¿A que distancia de un espejo concavo de 15 cm de distancia focal se debe colocar un objeto de 1 cm de altura para que su imagen sea tres veces mayor?
Respuestas
Datos:
X. distancia del espejo al objeto
X`: distancia espejo imagen
h : altura del objeto
h`: altura de la imagen
X = 15 cm
h = 1 cm
h`= 3 cm
Cuando el objeto se forma entre el foco y el vértice de un espejo cóncavo, la imagen se encuentra detrás del espejo, es virtual y siempre sera mas grande
h/h`= X/X
Calculemos la distancia del espejo a la imagen:
X´= X * h`/h
X = 15 cm * 3 cm /1 cm
X = 45 cm
Respuesta:
10 cm, también 20 cm
Explicación:
Existen dos opciones:
1) Que el objeto se sitúe entre el centro de curvatura y el foco (c>do>f)
cuyas características de imagen serían: REAL, INVERTIDA, MAYOR TAMAÑO, MAYOR DISTANCIA
2) Que el objeto se sitúe entre el espejo y el foco (do<f), y entonces la imagen sería: VIRTUAL, DERECHA, MAYOR TAMAÑO, MAYOR DISTANCIA.
Teniendo en cuenta que el aumento (M) es igual a la distancia de la imagen (di) negativa sobre la distancia del objeto (do):
M=-di/do
y que nos indican que la imagen formada será 3 veces más grande que la del objeto entonces realizamos el siguiente cálculo:
PARA LA OPCIÓN 1:
M= 3 M*do=-di << ya despejada la fórmula anteriormente descrita.
Luego:
1/f = 1/do + 1/di aquí se reemplaza el di hallado.
1/f= 1/do + 1/ (M*do) siendo f=15 cm y M pues 3
1/15= 1/do + 1/(-3do)
1/15=(-3do+do)/-3do^2
1/15=2do/3do^2 se cancela un do
1/15=2/3do se despeja para do
entonces do= 10 cm
PARA LA OPCIÓN 2: es el mismo procedimiento con la única diferencia que el aumento se tomará con signo positivo.
*aplicando directamente la fórmula despejada y reemplazando valores*
1/15= 1/do + 1/(3do)
1/15= (3do+do)/3do^2
1/15= 4do/3do^2
1/15=4/3do despejando para do.
entonces do=20 cm