Um espelho esférico e côncavo de raio de curvatura R = 4,0 m foi instalado no piso de um laboratório. Um objeto O de massa m = 0,5 kg na forma de seta foi projetado para cair sem girar, sendo colocado a 7,0 m acima do vértice do espelho, como mostra a figura a seguir. O objeto é solto em queda livre. Em que instante de tempo, em s, a seta e sua imagem estão apontando para o mesmo sentido? 

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Na questão, considere o módulo da aceleração da gravidade g = 10,0 m/s2 , 1 kcal = 4,2 J, calor específico da água = 1 cal/g°C, calor latente de fusão da água LF = 80 cal/g, calor latente de vaporização da água Lv = 540 cal/g, índice de refração do ar nar = 1,0 e utilize π = 3 e a constante universal dos gases ideais R = 8,3 JK-1mol-1 .