Questão 19 da FUVEST 2019
Uma pessoa observa uma vela através de uma lente de vidro biconvexa, como representado na figura.
Considere que a vela está posicionada entre a lente e o seu ponto focal F. Nesta condição, a imagem observada pela pessoa é
- Avirtual, invertida e maior.
- Bvirtual, invertida e menor.
- Creal, direita e menor.
- Dreal, invertida e maior.
- Evirtual, direita e maior.
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Resolução comentada
Uma lente biconvexa de vidro, no ar, é convergente. O tipo de imagem que ela forma depende da posição do objeto em relação ao foco.
A vela está entre a lente e o ponto focal F, ou seja, a distância do objeto é menor que a distância focal: p < f. Esse é o caso da lupa.
Vamos conferir pela equação de Gauss, \frac{1}{f} = \frac{1}{p} + \frac{1}{p'}.
- Isolando p': \frac{1}{p'} = \frac{1}{f} - \frac{1}{p}.
- Se p < f, então \frac{1}{p} > \frac{1}{f}, e o resultado é negativo: p' < 0.
- p' negativo significa imagem virtual, formada pelo prolongamento dos raios, do mesmo lado do objeto.
Agora o aumento: A = -\frac{p'}{p}.
- Como p' < 0, temos A > 0, então a imagem é direita.
- Como |p'| > p (a imagem se forma mais longe da lente que o objeto), |A| > 1, então a imagem é maior.
Assim, a imagem é virtual, direita e maior, como ocorre ao usar uma lupa.
Alternativa E.
Por que as outras alternativas estão erradas
- Aimagem virtual de objeto entre foco e lente é direita, não invertida.
- Balém de invertida (errado), a imagem é maior, não menor.
- Cuma imagem real não se forma com objeto dentro da distância focal, e ela seria invertida.
- Dé o caso de objeto entre f e 2f; aqui o objeto está dentro de f.
Assuntos: lentes convergentes, formação de imagens, equação de Gauss.
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