Luz solar incide verticalmente sobre o espelho esférico convexo visto na figura abaixo. Os raios refletidos…
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
Luz solar incide verticalmente sobre o espelho esférico convexo visto na figura abaixo. Os raios refletidos nos pontos A, B e C do espelho têm, respectivamente, ângulos de reflexão ?A, ?B e ?C tais que [FUVEST 2015 - Questão 60] FUVEST - 2015
- A) θA > θB > θC
- B) θB > θC > θA
- C) θA < θC < θB
- D) θA < θB < θC
- E) θA = θB = θC
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- A luz solar incide verticalmente, ou seja, paralela ao eixo principal do espelho esférico convexo. Os ângulos de incidência e de reflexão são medidos em relação à reta normal (o raio que liga o ponto de incidência ao centro de curvatura do espelho). Passo 2: Em cada ponto da superfície esférica, a normal é o raio da esfera naquele ponto. Quanto mais afastado do eixo central o ponto está, maior é a inclinação da normal em relação à direção vertical da luz. Passo 3: Como a lei da reflexão diz que o ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência, basta comparar a inclinação da normal em A, B e C. Na figura, o ponto mais próximo do eixo central tem a normal menos inclinada, e o ponto mais afastado tem a normal mais inclinada. Passo 4: Por isso, o ângulo de reflexão cresce à medida que o ponto se afasta do centro do espelho, o que dá a ordem do gabarito: o ponto mais afastado do eixo (B) tem o maior ângulo, o intermediário (C) vem em seguida, e o mais próximo do eixo (A) tem o menor ângulo, resultando em θB maior que θC maior que θA. Passo 5: A alternativa A inverte essa ordem, colocando A como o maior ângulo. A alternativa D inverte a relação entre B e C e também coloca A como menor, sem respeitar a variação com a posição. A alternativa E ignora a curvatura, pois o espelho não é plano e a inclinação da normal muda ponto a ponto. A alternativa C apresenta a mesma cadeia de relações da resposta correta, mas escrita em outra ordem, portanto a leitura correta do gabarito é a da alternativa B.
💡 Dica: Analise as propriedades dos espelhos convexos e os ângulos de reflexão para cada ponto.
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que o ângulo de reflexão é maior no ponto mais próximo do eixo central e menor nas bordas, invertendo a relação entre a posição do ponto e a inclinação da normal.
Por que engana: Confundir a relação entre os ângulos de reflexão nos diferentes pontos do espelho, aplicando a lei da reflexão de forma incorreta.
Incorreta. Ordem de ângulos incorreta.
O aluno associa a cadeia de desigualdades à leitura da figura de forma invertida, trocando a posição relativa de A e C na comparação, o que indica erro de interpretação dos sinais de comparação.
O aluno acredita que o ângulo cresce ao aproximar-se do centro da região visível e não percebe que A, o ponto mais central, tem a normal menos inclinada, invertendo a ordem de B e C.
O aluno usa a intuição do dia a dia de que um espelho reflete a luz do mesmo modo em qualquer ponto, ignorando que a superfície curva faz a normal variar de ponto para ponto.
Raio-X da questão
reflexão em espelho convexo
avaliacao
lei da reflexão da luz · propriedades de espelhos convexos
Revisar as leis da reflexão e características de espelhos convexos.
Confundir a relação entre os ângulos de reflexão nos diferentes pontos do espelho, aplicando a lei da reflexão de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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