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14) Um espelho esférico côncavo tem distância focal 3,0m. Um objeto de dimensões desprezíveis se encontra sobre o eixo principal do espelho, a 6,0m deste. O objeto desliza sobre o eixo principal, aproximando-se do espelho com velocidade constante de 1,0 m/s. Após 2,0 segundos, sua imagem

a) terá se aproximado 6,0m do espelho.
b) terá se afastado 6,0m do espelho.
c) terá se aproximado 3,0m do espelho.
d) terá se afastado 3,0m do espelho.
e) terá se aproximado 12,0m do espelho.
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Aprendendo com Desafios

ano passado

Respostas

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há 7 meses

Para resolver essa questão, vamos usar a fórmula dos espelhos esféricos: \[ \frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i} \] onde: - \( f \) é a distância focal (3,0 m para um espelho côncavo, que é negativa, então \( f = -3,0 \) m), - \( d_o \) é a distância do objeto ao espelho, - \( d_i \) é a distância da imagem ao espelho. Inicialmente, o objeto está a 6,0 m do espelho, então \( d_o = 6,0 \) m. Vamos calcular a posição inicial da imagem: \[ \frac{1}{-3} = \frac{1}{6} + \frac{1}{d_i} \] Resolvendo a equação: \[ \frac{1}{d_i} = \frac{1}{-3} - \frac{1}{6} \] Colocando tudo em um denominador comum (6): \[ \frac{1}{d_i} = \frac{-2}{6} - \frac{1}{6} = \frac{-3}{6} = \frac{-1}{2} \] Portanto, \( d_i = -2 \) m. Isso significa que a imagem está a 2 m do espelho, do mesmo lado do objeto. Agora, o objeto se aproxima do espelho a uma velocidade de 1,0 m/s. Após 2,0 segundos, o objeto terá se movido: \[ \Delta d_o = 1,0 \, \text{m/s} \times 2,0 \, \text{s} = 2,0 \, \text{m} \] Assim, a nova posição do objeto será: \[ d_o' = 6,0 \, \text{m} - 2,0 \, \text{m} = 4,0 \, \text{m} \] Agora, vamos calcular a nova posição da imagem usando a mesma fórmula: \[ \frac{1}{-3} = \frac{1}{4} + \frac{1}{d_i'} \] Resolvendo: \[ \frac{1}{d_i'} = \frac{-1}{3} - \frac{1}{4} \] Colocando tudo em um denominador comum (12): \[ \frac{1}{d_i'} = \frac{-4}{12} - \frac{3}{12} = \frac{-7}{12} \] Portanto, \( d_i' = -\frac{12}{7} \approx -1,71 \) m. Isso significa que a nova imagem está a aproximadamente 1,71 m do espelho, do mesmo lado do objeto. Agora, vamos analisar as alternativas: a) terá se aproximado 6,0m do espelho. b) terá se afastado 6,0m do espelho. c) terá se aproximado 3,0m do espelho. d) terá se afastado 3,0m do espelho. e) terá se aproximado 12,0m do espelho. A imagem se aproximou do espelho, pois estava inicialmente a 2 m e agora está a aproximadamente 1,71 m. Portanto, a alternativa correta é: c) terá se aproximado 3,0m do espelho.

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ano passado

Para resolver essa questão, é importante considerar as propriedades dos espelhos esféricos côncavos e a relação entre a distância focal, a distância do objeto ao espelho e a distância da imagem ao espelho. Dado que o espelho tem distância focal de 3,0m e o objeto está inicialmente a 6,0m do espelho, podemos usar a fórmula dos espelhos esféricos: 1/f = 1/p + 1/p' Onde: f = distância focal (3,0m) p = distância do objeto ao espelho (6,0m) p' = distância da imagem ao espelho Substituindo os valores na fórmula, encontramos que p' = 2,0m. Isso significa que a imagem está inicialmente a 2,0m do espelho. Como o objeto se move em direção ao espelho com velocidade constante de 1,0 m/s, após 2,0 segundos terão se passado, e a imagem terá se movido também. Como a imagem está a 2,0m do espelho inicialmente, e o objeto se moveu 2,0m em direção ao espelho, a imagem terá se aproximado 2,0m do espelho. Portanto, a alternativa correta é: c) terá se aproximado 3,0m do espelho.

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5) Considere as figuras que representam uma vela colocada em frente a vários tipos de espelhos. A imagem da vela formada pelo espelho será virtual em:

a) I, IV e V .
b) II e III.
c) I e II
d) somente V.
e) somente IV e V.

Um objeto é colocado diante de um espelho. Considere os seguintes fatos referentes ao objeto e à sua imagem: I - o objeto está a 6cm do espelho; II - o aumento transversal da imagem é 5; III - a imagem é invertida. A partir destas informações, está correto afirmar que o(a):

a) espelho é convexo.
b) raio de curvatura do espelho vale 5cm.
c) distância focal do espelho vale 2,5cm.
d) imagem do objeto é virtual.
e) imagem está situada a 30cm do espelho.

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