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Questão FC784236

Dois espelhos esféricos côncavos A e B estão dispostos de modo que suas superfícies refletoras estão voltadas um para o outro compartilhando o mesmo eixo principal, em uma distânci

Ótica

Instituto AOCP · 2024

Dois espelhos esféricos côncavos A e B estão dispostos de modo que suas superfícies refletoras estão voltadas um para o outro compartilhando o mesmo eixo principal, em uma distância de 40 cm entre seus vértices. Um objeto real é posicionado sobre o eixo principal no ponto médio entre os espelhos. Os focos desses espelhos são FA = 30 cm e FB = 20 cm. Os dois espelhos são afastados convenientemente para que que as imagens do objeto conjugadas por eles estejam na mesma posição. Para que isso ocorra, a nova distância entre os espelhos deve ser de

  1. 60 cm.
  2. 70 cm.
  3. 80 cm.
  4. 90 cm.
  5. 100 cm.
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Gabarito

Errado

Comentário do professor

Coloque o espelho A em \(x=0\) e o espelho B em \(x=D\). Seja \(x\) a distância do objeto ao espelho A. Com \(F_A=30\) cm e \(F_B=20\) cm usamos a equação dos espelhos para cada um:

\(\dfrac{1}{30}=\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{p'_A}\) ⇒ \(p'_A=\dfrac{30x}{x-30}\).
\(\dfrac{1}{20}=\dfrac{1}{D-x}+\dfrac{1}{p'_B}\) ⇒ \(p'_B=\dfrac{20(D-x)}{D-x-20}\).

A condição de coincidência das imagens, medidas a partir de A, é \(p'_A=D-p'_B\). Substituindo \(D=100\) e resolvendo obtém-se \(x=60\) cm.

Calcule: \(p'_A=\dfrac{30\cdot60}{60-30}=60\) cm e \(p'_B=\dfrac{20\cdot40}{40-20}=40\) cm, e de fato \(60=100-40\).

Portanto, a distância entre os espelhos deve ser 100 cm.

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