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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 95 (CFS 1) da EEAR 2009

CFS 1 · Física: Lentes esféricas

– Um objeto real é colocado perpendicularmente ao eixo principal de uma lente delgada e a distância do objeto à lente é de 10\text{ cm}. A imagem conjugada por esta lente é real e seu tamanho é 4 vezes maior que o do objeto. Portanto, trata-se de uma lente ________ e cuja vergência vale ______ di.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto acima.

  1. A
    convergente; 12{,}5
  2. B
    divergente; 0{,}125
  3. C
    convergente; 2{,}0
  4. D
    divergente; 8{,}0
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Resolução comentada

Uma imagem real de um objeto real só pode ser formada por uma lente convergente, pois lentes divergentes sempre dão imagem virtual. Isso já preenche a primeira lacuna.

Imagem real é invertida, então o aumento é negativo: A = -4.

Passos de cálculo:

  1. Aumento linear: A = -\dfrac{p'}{p}, com p = 10\ \text{cm}.

    -4 = -\frac{p'}{10} \Rightarrow p' = 40\ \text{cm}

  2. Equação de Gauss para achar a distância focal:

    \frac{1}{f} = \frac{1}{p} + \frac{1}{p'} = \frac{1}{10} + \frac{1}{40} = \frac{4+1}{40} = \frac{5}{40} = \frac{1}{8}

    f = 8\ \text{cm} = 0{,}08\ \text{m}

  3. Vergência (grau da lente) é o inverso da distância focal em metros:

    V = \frac{1}{f} = \frac{1}{0{,}08} = 12{,}5\ \text{di}

Portanto, a lente é convergente, com vergência de 12{,}5 di.

Alternativa A.

Pegadinha: A alternativa B engana quem usa f = 8 cm sem converter para metros (ou inverte 1/f), e a D usa o valor 8 como se fosse a vergência, mas em cm.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BDiz que a lente é divergente, mas imagem real exige lente convergente; além disso, 0{,}125 vem de usar f em cm sem converter.
  • CA lente é convergente, mas o valor 2{,}0 di não resulta das contas com p=10 cm e p'=40 cm.
  • DLente divergente não forma imagem real de objeto real; o valor 8{,}0 é o foco em cm, não a vergência em di.

Assunto: Lentes esféricas.

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Ver como caiu na prova Questão 95 no caderno CFS 1 da EEAR 2009

Fonte: EEAR 2009 · CFS 1. Prova oficial ↗