Questão 01. (FCMMG) Exercícios sobre Espelhos Esféricos: Um automóvel tem três espelhos: um plano, usado no retrovisor interno; um convexo, usado no retrovisor externo; um côncavo, usado para ampliar imagens do rosto do passageiro dianteiro.
A imagem formada por cada um desses três espelhos é, respectivamente:
A) real, virtual e real.
B) virtual, real e real.
C) virtual, virtual e real.
D) virtual, virtual e virtual.
Questão 02. (Mackenzie-SP) A imagem de um objeto que está a 40 cm de um espelho esférico côncavo tem a mesma altura do objeto. Colocando o objeto à grande distância do espelho, a sua imagem estará a:
A) 60 cm do espelho.
B) 50 cm do espelho.
C) 40 cm do espelho.
D) 30 cm do espelho.
E) 20 cm do espelho.
Questão 03. (UFMG) Com um espelho côncavo, pode-se formar, de um objeto real, uma imagem não invertida e que seja:
A) real e maior do que o objeto.
B) real e do tamanho do objeto.
C) real e menor do que o objeto.
D) virtual e maior do que o objeto.
E) virtual e menor do que o objeto.
Questão 04. (UFRN–2006) Exercícios sobre Espelhos Esféricos: Deodora, aluna da 4ª série do Ensino Fundamental, ficou confusa na feira de ciências de sua escola, ao observar a imagem de um boneco em dois espelhos esféricos. Ela notou que, com o boneco colocado a uma mesma distância do vértice dos espelhos, suas imagens produzidas por esses espelhos apresentavam tamanhos diferentes, conforme mostrado nas figuras 1 e 2, reproduzidas a seguir.
Observando-se as duas imagens, é CORRETO afirmar que:
A) o espelho da figura 1 é côncavo, o da figura 2 é convexo, e o boneco está entre o foco e o vértice desse espelho.
B) o espelho da figura 1 é convexo, o da figura 2 é côncavo, e o boneco está entre o centro de curvatura e o foco desse espelho.
C) o espelho da figura 1 é convexo, o da figura 2 é côncavo, e o boneco está entre o foco e o vértice desse espelho.
D) o espelho da figura 1 é côncavo, o da figura 2 é convexo, e o boneco está entre o centro de curvatura e o foco desse espelho.
Questão 05. (UFMG / Adaptado) Um objeto luminoso (O) está colocado a 10 cm de distância de um espelho côncavo, cuja distância focal é igual a 20 cm. Uma folha de papel, com dois pequenos furos, é colocada sobre o foco do espelho, perpendicularmente ao seu eixo. Os raios luminosos, refletidos pelo espelho, saem pelos furos da folha de papel de acordo com a alternativa:
Questão 06. (Enem) De acordo com a óptica geométrica, quando uma imagem é formada pelo encontro de raios refletidos, ela é real. Caso seja formada por cruzamento de prolongamentos de raios refletidos, ela será virtual. As figuras a seguir mostram dois raios de luz que incidem em um espelho, de pequena abertura, convexo e de vértice V, centro de curvatura C e foco F. Como a normal N, no ponto de incidência, deve passar pelo centro C, os raios incidentes e refletidos obedecem à 2ª Lei da Reflexão (ângulos de incidência e reflexão congruentes).
O primeiro telescópio refletor – que usava espelhos em vez de lentes – foi inventado, em 1668, por Isaac Newton.
Os grandes telescópios modernos possuem um grande espelho côncavo (E1) capaz de captar a luz e os raios infravermelhos e ultravioletas emitidos por estrelas distantes. Esse espelho, que possui uma pequena abertura na parte central, reflete a radiação para outro espelho convexo (E2), menor, que finalmente vai produzir a imagem que será gravada nos detectores de radiação (D). A figura a seguir mostra os raios que incidem num telescópio com tais características. Este é o princípio básico de funcionamento do Hubble, o mais famoso dos telescópios atuais.
Como o astro observado está muito distante, a radiação emitida por ele chega ao telescópio paralelamente ao eixo comum dos espelhos. Observe que a luz refletida pelo espelho E1 se dirige para o ponto P do espelho E2.
Considere que V e f sejam, respectivamente, o vértice e a distância focal do espelho secundário (E2). Dessa forma, a imagem formada nos detectores de radiação (D) será:
A) real, e, para que isso aconteça, VP deve ser menor que f.
B) real, e, para que isso aconteça, VP deve ser maior que f.
C) virtual, e, para que isso aconteça, VP deve ser maior que f.
D) virtual, e, para que isso aconteça, VP deve ser menor que f.
E) real, se VP for maior que f e virtual, se VP for menor que f.
Questão 07. (UFMG) Exercícios sobre Espelhos Esféricos: Em cada uma das situações a seguir, estão representados quatro raios de luz que são refletidos por espelhos ocultos por placas retangulares.
As formas dos espelhos são:
Observando a trajetória dos raios incidentes e refletidos, conclui-se que, em I, II e III, estão colocados, respectivamente, os espelhos:
A) côncavo, planos e convexo.
B) planos, côncavo e convexo.
C) convexo, côncavo e planos.
D) convexo, planos e côncavo.
E) côncavo, convexo e planos.
Questão 08. (UFMG) Uma pequena lâmpada está na frente de um espelho esférico, convexo, como mostrado na figura.
O centro de curvatura do espelho está no ponto O. Nesse caso, o ponto em que, mais provavelmente, a imagem da lâmpada será formada é o:
A) K.
B) L.
C) M.
D) N.
Questão 09. (UFU-MG) Considere os espelhos côncavos e convexos e os seus respectivos focos (F) e centros (C) desenhados nos itens a seguir. Assinale a alternativa que representa CORRETAMENTE o objeto real (o) e a sua imagem (i) formada.
Questão 10. (USP) Uma vela de 40¹2 cm de comprimento é colocada, inclinada de 45°, à frente de um espelho côncavo que obedece às condições de Gauss e cuja distância focal é igual a 60 cm. A chama da vela está acima do centro de curvatura e o “pé” da vela está a 20 cm de distância do eixo principal (EP), conforme a figura a seguir. DETERMINE o comprimento da imagem da vela.
Questão 11. (Enem) Exercícios sobre Espelhos Esféricos: A energia solar, cada vez mais, vem sendo utilizada para substituir a energia obtida pela queima de combustíveis fósseis. Uma de suas aplicações está no uso de concentradores solares, dispositivos utilizados para o aquecimento de água e de óleo que posteriormente podem ser aproveitados para diversas finalidades. Um concentrador solar típico capta a energia solar que incide em um espelho cilíndrico côncavo e a concentra sobre um cano, no qual há água ou óleo. Considere que tal espelho seja esférico. A fotografia e o esquema de funcionamento do dispositivo estão mostrados a seguir.
Observe que a energia solar que atinge o concentrador é refletida pelo espelho e se dirige para o cano absorvedor, por onde passam a água ou o óleo a serem aquecidos.
Preocupada com o aquecimento global, a diretoria de um grande clube esportivo decidiu instalar concentradores solares para aquecer a água de suas piscinas. Os projetos apresentados ofereciam duas alternativas:
1. espelhos concentradores com vários painéis, totalizando 50 m de comprimento, possuindo distância focal de 2,0 m e canos transportadores de água com 1,0 cm de diâmetro;
2. espelhos concentradores com vários painéis, totalizando 50 m de comprimento, possuindo distância focal de 4,0 m e canos transportadores de água com 1,0 cm de diâmetro;
Considere que a distância do Sol à Terra seja 200 vezes o diâmetro do Sol, que a vazão de água pelos canos seja sempre constante e que os concentradores têm eficiência de 100%. Nas duas propostas apresentadas, há um dispositivo para girar o concentrador, de modo que a energia solar sempre chegue aos espelhos na direção do eixo principal, e os concentradores têm a mesma seção reta retangular, isto é, eles recebem a mesma quantidade de energia solar a cada instante.
Com o objetivo de conseguir o melhor aproveitamento da energia solar, de modo que a água seja aquecida o mais rapidamente possível, a diretoria do clube deve optar:
A) pela alternativa 1 e exigir que o cano absorvedor fique a 1,0 m da linha central do concentrador.
B) pela alternativa 1 e exigir que o cano absorvedor fique a 2,0 m da linha central do concentrador.
C) pela alternativa 2 e exigir que o cano absorvedor fique a 1,0 m da linha central do concentrador.
D) pela alternativa 2 e exigir que o cano absorvedor fique a 2,0 m da linha central do concentrador.
E) por qualquer das alternativas, desde que o cano absorvedor fique a 1,0 m e a 2,0 m da linha central do concentrador, respectivamente, nas propostas 1 e 2.
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Gabarito com as respostas dos Exercícios sobre Espelhos Esféricos para Ensino Fundamental e médio:
01. D;
02. E;
03. D;
04. C;
05. A;
06. A;
07. D;
08. B;
09. A;
10. 120cm;
11. B
Doutorando em Genética e Biologia Molecular – UESC-BA
Mestre em Genética e Biologia Molecular – UESC-BA
Pós-Graduado em Metodologia do Ensino de Biologia e Química – FAEL
Licenciado em Ciências Biologias – IFMT/Campus Juína