Lista de Exercícios - Física - Óptica - Espelhos Planos e Esféricos - ENEM e Vestibulares - Prof Aruã

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LISTA DE EXERCÍCIOS – FÍSICA – ÓPTICA – ESPELHOS 
PLANOS E ESFÉRICOS 
 
1. (Unicamp 2012) A figura abaixo mostra um espelho retrovisor plano na lateral esquerda de 
um carro. O espelho está disposto verticalmente e a altura do seu centro coincide com a altura 
dos olhos do motorista. Os pontos da figura pertencem a um plano horizontal que passa pelo 
centro do espelho. Nesse caso, os pontos que podem ser vistos pelo motorista são: 
 
 
a) 1, 4, 5 e 9. 
b) 4, 7, 8 e 9. 
c) 1, 2, 5 e 9. 
d) 2, 5, 6 e 9. 
 
2. (Ufal 2010) Um palito de fósforo, de 8 cm de comprimento, é colocado a 80 cm de distância 
de um espelho esférico convexo. A imagem do palito possui comprimento de 1,6 cm e a 
mesma orientação deste. Pode-se concluir que o valor absoluto da distância focal do espelho 
vale: 
a) 10 cm 
b) 20 cm 
c) 30 cm 
d) 40 cm 
e) 50 cm 
 
3. (Upe 2014) Um objeto foi colocado sobre o eixo principal de um espelho côncavo de raio de 
curvatura igual a 6,0 cm. A partir disso, é possível observar que uma imagem real foi formada a 
12,0 cm de distância do vértice do espelho. Dessa forma, é CORRETO afirmar que o objeto 
encontra-se a uma distância do vértice do espelho igual a 
a) 2,0 cm 
b) 4,0 cm 
c) 5,0 cm 
d) 6,0 cm 
e) 8,0 cm 
 
 
 
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4. (Mackenzie 2016) Um objeto extenso de altura h está fixo, disposto frontalmente diante de 
uma superfície refletora de um espelho plano, a uma distância de 120,0 cm. Aproximando-se o 
espelho do objeto de uma distância de 20,0 cm, a imagem conjugada, nessa condição, 
encontra-se distante do objeto de 
a) 100,0 cm 
b) 120,0 cm 
c) 200,0 cm 
d) 240,0 cm 
e) 300,0 cm 
 
5. (Famerp 2018) Um objeto luminoso encontra-se a 40 cm de uma parede e a 20 cm de um 
espelho côncavo, que projeta na parede uma imagem nítida do objeto, como mostra a figura. 
 
 
 
Considerando que o espelho obedece às condições de nitidez de Gauss, a sua distância focal 
é 
a) 15 cm. 
b) 20 cm. 
c) 30 cm. 
d) 25 cm. 
e) 35 cm. 
 
6. (Unesp 2012) Observe o adesivo plástico apresentado no espelho côncavo de raio de 
curvatura igual a 1,0 m, na figura 1. Essa informação indica que o espelho produz imagens 
nítidas com dimensões até cinco vezes maiores do que as de um objeto colocado diante dele. 
 
 
 
 
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Considerando válidas as condições de nitidez de Gauss para esse espelho, calcule o aumento 
linear conseguido quando o lápis estiver a 10 cm do vértice do espelho, perpendicularmente ao 
seu eixo principal, e a distância em que o lápis deveria estar do vértice do espelho, para que 
sua imagem fosse direita e ampliada cinco vezes. 
 
7. (G1 - cftmg 2015) Analise o esquema abaixo referente a um espelho plano. 
 
 
 
A imagem do objeto que será vista pelo observador localiza-se no ponto 
a) 1 
b) 2 
c) 3 
d) 4 
 
8. (Unesp 2014) Uma pessoa está parada numa calçada plana e horizontal diante de um 
espelho plano vertical E pendurado na fachada de uma loja. A figura representa a visão de 
cima da região. 
 
 
 
Olhando para o espelho, a pessoa pode ver a imagem de um motociclista e de sua motocicleta 
que passam pela rua com velocidade constante V = 0,8 m/s, em uma trajetória retilínea 
paralela à calçada, conforme indica a linha tracejada. Considerando que o ponto O na figura 
represente a posição dos olhos da pessoa parada na calçada, é correto afirmar que ela poderá 
 
 
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ver a imagem por inteiro do motociclista e de sua motocicleta refletida no espelho durante um 
intervalo de tempo, em segundos, igual a 
a) 2. 
b) 3. 
c) 4. 
d) 5. 
e) 1. 
 
9. (Enem 2ª aplicação 2010) Os espelhos retrovisores, que deveriam auxiliar os motoristas na 
hora de estacionar ou mudar de pista, muitas vezes causam problemas. É que o espelho 
retrovisor do lado direito, em alguns modelos, distorce a imagem, dando a impressão de que o 
veículo está a uma distância maior do que a real. 
Este tipo de espelho, chamado convexo, é utilizado com o objetivo de ampliar o campo visual 
do motorista, já que no Brasil se adota a direção do lado esquerdo e, assim, o espelho da 
direita fica muito mais distante dos olhos do condutor. 
 
Disponível em: http://noticias.vrum.com.br. Acesso em: 3 nov. 2010 (adaptado). 
 
Sabe-se que, em um espelho convexo, a imagem formada está mais próxima do espelho do 
que este está do objeto, o que parece estar em conflito com a informação apresentada na 
reportagem. Essa aparente contradição é explicada pelo fato de 
a) a imagem projetada na retina do motorista ser menor do que o objeto. 
b) a velocidade do automóvel afetar a percepção da distância. 
c) o cérebro humano interpretar como distante uma imagem pequena. 
d) o espelho convexo ser capaz de aumentar o campo visual do motorista. 
e) o motorista perceber a luz vinda do espelho com a parte lateral do olho. 
 
10. (Enem PPL 2010) Os espelhos retrovisores, que deveriam auxiliar motoristas na hora de 
estacionar ou mudar de pista, muitas vezes causam problemas. É que o espelho retrovisor do 
lado direito, em alguns modelos, distorce a imagem, dando a impressão de que o veículo está 
a uma distância maior do que a real. 
 
Este tipo de espelho, chamado convexo, é utilizado com o objetivo de ampliar o campo visual 
do motorista, já que no Brasil se adota a direção do lado esquerdo e, assim, o espelho da 
direita fica muito distante dos olhos do condutor. 
 
Disponível em: http://noticias.vrum.com.br. Acesso em: 3 nov. 2010 (adaptado). 
 
 
Sabe-se que, em um espelho convexo, a imagem formada está mais próxima do espelho do 
que este está do objeto, o que parece entrar em conflito com a informação apresentada na 
reportagem. Essa aparente contradição é explicada pelo fato de 
a) a imagem projetada na retina do motorista ser menor do que o objeto. 
b) a velocidade do automóvel afetar a percepção da distância. 
c) o cérebro humano interpretar como distante uma imagem pequena. 
d) o espelho convexo ser capaz de aumentar o campo visual do motorista. 
e) o motorista perceber a luz vinda do espelho com a parte lateral do olho. 
 
11. (Unicamp 2015) Espelhos esféricos côncavos são comumente utilizados por dentistas 
porque, dependendo da posição relativa entre objeto e imagem, eles permitem visualizar 
detalhes precisos dos dentes do paciente. Na figura abaixo, pode-se observar 
esquematicamente a imagem formada por um espelho côncavo. Fazendo uso de raios 
notáveis, podemos dizer que a flecha que representa o objeto 
 
 
 
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a) se encontra entre F e V e aponta na direção da imagem. 
b) se encontra entre F e C e aponta na direção da imagem. 
c) se encontra entre F e V e aponta na direção oposta à imagem. 
d) se encontra entre F e C e aponta na direção oposta à imagem. 
 
12. (Cesgranrio 2011) Um espelho esférico côncavo tem distância focal (f) igual a 20 cm. Um 
objeto de 5 cm de altura é colocado de frente para a superfície refletora desse espelho, sobre o 
eixo principal, formando uma imagem real invertida e com 4 cm de altura. A distância, em 
centímetros, entre o objeto e a imagem é de 
a) 9 
b) 12 
c) 25 
d) 45 
e) 75 
 
13. (Espcex (Aman) 2018) O espelho retrovisor de um carro e o espelho em portas de 
elevador são, geralmente, espelhos esféricos convexos. Para um objeto real, um espelho 
convexo gaussiano forma uma imagem 
a) real e menor. 
b) virtual e menor. 
c) real e maior. 
d) virtual e invertida. 
e) real e direita. 
 
14. (Uerj 2014) Um lápis é colocado perpendicularmente à reta que contém o foco e o vértice 
de um espelho esférico côncavo. 
 
Considere os seguintes dados: 
- comprimento do lápis = 10 cm; 
- distância entre o foco e o vértice = 40 cm; 
- distância entre o lápis e o vértice = 120 cm.Calcule o tamanho da imagem do lápis. 
 
15. (Enem 2ª aplicação 2014) 
 
 
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A ilustração representa uma das mais conhecidas obras do artista gráfico holandês M. C. 
Escher. Seu trabalho tem como características as figuras geométricas e ilusões de óptica. 
 
Disponível em: www.myspace.com. Acesso em: 20 out. 2011. 
 
 
Pelas características da imagem formada na gravura, o artista representou um espelho esférico 
do tipo 
a) convexo, pois as imagens de todos os objetos, formadas na esfera, inclusive a do artista, 
são virtuais. 
b) côncavo, pois as imagens são direitas, indicando que todos os objetos visualizados estão 
entre o foco e o espelho. 
c) côncavo, devido ao pequeno campo de visão, não é possível observar todos os detalhes do 
local onde se encontra o artista. 
d) convexo, pois as imagens são formadas pelo cruzamento dos raios de luz refletidos pela 
esfera, por isso as imagens são direitas e não invertidas. 
e) côncavo, devido às imagens formadas por este espelho serem todas reais, ou seja, 
formadas pelo cruzamento dos raios de luz refletidos pela esfera. 
 
16. (Unesp 2016) Quando entrou em uma ótica para comprar novos óculos, um rapaz deparou-se com 
trźs espelhos sobre o balcćo: um plano, um esférico cōncavo e um esférico convexo, todos capazes de 
formar imagens nķtidas de objetos reais colocados ą sua frente. Notou ainda que, ao se posicionar sempre 
a mesma distāncia desses espelhos, via trźs diferentes imagens de seu rosto, representadas na figura a 
seguir. 
 
 
 
 
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Em seguida, associou cada imagem vista por ele a um tipo de espelho e classificou-as quanto ąs suas 
naturezas. 
 
Uma associaēćo correta feita pelo rapaz estį indicada na alternativa: 
a) o espelho A é o côncavo e a imagem conjugada por ele é real. 
b) o espelho B é o plano e a imagem conjugada por ele é real. 
c) o espelho C é o côncavo e a imagem conjugada por ele é virtual. 
d) o espelho A é o plano e a imagem conjugada por ele é virtual. 
e) o espelho C é o convexo e a imagem conjugada por ele é virtual. 
 
17. (Uff 2010) A figura mostra um objeto e sua imagem produzida por um espelho esférico. 
 
Escolha a opção que identifica corretamente o tipo do espelho que produziu a imagem e a 
posição do objeto em relação a esse espelho. 
a) O espelho é convexo e o objeto está a uma distância maior que o raio do espelho. 
b) O espelho é côncavo e o objeto está posicionado entre o foco e o vértice do espelho. 
c) O espelho é côncavo e o objeto está posicionado a uma distância maior que o raio do 
espelho. 
d) O espelho é côncavo e o objeto está posicionado entre o centro e o foco do espelho. 
e) O espelho é convexo e o objeto está posicionado a uma distância menor que o raio do 
espelho. 
 
18. (Uern 2013) Na noite do réveillon de 2013, Lucas estava usando uma camisa com o ano 
estampado na mesma. Ao visualizá-la através da imagem refletida em um espelho plano, o 
número do ano em questão observado por Lucas se apresentava da seguinte forma 
a) 
b) 
c) 
d) 
 
19. (Uerj 2015) Um lápis com altura de 20cm é colocado na posição vertical a 50cm do 
vértice de um espelho côncavo. A imagem conjugada pelo espelho é real e mede 5cm. 
Calcule a distância, em centímetros, da imagem ao espelho. 
 
20. (Enem PPL 2011) 
 
 
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A figura mostra uma superfície refletora de formato parabólico, que tem sido utilizada como um 
fogão solar. Esse dispositivo é montado de tal forma que a superfície fique posicionada sempre 
voltada para o Sol. Neste, a panela deve ser colocada em um ponto determinado para maior 
eficiência do fogão. 
 
Disponível em: http://www.deltateta.com. Acesso em: 30 abr. 2010. 
 
 
Considerando que a panela esteja posicionada no ponto citado, a maior eficiência ocorre 
porque os raios solares 
a) refletidos passam por esse ponto, definido como ponto de reflexão. 
b) incidentes passam por esse ponto, definido como vértice da parábola. 
c) refletidos se concentram nesse ponto, definido como foco da parábola. 
d) incidentes se concentram nesse ponto, definido como ponto de incidência. 
e) incidentes e refletidos se interceptam nesse ponto, definido como centro de curvatura. 
 
21. (Unicamp 2017) Em uma animação do Tom e Jerry, o camundongo Jerry se assusta ao ver 
sua imagem em uma bola de Natal cuja superfície é refletora, como mostra a reprodução 
abaixo. 
 
 
 
É correto afirmar que o efeito mostrado na ilustração não ocorre na realidade, pois a bola de 
Natal formaria uma imagem 
 
 
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a) virtual ampliada. 
b) virtual reduzida. 
c) real ampliada. 
d) real reduzida. 
 
 
 
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Gabarito: 
 
Resposta da questão 1: 
 [C] 
 
Obs: 
 
1ª) pela simbologia adotada, conclui-se tratar-se de um espelho plano. 
2ª) Para ver os pontos, o motorista teria que olhar para o lado esquerdo ou para trás. 
 
Corretamente, a última linha do enunciado deveria ser: “Nesse caso, os pontos cujas imagens 
podem ser vistas pelo motorista são:” 
Assim entendendo, vamos à resolução: 
– por simetria, encontra-se o ponto imagem dos olhos do observador; 
– a partir desse ponto, passando pelas bordas do espelho, traçamos as linhas que definem o 
campo visual do espelho; 
– Serão vistas as imagens dos pontos que estiverem nesse campo, ou seja: 1, 2, 5 e 9. 
 
A figura ilustra a solução: 
 
 
 
Resposta da questão 2: 
 [B] 
 
Dados: h = 8 cm; p = 80 cm; h’ = 1,6 cm. 
 
O enunciado não informa como está disposto o palito. Supondo que ele tenha sido colocado 
sobre o eixo principal, perpendicularmente a esse, temos: 
 
= −
h' p '
h p
  = −
1,6 p'
8 80
  p’ = –16 cm. 
 
 
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f =
− −
= = = −
+ −
p p' 80 ( 16) 80
20
p p' 80 16 4
cm  
 
|f| = 20 cm. 
 
Resposta da questão 3: 
 [B] 
 
Dados: R = 6 cm; p' = 12 cm. 
 
A distância focal do espelho é: 
R 6
f f 3 cm.
2 2
= =  = 
 
Aplicando a equação dos pontos conjugados: 
p' f1 1 1 12 3 36
 p 
p p' f p ' f 12 3 9
p 4 cm.

+ =  = = = 
− −
=
 
 
Resposta da questão 4: 
 [C] 
 
A distância do objeto à sua imagem em um espelho plano é sempre o dobro da distância entre 
o objeto e o espelho, portanto ao mover o espelho 20 cm em direção ao objeto, este fica do 
espelho 100 cm distante, logo a sua distância à sua imagem será o dobro deste valor, ou seja, 
200 cm. 
 
Resposta da questão 5: 
 [A] 
 
Usando a equação de Gauss, temos: 
= +
1 1 1
f di do
 
 
Onde: 
=f distância focal; 
= di 60 cm distância da imagem ao vértice do espelho; 
= do 20 cm distância do objeto ao vértice do espelho. 
 
Assim, 
= +  = =
1 1 1 60 cm
f 15 cm
f 60 cm 20 cm 4
 
 
Resposta da questão 6: 
 Dados: R = 1 m; p1 = 10 cm; A2 = 5. 
 
A distância focal desse espelho é: 
R 1
f 0,5 m f 50 cm.
2 2
= = =  = 
 
 
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Para o objeto a 10 cm do espelho, o aumento (A1) pode ser calculado pela equação do 
aumento linear transversal: 
1 1
1
f 50 50
A A 1,25.
f p 50 10 40
= = =  =
− −
 
 
Para que a imagem fosse direita e ampliada cinco vezes o aumento seria A2 = +5. Para tal, a 
distância do objeto ao espelho seria p2. 
Aplicando novamente a expressão do aumento: 
2 2 2
2 2
f 50
A 5 50 p 10 p 40 cm.
f p 50 p
=  = = − =  =
− −
 
 
Resposta da questão 7: 
 [D] 
 
No espelho plano, objeto e respectiva imagem são sempre simétricos em relação ao plano do 
espelho. Portanto, a imagem desse objeto localiza-se no ponto 4. 
 
Resposta da questão 8: 
 [B] 
 
A figura mostra a pessoa observando a passagem do motociclista. 
 
 
 
 
Por semelhança de triângulos: 
D 1,8 1,2
 D 7 0,6 1,8 D 2,4 m.
5 2 2
D 2,4
t t 3 s.
v 0,8
+
=  =  −  =
+
= =  =
 
 
Resposta da questão 9: 
 [C] 
 
 
 
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Nossos olhos estão acostumados com imagens em espelhos planos, onde imagens de objetos 
mais distantes nos parecem cada vez menores. 
Esse condicionamento é levado para o espelho convexo: o fato de a imagem ser menor que o 
objeto é interpretado pelo cérebro como se o objeto estivesse mais distante do que realmente 
está. 
Essa falsa impressão é desfeita quando o motorista está, por exemplo, dando marcha a ré em 
uma garagem, vendo apenas a imagem dessa parede pelo espelho convexo. Ele para o carro 
quando percebe pela imagem do espelho convexo que está quase batendo na parede. Ao olhar 
para trás, por visão direta, ele percebe que não estava tão próximo assim da parede. 
 
Resposta da questão 10: 
 [C] 
 
Não há contradição devido ao fato de que o aumento do campo visual pela curvatura do 
espelho faz com que suas imagens fiquem menores e o cérebro as interpreta como se o objeto 
estivesse mais longe, neste aspecto, essa informação deve ser confirmada com a comparação 
de imagens através do retrovisor central que é um espelho plano. 
 
Resposta da questão 11: 
 [A] 
 
A figura mostra o traçado dos raios, determinando a posição do objeto. 
 
 
 
Resposta da questão 12: 
 [A] 
 
p' 4 4p
p'
p 5 5
= → = 
1 1 1 1 1 5 9
p 45cm
f p p ' 20 p 4p 4p
= + → = + = → = 
4x45
p' 36cm
5
= = 
 
 
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O/ID 45 36 9cm= − = . 
 
Resposta da questão 13: 
 [B] 
 
Para objetos reais, o espelho convexo sempre gera imagem virtual, direita e menor. 
 
Resposta da questão 14: 
 Dados: f = 40 cm; p = 120 cm; h = 10 cm. 
 
Aplicando as equações dos espelhos esféricos: 
p f1 1 1 120 40
 p ' p ' 60 cm.
p' f p p f 80
h' p' h' 60
 h' 5 cm.
h p 10 120

= −  = =  =
−
=  =  =
 
 
Resposta da questão 15: 
 [A] 
 
O espelho utilizado é convexo, com as imagens produzidas sendo virtuais e menores que os 
objetos. 
 
Resposta da questão 16: 
 [C] 
 
Para espelhos plano ou esféricos, a imagem de um objeto real é virtual e direita ou é real e 
invertida. Essa imagem virtual é reduzida no convexo, de mesmo tamanho no plano e ampliada 
no côncavo. 
 
Assim, tem-se: 
Espelho A → convexo, pois a imagem é virtual direita e menor. 
Espelho B → plano, pois a imagem é virtual direita e de mesmo tamanho. 
Espelho C → côncavo, pois a imagem é virtual direita e maior. 
 
Resposta da questão 17: 
 [D] 
 
Analisando a figura dada, notamos que a imagem do objeto real está invertida e ampliada. 
Esse caso só acontece para um espelho esférico côncavo, quando o objeto está entre o centro 
de curvatura (C) e o foco (F) , como ilustra a figura a seguir. 
 
 
 
 
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Resposta da questão 18: 
 [B] 
 
No espelho plano, objeto e imagem são simétricos em relação ao plano do espelho. Como 
consequência, a imagem é revertida em relação ao objeto. 
 
Resposta da questão 19: 
 Dados: h 20 cm; p 50 cm; h' 5 cm.= = = − 
 
Supondo que o referido espelho côncavo seja esférico, temos: 
( )5p' h' p'
 p' 12,5 cm.
p h 50 20
− −−
=  =  = 
 
Resposta da questão 20: 
 [C] 
 
O fogão solar funciona concentrando os raios luminosos refletidos em um único ponto chamado 
de foco, onde deve ser colocada a panela. Para maior eficiência deste aparato parabólico, 
deve-se manter sempre as superfícies refletoras que tem a forma de um espelho côncavo, 
voltadas para o Sol, sendo necessário alguns ajustes para tanto. Além disso, o cozinheiro deve 
estar protegido com óculos escuros. 
 
Resposta da questão 21: 
 [B] 
 
A superfície da bola de Natal comporta-se como um espelho esférico convexo. Como Jerry é 
um objeto real, sua imagem conjugada pela bola seria: virtual, direita e reduzida, entre a 
superfície da bola e o seu centro.