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Questão 90 (CFS 1) da EEAR 2024

CFS 1 · Física: Lentes esféricas

– A lupa, ou microscópio simples, é um instrumento óptico que consiste, basicamente, de uma lente convergente. Caso esta lente fosse substituída por uma lente divergente, a imagem conjugada de um objeto real colocado sobre o eixo principal, seria ___________________________ .

Assinale a alternativa que preenche corretamente a lacuna do trecho anterior.

  1. A
    virtual, direita e menor
  2. B
    real, invertida e maior
  3. C
    virtual ou real, direita ou invertida, dependendo da posição do objeto, mas sempre menor
  4. D
    virtual ou real, direita ou invertida, dependendo da posição do objeto, mas sempre maior
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Resolução comentada

Uma lente divergente tem foco virtual e distância focal negativa, f<0. Para ver o que acontece com um objeto real (p>0), use a equação de Gauss:

\frac{1}{f}=\frac{1}{p}+\frac{1}{p'}
  1. Isolando p': \dfrac{1}{p'}=\dfrac{1}{f}-\dfrac{1}{p}.
  2. Como f<0 e p>0, os dois termos do lado direito são negativos. Logo \dfrac{1}{p'}<0 e p'<0, para qualquer posição do objeto.
  3. p'<0 significa imagem virtual, formada do mesmo lado do objeto.
  4. Ampliação: A=-\dfrac{p'}{p}. Com p'<0 e p>0, A>0, então a imagem é direita.
  5. Em módulo, |p'|=\dfrac{|f|\,p}{|f|+p}<p, pois \dfrac{|f|}{|f|+p}<1. Então |A|=\dfrac{|p'|}{p}<1, e a imagem é menor que o objeto.

Portanto, a lente divergente sempre conjuga a um objeto real uma imagem virtual, direita e menor, qualquer que seja a posição do objeto. Isso difere da lente convergente, em que o resultado depende de o objeto estar antes ou depois do foco.

Alternativa A.

Pegadinha: A alternativa C engana quem lembra que a imagem depende da posição do objeto, o que vale para a lente convergente, mas não para a divergente.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BUma lente divergente nunca forma imagem real de objeto real; a imagem real e invertida é característica da lente convergente com objeto além do foco.
  • CDescreve o comportamento variável da lente convergente; na divergente a imagem não depende da posição do objeto, é sempre virtual e direita.
  • DAlém de a imagem não variar de natureza, ela nunca é maior; a ampliação maior que 1 só ocorre na lente convergente.

Assunto: Lentes esféricas.

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Fonte: EEAR 2024 · CFS 1. Prova oficial ↗