Questão 118 — ENEM 2024 (Natureza)

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

Resolução

O Mirascópio 3D é composto por dois espelhos côncavos posicionados com as superfícies côncavas voltadas uma para a outra. O objeto é colocado sobre o vértice do espelho inferior (E₁), e a imagem se forma na abertura circular do espelho superior (E₂), onde os raios de luz realmente convergem após as duas reflexões.

Como os raios luminosos convergem de fato para um ponto no espaço (na abertura de E₂), a imagem produzida é real — ou seja, pode ser projetada em uma superfície. Imagens virtuais, ao contrário, resultam do prolongamento imaginário dos raios refletidos e não podem ser projetadas.

Para calcular a distância vertical entre cada ponto objeto e seu correspondente ponto imagem, basta somar as duas profundidades indicadas no esquema: a profundidade do espelho E₁ (do bordo até seu vértice, onde o objeto está) mais a profundidade até a abertura de E₂ (onde a imagem é formada). O diagrama indica duas medidas de 3,8 cm cada:

d = 3{,}8 + 3{,}8 = 7{,}6 \text{ cm}

Portanto, a imagem é real e a distância vertical é 7,6 cm.

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