Um espelho esférico côncavo tem distância focal f = 10,0 cm. Um objeto de altura h = 4,0 cm é colocado ao…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Um espelho esférico côncavo tem distância focal f = 10,0 cm. Um objeto de altura h = 4,0 cm é colocado ao longo do eixo principal a do = 30,0 cm do vértice. a) Determine posição e tamanho da imagem usando a equação dos espelhos. b) Se um espelho plano for posicionado coaxialmente 5,0 cm além da imagem real, descreva qualitativamente o que ocorre com os raios e a formação de imagem. c) Indique fontes de perda de intensidade luminosa no arranjo e medidas para reduzí-las em aplicação prática.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Modelo: 1/f = 1/do + 1/di ? 1/10 = 1/30 + 1/di ? 1/di = 1/15 ? di = 15,0 cm. m = -di/do = -15/30 = -0,5 ? hi = m·ho = -0,5·4,0 cm = -2,0 cm. Resultado: imagem real, invertida, altura 2,0 cm, situada a 15,0 cm do vértice. Com o espelho plano 5,0 cm além da imagem real, os raios que formaram a imagem real são refletidos pelo plano e produzem uma imagem virtual simétrica atrás do plano; reflexões sucessivas podem gerar imagens adicionais. Perdas de intensidade: absorção e espalhamento (R + A + T = 1). Medidas: usar revestimentos de alta refletância (p.ex. prata/álcool apropriado), polimento e alinhamento preciso para reduzir perdas e espalhamento, e bloquear luz ambiente para melhorar eficiência.
Explicação
A utilização da equação dos espelhos permite calcular a posição e o tamanho da imagem formada, considerando a relação entre a distância focal, a distância do objeto e a distância da imagem. A descrição do comportamento dos raios ao encontrar um espelho plano explica a formação de uma imagem virtual, que é uma consequência da reflexão dos raios. As fontes de perda de intensidade luminosa e as medidas para minimizá-las são fundamentais para otimizar a eficiência do sistema óptico, garantindo melhor qualidade na formação da imagem.
Raio-X da questão
espelhos esféricos
avaliacao
equação dos espelhos · formação de imagens
Revisar a equação dos espelhos e a formação de imagens em espelhos côncavos.
O aluno pode confundir a posição da imagem real com a posição do objeto, resultando em um cálculo incorreto da altura da imagem.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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