(IDECAN/IFPA, PROFESSOR DE FÍSICA, EDITAL 01/2025) Durante uma apresentação teatral, um aluno usou um espelho para criar efeitos visuais em cena. Em um dos momentos, ele posicionou um objeto luminoso a 60 cm do vértice do espelho e percebeu que sua imagem era invertida e do mesmo tamanho do objeto. Em outro trecho da apresentação, ao aproximar o objeto a 20 cm do espelho, a imagem passou a ser virtual, direita e maior que o objeto. Com base na descrição, o espelho utilizado era:
(a) um espelho convexo, com raio de 40 cm .
(b) um espelho côncavo, com raio de 30 cm .
(c) um espelho convexo, com raio de 30 cm .
(d) um espelho côncavo, com raio de 60 cm .
(e) um espelho plano.
(a) um espelho convexo, com raio de 40 cm .
(b) um espelho côncavo, com raio de 30 cm .
(c) um espelho convexo, com raio de 30 cm .
(d) um espelho côncavo, com raio de 60 cm .
(e) um espelho plano.
Passo 1
O enunciado descreve um espelho onde, a
, a imagem é real, invertida e de mesmo tamanho do objeto; depois, a
, a imagem é virtual, direita e maior. O conteúdo é espelhos esféricos, usando a equação do espelho e a ampliação.
Passo 2
Para a primeira situação temos ampliação
(invertida e mesmo tamanho), logo
implica
. A imagem é real
, indicando espelho côncavo.
Passo 3
Pela equação do espelho
temos
. Como o raio de curvatura é
, segue
.
Passo 4
Na segunda situação
, gerando imagem virtual, direita e ampliada, característica típica de espelho côncavo quando o objeto está entre vértice e foco.
Passo 5
Portanto o espelho é côncavo com raio de curvatura de
.
Resposta
(d)