/s
- D) 7 m/s
- E) 0 m/s
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Resolvi a questão por conta própria. Considere o espelho plano como referência, na posição x = 0. O objeto está do lado direito, na posição x = d (d > 0), e se aproxima do espelho com velocidade de -5 m/s, pois o movimento é em direção ao espelho.
- Pela propriedade do espelho plano, a imagem é simétrica ao objeto em relação ao espelho. Assim, a imagem está na posição x = -d, do lado oposto. Quando o objeto se aproxima do espelho, a imagem também se aproxima dele, mas vindo do outro lado, com velocidade de +5 m/s em relação ao mesmo referencial.
- Calcula-se a velocidade da imagem em relação ao objeto como a diferença entre as velocidades: v_imagem - v_objeto = 5 - (-5) = 10 m/s. O sinal indica apenas que os dois se aproximam entre si, e o módulo é 10 m/s.
- Logo, a alternativa correta é a C (10 m/s), que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A (2,5 m/s) não corresponde a nenhuma relação entre as velocidades envolvidas; B (5 m/s) considera apenas a velocidade do objeto ou da imagem em relação ao espelho, e não a velocidade relativa entre os dois; D (7 m/s) não resulta de nenhuma operação física coerente com os dados; E (0 m/s) supõe que a imagem fica parada, o que ocorre apenas se o objeto estiver em repouso.
💡 Dica: Considere a relação entre a velocidade do objeto e a imagem em um espelho plano.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente dividiu a velocidade do objeto por dois, como se a imagem se movesse na metade da velocidade ou se tratasse de uma média. Não considerou que a imagem se move com a mesma rapidez do objeto, em sentido oposto em relação ao espelho.
O aluno provavelmente achou que a velocidade relativa é igual à velocidade do objeto em relação ao espelho, sem somar as velocidades de aproximação de objeto e imagem. Ignorou que a imagem também se aproxima do objeto.
Por que engana: Confundir a velocidade da imagem com a velocidade do objeto, esquecendo que a imagem se move em direção ao objeto com velocidade dobrada.
A imagem não se move mais rápido.
O aluno provavelmente fez uma soma ou combinação arbitrária de números dos dados, sem usar o raciocínio de simetria do espelho plano. Não modelou corretamente a posição e o movimento da imagem.
O aluno provavelmente acreditou que a imagem fica parada em relação ao objeto, talvez por intuição de que a imagem está 'presa' ao espelho. Esqueceu que a imagem se move como o objeto, em sentido contrário em relação ao espelho.
Raio-X da questão
velocidade da imagem
avaliacao
velocidade relativa · reflexao em espelho plano
Revisar as propriedades de reflexão em espelhos planos.
Confundir a velocidade da imagem com a velocidade do objeto, esquecendo que a imagem se move em direção ao objeto com velocidade dobrada.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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