2º ano do ENSINO MÉDIO
- 2012
Prof. Marcelo Franco
Moura
LISTA DE EXERCÍCIOS –
ESPELHOS ESFÉRICOS
1)
Uma
pessoa, a 1,0 m de distância de um espelho, vê a sua imagem direita menor e distante
1,2 m dela. Determine o tipo de espelho e a sua distância focal.
2)
Um
objeto está diante de um espelho côncavo de distância focal 20 cm. Sua imagem,
produzida pelo espelho, é virtual e está a 30 cm do vértice do mesmo. Determine
a distância do objeto à imagem.
3)
Um
objeto luminoso é colocado a 80 cm de um espelho esférico de raio de curvatura
igual a 1,2 m. Sabe-se que a imagem formada é virtual e menor que o objeto.
Calcule a distância da imagem ao espelho, em cm.
4)
Num
anteparo a 60 cm de um espelho esférico, forma-se uma imagem nítida de um
objeto real situado a 20 cm do espelho.
Determine:
a)
a
natureza da imagem e o tipo do espelho;
b)
a
distância focal e o raio de curvatura do espelho.
5)
Dois
espelhos, E1 e E2, são alinhados de modo que têm eixo
óptico comum e estão com suas faces refletoras voltadas uma para a outra e
separadas por 32 cm.
Um objeto pontual é colocado sobre o mesmo
eixo, a meia distância, entre os dois espelhos. Observa-se que sua imagem
final, após múltiplas reflexões da luz nos dois espelhos, situa-se sempre,
também, à meia distância entre eles.
O espelho E1 é côncavo, com raio
de curvatura igual a 24 cm.
a)
Determine
a posição da primeira imagem do objeto formada apenas pelo espelho E1.
b)
Identifique
o tipo do espelho E2.
6)
O
eixo principal de um espelho esférico côncavo, de 4,2 m de raio de curvatura,
está disposto perpendicularmente a um espelho plano. As superfícies refletoras
se defrontam e a distância entre os espelhos vale 5 m. A que distância do
espelho côncavo deve ser colocado (entre os espelhos, no eixo principal) um
ponto luminoso para que, após as reflexões sucessivas dos raios sobre os dois
espelhos, a imagem final coincida com o ponto?
7)
Um
espelho convexo, cuja distância focal mede 10 cm em módulo, está situado a 20
cm de um espelho côncavo de distância focal igual a 20 cm. Os espelhos estão
montados coaxialmente e as superfícies refletoras se defrontam. Coloca-se um
objeto no ponto médio do segmento que une os vértices dos dois espelhos.
Localize a imagem fornecida pelo espelho convexo ao receber os raios luminosos
que partem do objeto e são refletidos pelo espelho côncavo.
8)
As
faces de uma calota esférica de 30 cm de raio funcionam como espelhos. Um
objeto luminoso de 5,0 cm de comprimento é colocado defronte à face côncava da
calota, sobre seu eixo principal e a 30 cm da mesma. Em seguida o objeto é
colocado do outro lado da calota, a 30 cm da face convexa, sobre seu eixo
principal.
Pede-se:
a)
a
distância entre as imagens formadas nas duas situações.
b)
a
relação entre os tamanhos das imagens formadas na primeira e na segunda
situação.
9)
Um
espelho côncavo produz uma imagem real invertida de mesmo tamanho que um objeto
situado a 40 cm de distância. Determine a distância focal do espelho.
10)
A
distância entre um objeto e uma imagem conjugada por um espelho esférico é de
20 cm e ambos são reais. O objeto tem uma altura três vezes superior à da
imagem. Calcular o raio da curvatura do espelho.
11)
Ao
tentar comprar um espelho odontológico, um odontólogo obtém as seguintes
informações técnicas, fornecida por um vendedor: o espelho A é côncavo e possui
raio de curvatura igual a 6,0 cm, enquanto o espelho B difere de A apenas pelo
raio de curvatura, que é igual a 4,0 cm. A ampliação, no entanto, parâmetro de
extrema importância para o profissional de odontologia depende da distância do
espelho ao dente. Para fins de comparação, o odontólogo considera que os
espelhos são colocados a 1,0 cm do dente a ser observado. Então, após alguns
cálculos, ele decide comprar o de maior ampliação. Qual o espelho comprado pelo
odontólogo? Justifique.
12)
Um
objeto colocado diante de um espelho esférico côncavo, de distância focal 45
cm, tem conjugada uma imagem invertida; sua altura é o dobro da do objeto.
Calcule:
a)
a
distância do objeto ao espelho.
b)
a
distância da imagem ao espelho.
13)
Uma pequena barra metálica é solta no instante t = 0 s do
topo de um prédio de 32 m de altura. A aceleração da gravidade local é 10 m/s².
A barra cai na direção de um
espelho côncavo colocado no solo, conforme indicado na figura a seguir. Em
certo instante, a imagem da barra fica invertida, 30 cm acima da barra e quatro
vezes maior que ela.
Determine o instante em que isso ocorre.
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