Questões Sobre Lentes Esféricas - Física - 3º ano do ensino médio

Sabe-se que os pontos sobre o eixo central de uma lente esférica obedecem a seguinte relação: o raio de curvatura (distância do centro de curvatura ao vértice) deve ser o dobro da distância focal (distância do foco ao vértice). Sendo assim, se a distância focal de uma lente convergente é igual a 25 cm, o raio de curvatura da mesma é igual a 50 cm, que é a mesma distância do objeto à lente.

Como o objeto está sobre o centro de curvatura da lente, tem-se que a imagem formada é real, invertida e de mesmo tamanho do objeto.

Portanto, a resposta correta é a alternativa A.

O aumento linear de uma lupa é dada pela expressão :

A: aumento linear

f: distância focal

p: distância do objeto a lente

 

Substituindo os dados da questão, na fórmula:

Alternativa correta : B.

Pela equação:

1/f = 1/o +1/i

Segue que,    

1/200 = 1/300 + 1/i

i = 6mm

A imagem é real (sinal positivo para i), invertida (o objeto posiciona-se além de C, formando a imagem entre C e F) e é menor que o objeto.

 

Alternativa correta é a E.

 

 

 Para n > 1,4 (líquido mais refringente que o vidro), o objeto se comporta como uma lente convergente pois, um raio que entra paralelo a uma face no bloco segue na mesma direção pelo vidro e, ao encontrar a bolha, se aproxima da normal interna à esfera, convergindo. Ao emergir da esfera para o vidro e depois do bloco para o ar (n=1), o raio se afastará da normal externa, convergindo ainda mais.

 A figura abaixo tenta ilustrar a situação:

 

A imagem está invertida, logo, é real . A lente divergente não produz imagens reais, portanto, a figura trata-se de  uma lente convergente. Podemos notar também que a imagem I é menor que o objeto O.

 

Alternativa A.

É possível determinar o tipo de cada lente somente observando as imagens. Na categoria de bordos delgados, se traçarmos sobre a primeira lente uma linha vertical que a corta ao meio, veremos que os dois lados dessa lente são convexos, isto é, ambos são arredondados para fora; esse tipo de lente é chamada de biconvexa devido a essa característica. Se a mesma linha for traçada na segunda lente, veremos que esta possui um lado plano e um lado convexo, sendo, portanto, uma lente plano-convexa. Na terceira lente, percebe-se que ela possui um lado convexo (arredondado para fora) e um lado côncavo (arredondado para dentro); é uma lente côncavo-convexa. Partindo para a categoria dos bordos espessos, vemos que a primeira lente possui seus dois lados arredondados para dentro, característica de uma lente bicôncava. A segunda possui um lado plano e um lado côncavo, sendo, então, uma lente plano-côncava. E a última possui um lado convexo (arredondado para fora) e um côncavo (arredondado para dentro), indicando uma lente convexo-côncava. Partindo dessas informações, podemos notar que a primeira lente de cada grupo está com o nome trocado.Portanto, a resposta correta é a alternativa A.

Da análise da figura, podemos ver que a posição da segunda lente (divergente) encontra-se justamente no foco da primeira lente (convergente). Portanto, um feixe de luz vindo paralelamente do objeto, passará pelo foco da primeira lente, onde encontra-se o centro da segunda lente. Como feixes que passam pelo centro da lente não sofrem desvios, o feixe passará pela lente divergente e após, será divergido, paralelamente ao anteparo, não acarretando assim ampliação ou redução da imagem. Logo, a imagem manterá seu padrão circular inicial, com 4 cm de diâmetro, alternativa C.

Para sabermos onde nosso objeto está situado, temos de fazer o caminho inverso de construção dos raios notáveis, de modo que (1) um dos raios saia do objeto e passe pelo vértice do espelho; (2) um dos raios saia do objeto e passe pelo foco do espelho; e (3) um dos raios saia do objeto e passe pelo centro de curvatura do espelho. A imagem que temos formada é a prolongação desses raios que foi refletido pelo espelho côncavo. Dessa maneira, nosso objeto estará situado entre o foco e o vértice do espelho apontando na mesma direção de sua imagem. Portanto, a resposta correta é a alternativa A.

O microscópio utiliza lentes convergentes para produzir imagens aumentadas. Alternativa correta: D.

I - Verdadeiro. O papel queima na distância focal da lente.

II - Falso. As imagens formadas são virtuais diretas e ampliada.

III - Verdadeiro. A distância entre a lupa e o relógio é duas vezes menor que o seu foco, logo, a imagem é ampliada em 2x.

Alternativa correta é a letra D.