O estudo da Física nos coloca em contato com a teoria por trás do funcionamento de vários objetos do dia a dia. Aliás, você já procurou alguns exemplos de espelhos esféricos pra reforçar os seus estudos de Óptica?
Quem está estudando pro vestibular com certeza já teve uma aula sobre espelhos esféricos. Eles têm condições particulares, que envolvem a formação de imagens e o reflexo de luz, além de terem vários exemplos visíveis no dia a dia.
Pra se dar bem no Enem e demais vestibulares, você precisa estar por dentro do funcionamento do espelho esférico. A melhor forma de fazer isso é conhecendo mais a teoria e praticando com alguns exercícios.
A seguir, a gente reuniu as principais informações sobre espelhos esféricos: exemplos e questões pra você testar seu conhecimento. Então, vamos lá?
O que são espelhos esféricos?
https://unsplash.com/photos/vQoDoXIBdhQ
Pelo próprio nome, você já deve supor que espelhos esféricos são espelhos que têm um formato de esfera. No entanto, ao estudar pro vestibular, o mais importante é saber que o funcionamento deles é diferente dos espelhos convencionais, o que permite que eles sejam úteis em alguns cenários bem específicos.
Como qualquer outro tipo de espelho, ele funciona a partir da reflexão de luz. No entanto, dependendo do formato do espelho esférico, esse reflexo pode ser lançado em uma direção diferente.
Um espelho esférico pode ser côncavo ou convexo. No primeiro caso, a superfície refletora é interna, enquanto no segundo, é externa. Foi o físico e astrônomo alemão Carl Friedrich Gauss quem estudou e observou esses efeitos, dando forma às Condições de Gauss, que veremos a seguir.
Condições de Gauss
Durante os seus estudos, Gauss percebeu que os raios de luz precisam ser paralelos ou pouco inclinados em relação ao eixo principal de espelhos esféricos, pra obtenção de imagens nítidas. Assim, a nitidez da imagem depende de um ângulo de abertura inferior a 10 graus.
Se essas condições forem satisfeitas, então é possível chamar os espelhos estudados de esféricos. É graças aos estudos de Gauss que conseguimos calcular as propriedades ópticas de espelhos em diferentes condições.
Quais são os tipos de espelhos esféricos?
Tendo em mente as condições de Gauss e o que determina os espelhos esféricos, vamos nos aprofundar em sua classificação. Eles mudam radicalmente a forma como a luz interage, o que afeta a formação de imagens e até a transmissão de calor.
Quer saber mais, vestibulando? Conheça abaixo os dois tipos de espelhos esféricos e as suas características!
Espelhos côncavos
Os espelhos côncavos apresentam um formato constituído pela parte interna de uma esfera refletora. Menos elementos ficam visíveis, já que a imagem refletida fica ampliada.
Espelhos convexos
Os espelhos convexos têm um formato que consiste na parte externa de uma esfera. As imagens são refletidas de forma reduzida, o que também possibilita que mais elementos possam ser vistos.
Quais os exemplos de espelhos esféricos?
A melhor forma de tirar o conceito de espelhos esféricos da teoria e levá-los à prática é conhecendo alguns exemplos. Afinal, o dia a dia está repleto de casos em que esse tipo de espelho pode ser encontrado, bastando classificá-los corretamente.
A seguir, confira alguns exemplos de espelhos esféricos!
Espelhinho de banheiro
Já usou espelhos esféricos quando está passando maquiagem ou fazendo a barba? A dica é usar um espelho côncavo quando for fazer qualquer uma dessas coisas.
Geralmente, espelhos côncavos são destinados pra essas atividades, pois mostram uma imagem virtual, direita e maior. Desse modo, você conseguirá mais detalhes de uma pequena porção do seu rosto.
Espelhos laterais do carro
Pra ser um bom motorista, você precisa se acostumar a olhar pros espelhos do carro, seja no trânsito ou apenas estacionando o carro na garagem de casa. Mas cuidado: espelhos convexos sempre dão uma imagem virtual, direita e menor.
Isso significa que quando você olha pro espelho lateral da direita e vê uma pequena imagem de um carro, talvez ele não esteja tão longe quanto você imagina.
Espelhos de segurança em lojas
Já viu aqueles espelhos redondos que tem nas lojas e também em saídas de ônibus? Tratam-se de espelhos convexos que, claro, tem imagem virtual, direita e menor.
Esses espelhos servem pra aumentar o campo de visão dos seguranças da loja e pro motorista ou cobrador do ônibus ficar de olho se alguém está entrando escondido ou se ainda está descendo do veículo.
Espelhos para gerar energia
Espelhos côncavos também são capazes de redirecionar calor, dependendo da proximidade. É por isso que muitos são utilizados pra aquecer a água da caixa-d’água em lugares muito frios, a partir do reflexo da luz do sol.
Aliás, a reflexão de espelhos côncavos também serve pra abastecer coletores de energia solar. O conceito é o mesmo: a curvatura redireciona energia térmica a partir da luz do sol.
Exercícios de espelho esférico
Chegou a hora de praticar! Então, responda as questões abaixo para fixar esse conteúdo de Física!
Um espelho esférico conjuga uma imagem virtual, direta e reduzida de um objeto real. Em relação a esse espelho e à posição do objeto da imagem, assinale a alternativa correta:
- a) Trata-se de um espelho côncavo, quando o objeto é posicionado entre seu foco e vértice.
- b) Trata-se de um espelho côncavo, quando o objeto é posicionado no foco do espelho.
- c) Trata-se de um espelho côncavo, quando o objeto é colocado no centro de curvatura do espelho.
- d) Trata-se de um espelho convexo, quando o objeto é colocado a qualquer distância de seu vértice.
- e) Trata-se de um espelho convexo que conjuga imagens reais.
Um espelho esférico côncavo conjuga uma imagem real de um objeto que é colocado a 20 cm de seu vértice. Sabendo que a distância focal desse espelho é de 10 cm, determine a distância dessa imagem formada até o objeto.
- a) 10 cm
- b) 30 cm
- c) 40 cm
- d) 20 cm
- e) 0 cm
(CESGRANRIO) Um objeto de altura O é colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho esférico côncavo. Estando o objeto no infinito, a imagem desse objeto será:
- a) real, localizada no foco;
- b) real e de mesmo tamanho do objeto;
- c) real, maior do que o tamanho do objeto;
- d) virtual e de mesmo tamanho do objeto;
- e) virtual, menor do que o tamanho do objeto.
(UFES) Um objeto está sobre o eixo de um espelho esférico côncavo. A distância entre o objeto e o espelho é maior que o raio de curvatura do espelho. A imagem do objeto é:
- a) real, não invertida, menor que o objeto;
- b) real, invertida, maior que o objeto;
- c) real, invertida, menor que o objeto;
- d) virtual, não invertida, maior que o objeto;
- e) virtual, invertida, menor que o objeto.
(PUC – RJ) Um objeto é colocado perpendicularmente ao eixo principal de um espelho esférico convexo. Notamos que, nesse caso, a altura de imagem é i1. Em seguida, o mesmo objeto é aproximado do espelho, formando uma nova imagem, cuja altura é i2. Quando aproximamos o objeto, a imagem:
- a) se aproxima do espelho, sendo i1 < i2;
- b) se aproxima do espelho, sendo i1 > i2;
- c) se aproxima do espelho, sendo i1 = i2;
- d) se afasta do espelho, sendo i1 > i2;
- e) se afasta do espelho, sendo i1 < i2.
Gabarito
- Resposta: D
- Resposta: E
- Resposta: A
- Resposta: C
- Resposta: A
Viu só como o assunto não é tão complexo assim? Basta identificar alguns exemplos de espelhos esféricos no dia a dia pra entender como esses objetos funcionam. A partir daí, é possível resolver qualquer exercício, pois você já dominou a base teórica.
Você ainda tem alguma dúvida sobre espelhos esféricos? Então, deixe a sua pergunta em um comentário pra que possamos respondê-la!
