Óptica - Espelhos Esféricos e Planos - Lista de Exercício/ Questões de Vestibulares

1. (Uece 2022) Ao montar um experimento óptico em sala de aula, um professor de Física faz uso de um espelho côncavo de distância focal 24 cm. Ao ser questionado pelos alunos se haveria como determinar a razão entre os tamanhos da imagem e do objeto, o professor sugeriu aos alunos que utilizassem como parâmetro a distância entre o objeto e o foco do espelho, cujo valor corresponde a 16 cm. O valor da razão encontrada pelos estudantes corresponde a

a) 2/3.   

b) 3/2.   

c) 5/3.   

d) 5/2.   

2. (Unesp 2022) Uma garota pegou um espelho esférico côncavo de maquiagem, apontou-o para o Sol e percebeu que uma imagem real desse astro se formou a 40 cm do espelho.

Em seguida, fez-se a pergunta:

– Se, com esse espelho, eu quiser ver uma imagem do meu rosto com duas vezes seu tamanho real e não invertida, a que distância do espelho devo me posicionar?

Depois de efetuar alguns cálculos, a garota acertará a resposta à sua pergunta se encontrar

a) 30 cm.   

b) 25 cm.   

c) 15 cm.   

d) 20 cm.   

e) 35 cm.  

3. (Famema 2022) Dois espelhos esféricos, ambos de raios de curvatura iguais a 40 cm, sendo um côncavo e outro convexo, de mesmo eixo principal, estão frente a frente. Entre eles há uma vela disposta perpendicularmente ao eixo principal numa posição tal que as imagens conjugadas pelos espelhos têm, ambas, metade do tamanho da vela.

 A distância entre os vértices dos espelhos é de

a) 50 cm.   

b) 60 cm.   

c) 80 cm.   

d) 100 cm.   

e) 120 cm.   

4. (Ita 2022) Uma lente delgada convergente, com distância focal de 5 cm, é alinhada à frente de um espelho côncavo, de distância focal de 2 cm, de forma a compartilhar o mesmo eixo óptico. Seja x = 0 a posição do vértice do espelho e x = 8 cm a posição da lente. Quais as posições entre os elementos ópticos em que se pode colocar um objeto de forma que nenhuma imagem seja formada na região x > 8 cm?

a) 0 cm ≤ x ≤ 2,67 cm      

b) 3 cm ≤ x ≤ 6 cm   

c) 3 cm ≤ x ≤ 8 cm   

d) 5 cm ≤ x ≤ 8 cm   

e) 6 cm ≤ x ≤ 8 cm   

5. (Unesp 2021) Em uma barbearia existem dois espelhos planos verticais, paralelos e distantes 3 m um do outro, com a face refletora de um voltada para a face refletora do outro. Um cliente está sentado de frente para um deles, a 1m de distância dele. Na figura, fora de escala, pode-se notar a infinitude de imagens geradas devido a reflexões sucessivas nesses espelhos.

Nessa situação, considerando as distâncias informadas e as características das imagens formadas por espelhos planos, a distância entre a cabeça do cliente, indicada pela seta azul na figura, e a imagem da sua cabeça, indicada pela seta vermelha, é de

a) 3 m   

b) 4 m   

c) 7 m   

d) 5 m   

e) 6 m   

6. (Unisc 2021) Os instrumentos ópticos são equipamentos utilizados para auxiliar a visualização do que seria muito difícil ou impossível de enxergar sem eles. Esses instrumentos fazem parte do nosso cotidiano, tendo diversas e diferentes aplicações. Sobre instrumentos ópticos utilizados no cotidiano, assinale a alternativa que apresenta o exemplo e a explicação física que justifica seu emprego de forma correta.

a) O “olho mágico” é um mecanismo de segurança, que garante controle de acesso a espaços restritos. E instalado em portas de acesso a espaços reservados e particulares, sendo constituído por lente ou sistema de lentes convergentes, pois possibilita a formação de uma imagem direita em relação ao objeto.   

b) A lupa manual é constituída de uma lente divergente, pois tem a função de possibilitar a visão ampliada do objeto, através de sua imagem real.   

c) O espelho de segurança utilizado em instituições financeiras, garagens, mercados, lojas, entre outros locais, é basicamente um espelho convexo, pois forma imagem virtual, independente da distância em que o objeto se encontra.   

d) O espelho utilizado pelos dentistas é convexo, pois possibilita a visão da imagem virtual e maior do objeto (interior da boca).   

e) Os espelhos utilizados para maquiagem ou para se barbear, são constituídos por um espelho convexo, pois têm a função de fornecer uma imagem real e maior que o objeto.   

7. (Fcmmg 2021) Um estudante coloca um espelho côncavo em frente à placa de trânsito, mostrada na figura 1. Ele observa a imagem dessa placa por meio do espelho, verificando que ela fica de acordo com a figura 2. 

Para que tal fato aconteça, significa que a placa está posicionada:

a) sobre o foco do espelho.   

b) além do centro do espelho.   

c) entre o espelho e seu foco.   

d) entre o centro e o foco do espelho.   

8. (Eear 2021) Uma página do livro de Física do aluno João estava rasurada não permitindo ver completamente os dados do exercício sobre espelho côncavo. O professor falou para o aluno que se ele conseguisse resolver o exercício ganharia um ponto na média. O docente pediu que ele determinasse o tamanho do objeto colocado sobre o eixo principal e em frente ao espelho, sabendo que a imagem era direita e tinha 3 cm de altura. Além disso, o espelho tem centro de curvatura igual a 20 cm e a imagem está a uma distância de 5 cm do vértice do espelho. Portanto, João deve encontrar, corretamente, que o objeto tem tamanho de ____cm.

a) 1   

b) 2   

c) 3   

d) 6   

9. (Ime 2020) 

Em um experimento, uma fonte laser emite um pulso luminoso instantâneo, que é refletido por um espelho plano (M_R), girando em velocidade angular constante ω. Um outro espelho fixo, côncavo e circular (M_F), encontra-se acima da fonte laser, ambos localizados a uma distância L=3km de M_R, conforme mostra a figura. O centro de curvatura (C) de M_F localiza-se no ponto onde a luz do laser encontra M_R e coincide com seu centro de rotação.

Dado:

- Velocidade da luz: c = 3 x 10⁸ m/s

Observações:

- A posição de M_R e M_F são tais que o feixe consegue chegar a M_F, pelo menos, duas vezes; e

- Despreze o comprimento da fonte laser.

Para que o pulso luminoso seja refletido em M_F  pela 2ª vez, a um comprimento de arco ∆s = 30 cm do 1º ponto de reflexão, o valor de ω, em rad/s, é: 

a) 1,25
b) 2,50
c) 3,33
d) 5,00
e) 10,00

10. (Fmj 2020) Um menino observou que os raios da luz solar atingiam seus olhos paralelamente ao solo, plano e horizontal, após refletirem no vidro plano de um automóvel.

Sabendo que o raio incidente e o raio refletido estavam em um mesmo plano vertical e que a inclinação do vidro do automóvel em relação à horizontal era de 50°, o menino conclui que a inclinação θ dos raios incidentes no vidro em relação à vertical era de

a) 15°   

b) 30°   

c) 20°   

d) 25°   

e) 10°   

11. (Uece 2020) Em um experimento em laboratório ótico, dois espelhos planos retangulares são aproximados um do outro até que a aresta de um toque completamente a aresta do outro. O sistema ótico é tal que as faces reflexivas dos dois espelhos formam entre si um ângulo  Neste experimento, faz-se incidir sobre um dos espelhos um raio de luz que se propaga em um plano perpendicular à aresta formada pelo encontro dos dois espelhos. Para que o raio seja refletido pelos dois espelhos e saia paralelo ao raio incidente, o valor de  deverá ser igual a

a) 30°   

b) 60°   

c) 45°   

d) 90°   

12. (Mackenzie 2020) Para fazer a sua “escova progressiva”, procedimento que já esteve em moda para as pessoas mais vaidosas, Jéssica está sentada na cadeira do salão, com o rosto a 1,4 m do espelho plano (EP) e vertical. A sua hair design (cabeleireira de salões elitizados) está posicionada a 60 cm mais distante do espelho que a sua cliente.

Então é possível afirmar corretamente que a distância entre a imagem da hair design fornecida pelo espelho plano (EP) e Jéssica vale, em centímetros,

a) 30   

b) 60   

c) 280   

d) 340   

e) 400   

13. (Famema 2020) Ao entrar no banheiro de um shopping, uma pessoa se depara com uma parede onde se encontra afixado um grande espelho plano. Enquanto caminha com velocidade de 1 m/s em uma direção perpendicular a esse espelho e no sentido de aproximar-se dele, essa pessoa observa que, relativamente a seu corpo, sua imagem

a) se afasta com velocidade 1 m/s    

b) se aproxima com velocidade 2 m/s    

c) se aproxima com velocidade 4 m/s    

d) se aproxima com velocidade 1 m/s    

e) se afasta com velocidade 2 m/s    

14. (Ifsul 2020) Os espelhos esféricos, que podem ser classificados como côncavo ou convexo, apresentam como superfície refletora a parte interna ou externa de uma calota esférica.

Considere um espelho esférico de Gauss, do tipo convexo, semelhante ao da imagem, com raio de curvatura é igual a 1,0m. Uma pessoa, com 1,7m de altura, coloca-se em pé na frente do espelho, a uma distância de 2m de sua superfície.

Nessas condições, qual é o tamanho da imagem formada e suas características? 

a) 34 cm, direita e virtual.    

b) 34 cm, direita e real.   

c) 1,3 m, invertida e real.    

d) 1,3 m, direita e virtual.    

15. (Ifpe 2020) Com relação aos fenômenos da Óptica Geométrica, analise as afirmativas a seguir.

I. Uma lupa consiste em uma lente esférica convergente que permite o aumento da visualização de um objeto, porém, quando a posicionamos muito distante do objeto, proporciona uma imagem invertida.

II. Um objeto colocado diante de uma associação de dois espelhos planos, com as suas superfícies refletoras fazendo um ângulo de 60º, produz a visualização de 5 imagens.

III. Um objeto situado entre o foco e o centro óptico de uma lente convergente conjuga uma imagem real, invertida e maior que o objeto.

IV. Um objeto posicionado sobre o centro de curvatura de um espelho côncavo produz uma imagem virtual, direita e de mesmo tamanho.

V. Um objeto colocado diante de um espelho convexo conjuga uma imagem virtual, direita e de menor tamanho.

Estão CORRETAS, apenas, as afirmativas 

a) II, III e IV.    

b) I, II e V.    

c) III, IV e V.    

d) I, II e IV.    

e) I, III e V.   

16. (Fgv 2020) Um objeto realiza movimento harmônico simples, de amplitude A e frequência f, em frente a um espelho esférico convexo, deslocando-se sobre o eixo principal do espelho. O movimento da imagem desse objeto, observado no espelho, apresentará, em relação ao movimento do objeto,

a) mesma frequência e maior amplitude.   

b) frequência e amplitude menores.   

c) frequência e amplitude maiores.   

d) mesma frequência e menor amplitude.   

e) mesma frequência e mesma amplitude.   

17. (Uece 2020) Os carros mais modernos dispõem de câmeras integradas, cuja função é auxiliar o motorista em manobras. No entanto, o espelho continua sendo um recurso de grande utilidade. Nos veículos de grande porte, os retrovisores costumam possuir, além do espelho plano, um espelho convexo. Este espelho curvo tem como característica

a) formar imagens maiores que os objetos refletidos.   

b) formar imagens virtuais a partir de objetos reais.   

c) formar uma imagem real a partir de um objeto real.   

d) convergir a luz refletida para um mesmo ponto, foco.   

18. (Ufg 2014) A figura a seguir representa um dispositivo óptico constituído por um laser, um espelho fixo, um espelho giratório e um detector. A distância entre o laser e o detector é d = 1,0 m, entre o laser e o espelho fixo é h = √3 m e entre os espelhos fixo e giratório é D = 2,0 m.

Sabendo-se que  α = 45° o valor do ângulo β para que o feixe de laser chegue ao detector é:

a) 15°   

b) 30°   

c) 45°   

d) 60°   

e) 75°  

19. (Uemg 2015) Um espelho reflete raios de luz que nele incidem. Se usássemos os espelhos para refletir, quantas reflexões interessantes poderíamos fazer. Enquanto a filosofia se incumbe de reflexões internas, que incidem e voltam para dentro da pessoa, um espelho trata de reflexões externas.

Mas, como escreveu Luiz Vilela, “você verá.”

Você está diante de um espelho plano, vendo-se totalmente. Num certo instante, e é disso que é feita a vida, de instantes, você se aproxima do espelho a 15 m/s e está a 2,0 m de distância do espelho.

Nesse instante, a sua imagem, fornecida pelo espelho, estará

a) a 2,0 m de distância do espelho, com uma velocidade de 3,0 m/s em relação a você.   

b) a 2,0 m de distância do espelho, com uma velocidade de 1,5 m/s em relação a você.   

c) a uma distância maior que 2,0 m do espelho, com uma velocidade de 3,0 m/s em relação ao espelho.   

d) a uma distância menor que 2,0 m do espelho, com uma velocidade de 1,5 m/s em relação ao espelho.   

20. (Fuvest 2015) Luz solar incide verticalmente sobre o espelho esférico convexo visto na figura abaixo.

Os raios refletidos nos pontos A, B e C do espelho têm, respectivamente, ângulos de reflexão θ_A, θ_B e θ_C tais que 

a) θ_A > θ_B > θ_C   

b) θ_A > θ_C > θ_B   

c) θ_A < θ_C < θ_B   

d) θ_A < θ_B < θ_C  

e) θ_A = θ_B = θ_C   

21. (Unicamp 2015) Espelhos esféricos côncavos são comumente utilizados por dentistas porque, dependendo da posição relativa entre objeto e imagem, eles permitem visualizar detalhes precisos dos dentes do paciente. Na figura abaixo, pode-se observar esquematicamente a imagem formada por um espelho côncavo. Fazendo uso de raios notáveis, podemos dizer que a flecha que representa o objeto.

a) se encontra entre F e V e aponta na direção da imagem.   

b) se encontra entre F e C e aponta na direção da imagem.   

c) se encontra entre F e V e aponta na direção oposta à imagem.   

d) se encontra entre F e C e aponta na direção oposta à imagem.   

22. (Pucrs 2015) Um salão de beleza projeta instalar um espelho que aumenta 1,5 vezes o tamanho de uma pessoa posicionada em frente a ele. Para o aumento ser possível e a imagem se apresentar direita (direta), a pessoa deve se posicionar, em relação ao espelho,

a) antes do centro de curvatura.   

b) no centro de curvatura.   

c) entre o centro de curvatura e o foco.   

d) no foco.   

e) entre o foco e o vértice do espelho.   

23. (Unifor 2014) O ângulo entre dois espelhos planos é de 20°. Um objeto de dimensões desprezíveis é colocado em uma posição tal que obterá várias imagens formadas pelo conjunto de espelhos. Das imagens observadas, assinale a opção abaixo, quantas serão enantiomorfas. 

a) 8    

b) 9    

c) 10    

d) 17    

e) 18   

24. (Unesp 2014) Uma pessoa está parada numa calçada plana e horizontal diante de um espelho plano vertical E pendurado na fachada de uma loja. A figura representa a visão de cima da região.

Olhando para o espelho, a pessoa pode ver a imagem de um motociclista e de sua motocicleta que passam pela rua com velocidade constante V = 0,8 m/s, em uma trajetória retilínea paralela à calçada, conforme indica a linha tracejada. Considerando que o ponto O na figura represente a posição dos olhos da pessoa parada na calçada, é correto afirmar que ela poderá ver a imagem por inteiro do motociclista e de sua motocicleta refletida no espelho durante um intervalo de tempo, em segundos, igual a

a) 2.
b) 3.
c) 4.
d) 5.
e) 1.

25. (CFTMG 2015) Analise o esquema abaixo referente a um espelho plano.

A imagem do objeto que será vista pelo observador localiza-se no ponto

a) 1   

b) 2   

c) 3   

d) 4