1. A distância focal de um espelho convexo é de 10 cm e a distância do objeto é de 20 cm. Determine (a) a distância da imagem e (b) a ampliação da imagem.
Conhecido :
A distância focal (f) = -10 cm
O sinal de menos indica que o ponto focal do espelho convexo é virtual.
A distância do objeto ( d o ) = 20 cm
solução:
Formação de imagem por espelho côncavo:

A distância da imagem (d i ):
1/ d i = 1/f – 1/ d o = -1/10 – 1/20 = -2/20 – 1/20 = -3/20
d i = -20/3 = -6.7 cm
O sinal de menos indica que a imagem é virtual.
Ampliação da imagem:
m = – d i / d o = -(-6.7)/20 = 6.7/20 = 0.3
m = 0,3 vezes menor que o objeto.
O sinal de mais indica que a imagem está voltada para cima.
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2. Um objeto de 10 cm de altura é colocado em frente a um espelho convexo com distância focal de 20 cm. Determine a altura da imagem se a distância do objeto for (a) 10 cm (b) 30 cm (c) 40 cm (d) 50 cm
Conhecido :
A distância focal do espelho convexo (f) = -20 cm
O sinal de menos indica que o ponto focal é virtual.
O raio de curvatura ( r ) = 2f = 2(20) = 40 cm
A altura do objeto (h) = 10 cm
solução:
a) a distância focal (f) = -20 cm e a distância do objeto (d o ) = 10 cm

A distância da imagem (d i ) :
1/ d i = 1/f – 1/ d o = -1/20 – 1/10 = -1/20 – 2/20 = -3/20
d i = -20/3 = -6.7
O sinal de menos indica que a imagem é virtual ou que a imagem está atrás do espelho.
Ampliação da imagem ( m ):
m = – d i / d o = -(-6.7)/10 = 6.7/10 = 0.67
O sinal de mais indica que a imagem está na posição correta.
A imagem é 0.67 vezes menor que o objeto.
A altura da imagem (h i ) :
m = h i / h o
h i = h o m = (10 cm)(0.67) = 6.7 cm
b) a distância focal (f) = -20 cm e a distância do objeto ( d o ) = 30 cm

A distância da imagem ( d i ):
1/ d i = 1/f – 1/ d o = -1/20 – 1/30 = -3/60 – 2/60 = -5/60
d i = -60/5 = -12
O sinal de menos indica que a imagem é virtual ou que a imagem está atrás do espelho.
Ampliação da imagem ( m ):
m = – d i / d o = -(-12)/30 = 12/30 = 0.4
O sinal de mais indica que a imagem está na posição correta.
A imagem é 0,4 vezes menor que o objeto.
A altura da imagem (h i ) :
m = h i / h o
h i = h o m = (10 cm)(0.4) = 4 cm
c) A distância focal (f) = -20 cm e a distância do objeto ( d o ) = 40 cm

A distância da imagem ( d i ):
1/ d i = 1/f – 1/ d o = -1/20 – 1/40 = -2/40 – 1/40 = -3/40
d i = -40/3 = -13.3
O sinal de menos indica que a imagem é virtual ou que a imagem está atrás do espelho convexo.
Ampliação da imagem ( m ):
m = – d i / d o = -(-13.3)/40 = 13.3/40 = 0.3
O sinal de mais indica que a imagem está na posição correta.
A imagem é 0.3 vezes menor que o objeto.
A altura da imagem ( h i ) :
m = h i / h o
h i = h o m = (10 cm)(0.3) = 3 cm
d) A distância focal (f) = -20 cm e a distância do objeto ( d o ) = 50 cm
A distância da imagem ( d i ):
1/ d i = 1/f – 1/ d o = -1/20 – 1/50 = -5/100 – 2/100 = -7/100
d i = -100/7 = -14.3
O sinal de menos indica que a imagem é virtual ou que a imagem está atrás do espelho convexo.
Ampliação da imagem ( m ):
m = – d i / d o = -(-14.3)/50 = 14.3/50 = 0.3
O sinal de mais indica que a imagem está na posição correta.
A imagem é 0.3 vezes menor que o objeto.
A altura da imagem (h i ) :
m = h i / h o
h i = h o m = (10 cm)(0.3) = 3 cm
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3. Um objeto está a 20 cm de um espelho convexo . Se a altura da imagem for 1/5 da altura do objeto, determine ( a) o comprimento da imagem; (b) a distância focal ; (c) as propriedades da imagem.
Conhecido :
A distância do objeto ( d o ) = 20 cm
A altura da imagem (h i ) = 1/5 h = 0.2 h
A altura do objeto (h) = h
solução:
a) a distância da imagem ( d i )
Fórmula para calcular a ampliação da imagem :
m = h i / h o = 0.2h / h = 0.2
O sinal de mais indica que a imagem está na posição correta.
A imagem é 0.2 vezes menor que o objeto.
A distância da imagem ( d i ):
– d i = md o
d i = – m d o = -(0.2)(20 cm) = -4 cm
O sinal de menos indica que a imagem é virtual ou que a imagem está atrás do espelho convexo.
b) A distância focal ( f)
A distância focal (f):
1/f = 1/ d o + 1/ d i = 1/20 – 1/4 = 1/20 – 5/20 = -4/20
f = -20/4 = -5 cm
O sinal de menos indica que o ponto focal é virtual.
c) As propriedades da imagem:
– Em pé
- Menor
– virtual
4. A luz que incide sobre um espelho convexo paralelamente ao eixo será refletida…
A. em direção ao ponto focal do espelho
B. a partir do ponto focal do espelho
C. através do centro de curvatura do espelho
D. perpendicular ao plano de simetria
Solução
O problema está ilustrado na figura abaixo.

A resposta correta é b.
5. Um motociclista vê a imagem de uma motocicleta atrás dele com 1/6 do seu tamanho original quando a distância entre o motociclista e a motocicleta é de 30 metros. Determine o raio de curvatura do espelho retrovisor…
A. 7.14 m
B. 8.57 m
C. 12.00 m
D. 24.00 m
Conhecido :
Ampliação da imagem (M) = 1/6 vezes
Distância do objeto (d) = 30 metros
Procura-se: o raio de curvatura do espelho retrovisor (R)
solução:
Calcule a distância da imagem (d')
Como a ampliação da imagem (M) e a distância do objeto (s) são conhecidas, a distância da imagem pode ser determinada usando a fórmula da ampliação da imagem:

Um sinal negativo significa que a imagem é virtual. A imagem está a 5 metros atrás do espelho convexo.
Calcule a distância focal (f)
A partir da distância do objeto (d) e da distância da imagem (d'), a distância focal pode ser calculada usando a fórmula do espelho:

O raio de curvatura (R)
O raio de curvatura de um espelho convexo é o dobro da distância focal do mesmo espelho.
R = 2 f = 2 (6 metros) = 12 metros
O raio de curvatura do espelho convexo é de 12 metros.
A resposta correta é C.
6. O espelho convexo é escolhido como espelho retrovisor de uma motocicleta porque as propriedades da imagem produzida por ele são…
A. real, vertical, minimizado
B. real, ereto, ampliado
C. virtual, vertical, minimizado
D. virtual, vertical, ampliado
solução:

Com base nas duas figuras acima, pode-se concluir que as propriedades da imagem são virtual, direita e minimizada.
A resposta correta é C.
7. Um objeto está a 12 cm de um espelho convexo com raio de 6 cm. As propriedades da imagem são…
A. real, invertida a uma distância de 12 cm
B. real, vertical a uma distância de 4 cm
C. virtual, vertical a uma distância de 2.4 cm
D. virtual, invertido a uma distância de 6 cm
Conhecido :
Distância do objeto (d) = 12 cm
Raio do espelho convexo (r) = 6 cm.
A distância focal do espelho convexo (f) = 6 cm / 2 = -3 cm
A distância focal de um espelho convexo tem sinal negativo porque é virtual. Virtual porque a luz não atravessa esse espelho.
Procuram-se: Propriedades da imagem
solução:
Distância da imagem (d'):
1/d' = 1/f – 1/d = -1/3 – 1/12 = -4/12 – 1/12 = -5/12
d' = -12/5 = -2.4 cm
A distância da imagem com sinal negativo significa que a imagem é virtual.
Ampliação da imagem (m):
m = -d' / d = -(-2.4) / 12 = 2.4 / 12 = 0.2 vezes
A ampliação da imagem com sinal positivo significa que a imagem está direita, e uma ampliação de 0.2 significa que o tamanho da imagem é menor que o tamanho do objeto (reduzido).
A resposta correta é C.
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