Física1ª sérieBNCC EM13CNT101Média⏱ longo

Explique, usando a equação dos espelhos 1/f = 1/do + 1/di e as definições de distância e aumento, por que um…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT101

Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Explique, usando a equação dos espelhos 1/f = 1/do + 1/di e as definições de distância e aumento, por que um espelho plano sempre forma imagem virtual de tamanho igual ao objeto, enquanto espelhos esféricos podem ampliar ou reduzir. Ilustre com cálculos para do = 0,50 m: (a) espelho plano; (b) espelho côncavo com f = 0,25 m.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Para espelho plano: pode-se considerar f ? 8 (raio de curvatura infinito). A equação 1/f = 1/do + 1/di torna-se 0 = 1/do + 1/di ? di = -do (sinais convencionais: imagem atrás do espelho). Em módulo di = do = 0,50 m; aumento m = -di/do = -(-0,50)/0,50 = 1 ? imagem com o mesmo tamanho e orientação direita (virtual). Para espelho côncavo com f = 0,25 m e do = 0,50 m: 1/f = 1/do + 1/di ? 1/0,25 = 1/0,50 + 1/di ? 4 = 2 + 1/di ? 1/di = 2 ? di = 0,50 m. Aumento m = -di/do = -0,50/0,50 = -1, ou seja, imagem com mesmo tamanho mas invertida (imagem real no mesmo plano que o objeto). Para outros valores de do (mais próximos ou mais distantes de f) o valor de di varia segundo 1/di = 1/f - 1/do, e assim m = -di/do pode assumir valores com módulo maior que 1 (ampliação) ou menor que 1 (redução). Conclusão: o espelho plano não convergindo age como reflexor simétrico com di = do, fixando m = 1; espelhos esféricos, por terem f finito, alteram di em função de do segundo 1/f = 1/do + 1/di, permitindo imagens reais ou virtuais com aumento variável dependendo da geometria.

Explicação

A explicação demonstra como a equação dos espelhos se aplica a diferentes tipos de espelhos, evidenciando que o espelho plano resulta sempre em uma imagem virtual do mesmo tamanho devido à sua natureza reflexiva simétrica. Já o espelho côncavo, com seu foco finito, permite a formação de imagens reais ou virtuais e a variação do aumento, dependendo da posição do objeto em relação ao foco. Os cálculos apresentados ilustram claramente essas diferenças, mostrando como a distância da imagem e o aumento se alteram conforme as características do espelho.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Avaliar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ interpretativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

espelhos e formação de imagem

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

equação dos espelhos · distância e aumento

📚 Reveja

Revisar a equação dos espelhos e conceitos de aumento e distância.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir as características das imagens formadas por espelhos planos e esféricos, não aplicando corretamente a equação dos espelhos.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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