Construção gráfica da imagem de um pequeno objeto frontal


Antes de iniciar seus estudos, reflita sobre as questões abaixo, forme suas opiniões e confronte-as com a teoria apresentada em seguida. Suas ideias e sugestões são muito importantes para enriquecer nosso ensino e o seu aprendizado.

1) Que tipos de imagens, da ponta do seu dedo indicador, você pode produzir numa concha de feijão espelhada?

2) Que espelho pode projetar imagens em uma tela?

1. A Física e o cotidiano

Por que se utilizam espelhos retrovisores convexos em automóveis?

Para aumentar o campo visual do motorista.

No automóvel, todos os espelhos retrovisores podem ser convexos?

A imagem no espelho esférico não é simétrica ao seu objeto, como no espelho plano. Um motorista não poderia manobrar com segurança o automóvel usando somente o espelho convexo, pois perderia a noção de distância.

2. A Física e o mundo

Mão com esfera refletida (M.C. Escher, Holanda, 1935). Imagem virtual, direta e reduzida em um espelho esférico convexo.


 

Uma impressionante imagem obtida no espelho côncavo do telescópio espacial Hubble. O rosto do técnico está entre o foco e o vértice do espelho e a imagem é virtual, direita e ampliada.

 

Representação esquemática da situação mostrada na foto

3. A Física e o laboratório

Imagem real e invertida em um espelho esférico côncavo.


 

Imagem virtual e ampliada em um espelho esférico côncavo.

 

Em um espelho esférico convexo, a imagem é sempre virtual, direita e menor que o objeto.

 

4. A Física e a evolução de seus conceitos

Espelhos esféricos e suas imagens

Com os raios notáveis, determinemos, graficamente, a imagem A’B’ do objeto real AB.

Observe os casos a seguir:

a) espelho côncavo.

 

 

 

 

 

b) Espelho convexo

Exercícios propostos 

1. (MODELO ENEM) – Os espelhos esféricos côncavos são utilizados como fornos solares, espelhos de aumento para dentistas, para maquiadores e, ainda, como projetores em telas ou anteparos de imagens reduzidas ou ampliadas. A figura a seguir representa um espelho projetor:

Um objeto real é colocado frontalmente a um espelho esférico côncavo, perpendicularmente ao seu eixo principal entre o centro de curvatura e o foco. A respectiva imagem pode ser classificada como:

a) real, invertida e menor.

b) real, invertida e maior.

c) real, invertida e igual.

d) imprópria.

e) virtual, direita e maior.

2. (MODELO ENEM) – Os espelhos esféricos convexos fazem parte dos sistemas de segurança de lojas, bancos, garagens e, também, como retrovisores externos do veículo, pois ampliam o campo visual em relação aos refletores planos. A representação a seguir mostra a construção da imagem de um espelho convexo:

Um objeto real é colocado frontalmente a um espelho esférico convexo, perpendicularmente ao seu eixo principal. A imagem conjugada por esse espelho pode ser classificada como:

a) virtual, direita e menor.

b) virtual, direita e maior.

c) real, invertida e menor.

d) real, invertida e igual.

e) real, invertida e maior.

3. (UNESP) – Quando entrou em uma óptica para comprar novos óculos, um rapaz deparou-se com três espelhos sobre o balcão: um plano, um esférico côncavo e um esférico convexo, todos capazes de formar imagens nítidas de objetos reais colocados à sua frente. Notou ainda que, ao se posicionar sempre à mesma distância desses espelhos, via três diferentes imagens de seu rosto, representadas na figura a seguir.

Em seguida, associou cada imagem vista por ele a um tipo de espelho e classificou-as quanto às suas naturezas. Uma associação correta feita pelo rapaz está indicada na alternativa:

a) o espelho A é o côncavo e a imagem conjugada por ele é real.

b) o espelho B é o plano e a imagem conjugada por ele é real.

c) o espelho C é o côncavo e a imagem conjugada por ele é virtual.

d) o espelho A é o plano e a imagem conjugada por ele é virtual.

e) o espelho C é o convexo e a imagem conjugada por ele é virtual.

4.  A ilustração representa uma das mais conhecidas obras do artista gráfico holandês M. C. Escher. Seu trabalho tem como características as figuras geométricas e ilusões de óptica.

Disponível em: www.myspace.com. Acesso em: 08 jun. 2020.

 


Pelas características da imagem formada na gravura, o artista representou um espelho esférico do tipoa) convexo, pois as imagens de todos os objetos formados na esfera, inclusive a do artista, são virtuais.

b) côncavo, pois as imagens são direitas, indicando que todos os objetos vistos estão entre o foco e o espelho.

c) côncavo, devido ao pequeno campo de visão, o que faz com que não seja possível observar todos os detalhes do local onde se encontra o artista.

d) convexo, pois as imagens são formadas pelo cruzamento dos raios de luz refletidos pela esfera, por isso as imagens são direitas e não invertidas.

e) côncavo, devido às imagens formadas por este espelho serem todas reais, ou seja, formadas pelo cruzamento dos raios de luz refletidos pela esfera.

Gabarito

1. RESOLUÇÃO:

A figura mostra que a imagem é:

Real – obtida pelo encontro efetivo de raios luminosos, e fica do mesmo lado do objeto.

Invertida – a seta do objeto aponta para cima e a da imagem para baixo.

Maior – o tamanho da imagem é maior que o do objeto.

Resposta: B

2. RESOLUÇÃO:

A figura mostra que a imagem é:

Virtual – obtida pelo prolongamento de raios luminosos, e fica do lado oposto do objeto.

Direita ou direta – a seta do objeto aponta para cima e a da imagem, também, para cima.

Menor – o tamanho da imagem é menor que o do objeto.

Resposta: A

3. RESOLUÇÃO:

As três imagens são de orientação direita, o que significa que sua natureza é virtual.

A imagem A é menor que o objeto, devendo ter sido produzida pelo espelho convexo.

A imagem B é igual (simétrica) ao objeto (mesmas dimensões), devendo ter sido produzida pelo espelho plano.

Já a imagem C é maior que o objeto, devendo ter sido produzida pelo espelho côncavo.

É importante notar que, neste caso, o rapaz está situa do entre o plano focal do espelho e o vértice.

Resposta: C

4. RESOLUÇÃO:

As superfícies refletoras de esferas são espelhos convexos que conjugam, exclusivamente, imagens virtuais, direitas e menores para objetos reais.

Resposta: A

 


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