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Física1ª sérieBNCC EM13CNT205Difícil⏱ medio

Espelho convexo com distância focal f = -0,15 m tem objeto a do = 0,50 m. Determine di, a natureza da imagem e…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT205

Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Espelho convexo com distância focal f = -0,15 m tem objeto a do = 0,50 m. Determine di, a natureza da imagem e o aumento.

  1. A) di = -0,10 m; imagem real e reduzida.
  2. B) di = -0,115 m (imagem virtual, atrás do espelho), imagem direita e reduzida; aumento m = +0,23.
  3. C) di = -0,05 m; imagem invertida e real.
  4. D) di = 0,50 m; imagem direita e ampliada.
  5. E) di = 0,15 m; imagem real e grande.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

  1. Identifique os dados. Como o espelho é convexo, a distância focal é negativa: f = -0,15 m. O objeto está real e diante do espelho, com do = 0,50 m (positivo). Passo 2: Aplique a equação de Gauss: 1/f = 1/do + 1/di. Passo 3: Isole 1/di: 1/di = 1/f - 1/do = 1/(-0,15) - 1/0,50 = -6,667 - 2 = -8,667. Passo 4: Calcule di = 1/(-8,667) = -0,115 m (aproximadamente). O sinal negativo indica imagem virtual, situada atrás do espelho. Passo 5: Natureza da imagem: di negativo significa imagem virtual, e espelho convexo sempre forma imagem direita e menor que o objeto. Passo 6: Aumento linear: m = -di/do = -(-0,115)/0,50 = +0,23. O sinal positivo confirma imagem direita e o módulo menor que 1 confirma imagem reduzida. Passo 7: Conclusão: a alternativa correta é a B, coincidindo com o gabarito oficial. A) Está errada porque di negativo indica imagem virtual, e não real, e o valor de di não corresponde ao cálculo. C) Está errada porque o espelho convexo nunca forma imagem real nem invertida. D) Está errada porque o valor de di positivo indicaria imagem real à frente do espelho, o que não ocorre em espelho convexo. E) Está errada porque usa a distância focal em módulo com sinal trocado, e imagem real não se forma em espelho convexo.

💡 Dica: Utilize a fórmula dos espelhos para calcular a imagem.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno percebe que di é negativo mas associa esse sinal a imagem real, quando no espelho convexo di negativo indica imagem virtual atrás do espelho.

Por que engana: Confundir a natureza da imagem, acreditando que a imagem formada por um espelho convexo é real, quando na verdade é virtual.

B Correta

1/f = 1/do + 1/di ? 1/(-0,15) = 1/0,50 + 1/di ? 1/di = -8,6667 ? di = -0,115 m (virtual). Aumento m = -di/do = 0,115/0,50 = 0,23.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno aplica a equação de Gauss com erro de sinal ou de inversão de frações e, além disso, supõe que o espelho convexo forma imagem real e invertida como um espelho côncavo.

D Erradaerro: Senso comum

O aluno usa a intuição do espelho plano, achando que a imagem fica à mesma distância do objeto e sempre ampliada, sem considerar que o espelho convexo reduz a imagem.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno ignora o sinal negativo da distância focal do espelho convexo, trata f como positiva e obtém imagem real e maior, o que é incompatível com espelho convexo.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Analisar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade multipla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio
🎯 Conceito central

espelho convexo

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

fórmula dos espelhos · distância focal

📚 Reveja

Revisar as propriedades dos espelhos e a fórmula de formação de imagens.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a natureza da imagem, acreditando que a imagem formada por um espelho convexo é real, quando na verdade é virtual.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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