Questão 100 do ENEM 2024 comentada
Entenda como identificar a natureza da imagem e calcular a distância entre objeto e imagem em um mirascópio.
Mirascópio 3D: produtor de ilusão instantânea
O equipamento ilustrado na figura, de dimensões apresentadas no esquema, é composto por dois espelhos côncavos E₁ e E₂, apoiados um sobre o outro por suas bordas, de tal forma que o vértice de E₁ coincide com o foco de E₂ e vice-versa. Na abertura circular de E₂, é formada uma imagem tridimensional de um objeto posicionado sobre o vértice de E₁. Essa imagem é formada a partir dos raios procedentes do objeto, refletidos por E₂ e E₁, respectivamente, conforme o esquema. Os observadores julgam visualizar o objeto quando estão, de fato, visualizando sua imagem. O efeito só é possível porque as superfícies de ambos os espelhos são de extrema qualidade.
SALZMANN, W. Disponível em: https://wissenstexte.de. Acesso em: 27 jun. 2024 (adaptado).
A natureza da imagem formada e a distância vertical entre cada ponto objeto e seu correspondente ponto imagem são
- Areal e 5 cm.
- Breal e 3,8 cm.
- Creal e 7,6 cm.
- Dvirtual e 7,6 cm.
- Evirtual e 3,8 cm.
Tente resolver antes de abrir. Errar aqui é de graça.
Ver a resposta e a resolução
O que a questão cobra
A questão exige reconhecer se os raios refletidos convergem de fato na posição da imagem. Também é preciso somar os trechos verticais indicados no esquema.
Resolução
“refletidos por E₂ e E₁, respectivamente, conforme o esquema.”
No desenho, o caminho dos raios refletidos se cruza na abertura de E₂. Como os próprios raios chegam a esse ponto, e não apenas seus prolongamentos, a imagem é real.
Para encontrar a distância vertical entre o objeto e sua imagem, observe os dois trechos indicados no esquema: do objeto, junto ao vértice de E₁, até a altura da borda comum dos espelhos; e dessa altura até o ponto da imagem na abertura. Cada trecho mede 3,8 cm.
Distância objeto-imagem = 3,8 cm + 3,8 cm = 7,6 cm
Logo, a imagem é real e fica a 7,6 cm do objeto. A alternativa C reúne corretamente as duas informações.
Alternativa por alternativa
- A
A imagem é real, mas a distância indicada não corresponde à soma dos dois trechos do esquema, que resulta em 7,6 cm.
- B
A imagem é real, mas 3,8 cm corresponde a apenas um dos trechos, não à distância total entre objeto e imagem.
- C
Correta. Está correta: os raios convergem de fato na abertura, formando uma imagem real, e os dois trechos de 3,8 cm somam 7,6 cm.
- D
A distância está correta, mas a imagem não é virtual: os raios refletidos se encontram na posição da imagem.
- E
A imagem não é virtual, pois os raios refletidos convergem na abertura. Além disso, 3,8 cm é apenas um dos trechos da distância total.
Para lembrarA imagem é real quando os raios de luz refletidos se encontram de fato; para a distância, some os trechos entre o objeto e a imagem.
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