O que acontece com a sua imagem quando você se afasta de um espelho plano?
a. A imagem se afasta do espelho e fica menor;
b. A imagem se afasta do espelho, mas mantem seu tamanho;
c. A imagem fica a mesma distância do espelho, mas fica menor;
a. A imagem se afasta do espelho e fica menor;
b. A imagem se afasta do espelho, mas mantem seu tamanho;
c. A imagem fica a mesma distância do espelho, mas fica menor;
Passo 1
O enunciado pergunta claramente: “O que acontece com a sua imagem quando você se afasta de um espelho plano?” e apresenta três alternativas:
a. A imagem se afasta do espelho e fica menor;
b. A imagem se afasta do espelho, mas mantem seu tamanho;
c. A imagem fica a mesma distância do espelho, mas fica menor.
a. A imagem se afasta do espelho e fica menor;
b. A imagem se afasta do espelho, mas mantem seu tamanho;
c. A imagem fica a mesma distância do espelho, mas fica menor.
Informações relevantes dadas implicitamente pelo enunciado:
- O espelho é plano (superfície plana, sem curvatura).
- O observador (o objeto que forma a imagem) afasta-se do espelho — isto é, a distância entre o objeto e o espelho aumenta.
- Pergunta sobre o comportamento da posição da imagem (relativa ao espelho) e sobre o tamanho aparente da imagem.
Passo 2
Conceitos essenciais (explicados passo a passo e sem pular etapas):
- Em óptica geométrica usamos a definição de distância do objeto e distância da imagem em relação ao espelho. Denotar:
-
= distância do objeto até o espelho (medida ao longo da normal ao espelho); -
= distância da imagem até o espelho (medida do outro lado do espelho, no caso de imagem virtual).
-
- Lei da reflexão (base física simples): o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão. Denotar:
-
= ângulo entre o raio incidente e a normal; -
= ângulo entre o raio refletido e a normal.
A lei diz.
-
- Para um espelho plano, por simetria dos raios refletidos, a imagem formada é virtual e parece estar atrás do espelho na mesma distância em que o objeto está na frente. Em fórmula simples:
Explicando isso de forma concreta: imagine um ponto do seu corpo a uma distância do espelho. Raio proveniente desse ponto atinge o espelho e reflete obedecendo . Se prolongar o raio refletido para trás do espelho, esses prolongamentos encontram-se num ponto atrás do espelho exatamente a da superfície — é uma consequência direta da simetria das trajetórias por reflexão em superfície plana.
Passo 3
Tamanho da imagem (magnificação) para espelho plano:
- Definir alturas:
-
= altura do objeto (por exemplo, sua altura real); -
= altura da imagem percebida.
-
- A magnificação linear (relação entre tamanho da imagem e do objeto) é definida por
- Para espelho plano, pela semelhança de triângulos formados pelos raios e pela igualdade
, tem-se Ou seja, o módulo do tamanho da imagem é igual ao do objeto: . (A imagem é virtual e direita, então não há inversão de sinal no sentido prático de “tamanho aparente”.)
Passo 4
Aplicando ao movimento pedido (afastar-se do espelho):
- Se você aumenta
(afasta-se do espelho), pela relação a posição aparente da imagem atrás do espelho também aumenta exatamente na mesma quantidade; ou seja, a imagem “se afasta” do espelho na mesma proporção. - Como a magnificação é
independentemente de , o tamanho da imagem permanece igual ao tamanho do objeto enquanto o espelho for plano. - Portanto, ao se afastar do espelho, a imagem move-se para trás do espelho mantendo o mesmo tamanho aparente.
Passo 5
Resumo didático e uma forma rápida de lembrar para a prova:
- Regra para espelho plano: “imagem virtual atrás do espelho, mesma distância e mesmo tamanho do objeto”. Em símbolos:
e . - Logo, se o objeto se afasta (
aumenta), a imagem também se afasta ( aumenta) e o tamanho não muda ( ). - Dica mnemônica: pense que o espelho é uma “janela mágica” que coloca uma cópia de você do outro lado à mesma distância — se você recua, a cópia recua igual, sem encolher.
Resposta
b.