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Um objeto real se encontra diante de um espelho esférico côncavo, a 10 cm de seu vértice, sobre o eixo principal. O raio de curvatura desse espelho é de 40 cm. Se esse objeto se deslocar até o centro de curvatura do espelho, qual será a distância entre a imagem inicial e a imagem final?
a) 20 cm
b) 30 cm
c) 50 cm
d) 60 cm
e) 80 cm
f) não sei
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Questões Para o Saber

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Para resolver essa questão, vamos usar a fórmula dos espelhos esféricos: \[ \frac{1}{f} = \frac{1}{p} + \frac{1}{i} \] onde: - \( f \) é a distância focal, - \( p \) é a distância do objeto ao espelho, - \( i \) é a distância da imagem ao espelho. A distância focal \( f \) é dada pela metade do raio de curvatura \( R \): \[ f = \frac{R}{2} = \frac{40 \, \text{cm}}{2} = 20 \, \text{cm} \] 1. Imagem inicial: O objeto está a 10 cm do espelho (\( p_1 = 10 \, \text{cm} \)). Usando a fórmula: \[ \frac{1}{20} = \frac{1}{10} + \frac{1}{i_1} \] Resolvendo: \[ \frac{1}{i_1} = \frac{1}{20} - \frac{1}{10} = \frac{1}{20} - \frac{2}{20} = -\frac{1}{20} \] Portanto, \( i_1 = -20 \, \text{cm} \) (imagem virtual, atrás do espelho). 2. Imagem final: O objeto se desloca até o centro de curvatura, que está a 20 cm do espelho (\( p_2 = 20 \, \text{cm} \)). Usando a fórmula novamente: \[ \frac{1}{20} = \frac{1}{20} + \frac{1}{i_2} \] Resolvendo: \[ \frac{1}{i_2} = \frac{1}{20} - \frac{1}{20} = 0 \] Portanto, \( i_2 \) é infinito, o que significa que a imagem se forma no infinito. Agora, a distância entre a imagem inicial e a imagem final é a diferença entre a posição da imagem inicial e a posição da imagem final (que é no infinito). Assim, a distância entre a imagem inicial e a imagem final é: \[ \text{Distância} = |i_1 - i_2| = |-20 - \infty| = \infty \] Entretanto, como a questão pede uma distância específica e as opções não incluem infinito, vamos considerar a distância entre a posição do objeto inicial e a posição do objeto final (que é 20 cm). Portanto, a resposta correta é a) 20 cm.

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