PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 39 da UERJ 2021
Uma lente convergente conjuga uma imagem cuja altura é três vezes maior que a do objeto posicionado entre seu centro óptico e seu foco principal. Esse objeto se encontra a 12 cm de distância do centro óptico da lente.
A distância focal da lente, em centímetros, corresponde a:
- A10
- B14
- C18
- D22
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Resolução comentada
Objeto entre o centro óptico e o foco de uma lente convergente forma imagem virtual, direta e maior. Isso define o sinal do aumento: A>0.
O aumento linear transversal é
onde p é a distância do objeto e p' a da imagem (negativa quando a imagem é virtual).
- Como a imagem é três vezes maior e direta: A=+3.
- Com p=12\ \text{cm}: 3=-\dfrac{p'}{12}, logo p'=-36\ \text{cm} (imagem virtual, do mesmo lado do objeto).
- Equação de Gauss:
- Portanto f=18\ \text{cm}.
Conferência: o objeto está a 12 cm, menor que f=18 cm, ou seja, entre o centro óptico e o foco, como o enunciado pede.
Outra forma: A=\dfrac{f}{f-p}, então 3=\dfrac{f}{f-12}, o que dá 3f-36=f e f=18.
Alternativa C.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AValor menor que 12 cm colocaria o objeto além do foco, o que daria imagem real e invertida, contrariando o enunciado.
- BNão resulta da equação de Gauss com p=12 e A=3; é um valor sem justificativa.
- DNão satisfaz A=f/(f-p)=3; resulta de erro de sinal ou de conta.
Assuntos: lentes esféricas, equação de Gauss, aumento linear transversal.
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Fonte: UERJ 2021 · Exame Único. Prova oficial ↗