Eu e meus colegas da turma do 5º ano construímos um periscópio usando duas caixas de papelão e dois pequenos…

Questão

Eu e meus colegas da turma do 5º ano construímos um periscópio usando duas caixas de papelão e dois pequenos espelhos retangulares. Para montar, colocamos um espelho no topo da primeira caixa e outro no fundo da segunda. No entanto, o primeiro estava inclinado a 30 graus em relação à horizontal e o segundo a 60 graus. Ao tentar observar um objeto escondido atrás de uma barreira, a imagem saiu distorcida ou não apareceu corretamente. Para que o periscópio funcione adequadamente, os espelhos devem ser posicionados de modo que os raios de luz reflitam seguindo a lei da reflexão. Analise o texto e identifique qual ajuste dos espelhos corrige o funcionamento do periscópio.

1. A) Manter o espelho superior a 30 graus e o inferior a 60 graus em relação à horizontal
2. B) Inclinar o espelho superior a 60 graus e o inferior a 30 graus em relação à horizontal
3. C) Posicionar um espelho a 45 graus e o outro a 90 graus em relação à horizontal
4. D) Inclinar ambos os espelhos a 45 graus em relação à horizontal
5. E) Deixar ambos os espelhos paralelos à superfície horizontal

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Pela lei da reflexão, o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão, ambos medidos em relação à normal do espelho (a reta perpendicular a ele). Passo 2: Para o periscópio funcionar, o raio de luz que entra pelo topo na direção horizontal precisa sair pelo fundo também na direção horizontal, ou seja, deve sofrer um desvio total de 90 graus. Passo 3: Ao refletir em um espelho inclinado de um ângulo θ em relação à horizontal, o raio sofre um desvio de 2 vezes θ. Para obter 90 graus, θ deve valer 45 graus. Passo 4: Como o segundo espelho também precisa desviar o raio em 90 graus no mesmo sentido, os dois devem estar inclinados a 45 graus e paralelos entre si, o que mantém a imagem na orientação correta. Passo 5: A alternativa A está errada, pois 30 e 60 graus geram desvios de 60 e 120 graus, que não redirecionam corretamente a luz (é exatamente o problema descrito no texto). Passo 6: A alternativa B está errada, pois apenas trocar as inclinações mantém desvios de 120 e 60 graus, portanto o problema persiste. Passo 7: A alternativa C está errada, pois um espelho a 90 graus fica perpendicular ao chão e não desvia a luz de forma útil, enquanto o de 45 graus desvia apenas 90 graus. Passo 8: A alternativa E está errada, pois espelhos paralelos ao chão não desviam o raio horizontal, que continuaria horizontal e não contornaria a barreira. Conclusão: a correção que faz o periscópio funcionar é inclinar ambos os espelhos a 45 graus, como indica o gabarito D.

💡 Dica: Aplique a lei da reflexão e considere o caminho da luz nos dois espelhos.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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