Velocidade da Imagem em Espelhos Planos

CBO Teórica 1 - Prova de Bases da Oftalmologia — Prova 2017

Enunciado

Um motorista dirigindo em velocidade constante de 50km/h observa uma árvore por um retrovisor de espelho plano. Assinale a alternativa correta (considere a distância entre o motorista e o espelho irrelevante):

Alternativas

  1. A) A velocidade de deslocamento da imagem percebida pelo motorista é de 100 km/h.
  2. B) A velocidade de deslocamento da imagem percebida pelo motorista é de 25 km/h.
  3. C) A velocidade de deslocamento da imagem percebida pelo motorista é de 50 km/h.
  4. D) A velocidade de deslocamento da imagem percebida pelo motorista é de 2 km/h².

Pérola Clínica

Em espelhos planos, a velocidade da imagem em relação ao espelho é igual à velocidade do objeto em relação ao espelho.

Resumo-Chave

Se o observador e o espelho movem-se juntos (v), a distância entre o observador e a imagem de um objeto fixo muda na mesma taxa da velocidade do observador.

Contexto Educacional

A óptica geométrica estuda a propagação da luz através de representações geométricas. No caso de espelhos planos, as imagens são virtuais, diretas e do mesmo tamanho que o objeto, situadas simetricamente em relação ao plano do espelho. Quando há movimento, a análise vetorial das velocidades é crucial para determinar o que o observador percebe, sendo um tema recorrente em provas que integram física e percepção visual.

Perguntas Frequentes

Como se calcula a velocidade da imagem em um espelho plano?

Para um objeto fixo e um espelho que se move com velocidade 'v', a imagem se move com velocidade '2v' em relação ao objeto fixo. No entanto, se o observador está se movendo junto com o espelho (como o motorista no carro), a velocidade da imagem em relação a ele será apenas 'v', pois ele já está se deslocando a 'v' em relação ao objeto fixo.

Por que a imagem parece se mover na mesma velocidade do carro?

Como o motorista e o espelho formam um sistema único movendo-se a 50 km/h em relação à árvore (objeto), a distância entre o espelho e a árvore diminui a 50 km/h. Pela propriedade de simetria do espelho plano, a distância da imagem ao espelho também diminui a 50 km/h. Assim, para o motorista, a imagem da árvore se aproxima/afasta com a mesma velocidade escalar do veículo.

Qual a diferença entre a velocidade da imagem em relação ao espelho e ao objeto?

Em relação ao espelho, a velocidade da imagem é sempre igual à velocidade do objeto (em módulo). Em relação ao objeto fixo, se o espelho se move a 'v', a imagem se move a '2v'. É uma questão de referencial.

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