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

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31) A vergência (V) de uma lente, popularmente chamada de “grau”, está relacionada com a sua distância focal (f) pela relação V = 1f. Com base nessa informação, o gráfico que melhor representa a vergência em função da distância focal é:

A alternativa correta é letra A

A vergência é inversamente proporcional a distância focal. Portanto, quanto maior for a distância focal, menor será a vergência. A relação não é linear, logo, o gráfico Vxf não é de uma reta. A única alternativa que representa corretamente a vergência em função de f é o da letra A.

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32) Se um objeto frontal é colocado 30 cm à frente de uma lente convergente de 40 cm de distância focal, sua imagem será:

A) direita, real e ampliada.
B) direita, real e diminuída.
C) direita, virtual e diminuída
D) direita, virtual e ampliada.
E) invertida, real e ampliada.

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A alternativa correta é letra D

O enunciado fornece que a distância focal da lente convergente é de 40 cm, e que o objeto está situado a 30 cm do espelho. Sendo assim, o objeto está posicionado entre o foco e o centro óptico da lente, o que faz com que a imagem fornecida pela lente seja virtual, direita e maior que o objeto, como descrito pela alternativa D.

33) Uma pessoa observa uma letra F impressa em uma folha de papel utilizando uma lente convergente como lupa, a qual é mantida em repouso, paralela à folha e a 10 cm dela. Nessa situação, as dimensões da imagem são três vezes maiores do que as da letra impressa, conforme mostra a figura.

Considerando válidas as condições de nitidez de Gauss, a distância focal da lente utilizada pela pessoa, em centímetros, é igual a

A) 37,5.
B) 15,0.
C) 22,5.
D) 7,50.
E) 30,0.

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A alternativa correta é letra B

A relação entre as alturas do objeto e da imagem criada vamos chamar de ampliação lateral, e denotá-la por m.

|m| = h'/h = 3h/h = 3

Também podemos relacionar a distância da imagem (i) com a distância do objeto, através de m.

m = -i/p => 3p = -i => -3*(10 cm) = i => i = -30 cm

Agora, usando a equação de Gauss:

1/f = 1/p + 1/i => 1/f = 1/(10 cm) + 1/(-30 cm)
1/f = (-3 + 1)/(-30 cm) > f = (30 cm)/2 = 15 cm

f é a distância focal.

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34) A lupa é um instrumento óptico conhecido popularmente por Lente de Aumento, mas também denominada microscópio simples. Ela consiste de uma lente de pequena distância focal e, para ser utilizado com o seu fim específico, o objeto a ser observado por meio dela deverá ser colocado sobre o eixo principal, entre o seu e o seu .__.

As lacunas são preenchidas corretamente quando se utilizam na ordem de leitura, as informações

A) convergente, centro óptico e foco principal objeto.
B) convergente, ponto antiprincipal objeto e foco principal objeto.
C) divergente, centro óptico e foco principal objeto.
D) divergente, ponto antiprincipal objeto e foco principal objeto.
E) convergente ponto antiprincipal imagem e foco principal imagem.

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A alternativa correta é letra A

Para que uma lente exerça o papel de lente de aumento, deve fornecer ao observador uma imagem virtual, direita e maior que o objeto a ser observado. A imagem com essas características é fornecida por uma lente convergente, quando o objeto está situado entre o centro óptico e o foco principal objeto da lente.

Sendo assim, a alternativa que apresenta as lacunas preenchidas corretamente é a de letra A.

35) Um objeto tem altura h = 20 cm e está situado a uma distância d = 30 cm de uma lente. Esse objeto produz uma imagem virtual de altura h=4,0 cm. A distância da imagem à lente, a distância focal e o tipo da lente são respectivamente:

A) 6,0 cm; 7,5 cm; convergente.
B) 1,7 cm; 30 cm, divergente.
C) 6,0 cm; - 7,5 cm; divergente.
D) 6,0 cm; 5,0 cm; divergente.
E) 1,7 cm; - 5,0 cm; convergente.

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A alternativa correta é letra C

Cálculo da distância da imagem à lente é dada pela equação do aumento linear. Substituindo os dados da questão :

\begin{array}{l} \frac{H_{i m a g e m}}{H_{o b j e t o}} = \frac{- p'}{p} = > \frac{4}{20} = \frac{- p'}{30} \\ |p'| = 6 c m \end{array}

Utilizando a equação de Gauss:

\begin{array}{l} \frac{1}{f} = \frac{1}{p} + \frac{1}{p'} = \frac{1}{30} - \frac{1}{6} \\ f = - 7, 5 c m \end{array}

f<0=> lente divergente. Alternativa correta é a letra C.

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36) Um colecionador observa os detalhes de um selo raro utilizando uma lupa de 20 dioptrias. Colocando a lupa a 4 cm do selo, ele obtém um aumento linear igual a :

A) 5.
B) 7..
C) 8,5.
D) 10.
E) 20.

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A alternativa correta é letra A

O aumento linear A será dado por :

A = \frac{20}{4} = 5

. Alternativa A.

37) Na figura, um texto é visto através de duas lentes esféricas, 1 e 2. A imagem formada pela lente 1 aparece menor do que o próprio texto e a imagem formada pela lente 2 aparece maior.

(http://pontociencia.org.br. Adaptado.)

Pela observação da figura, constata-se que a lente 1 é ______________ e a imagem por ela formada é ______________ e que a lente 2 é ______________ e a imagem por ela formada é ______________.
Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas apresentadas acima.

A) divergente – real – convergente – real.
B) convergente – virtual – convergente – real.
C) divergente – virtual – convergente – virtual.
D) divergente – virtual – convergente – real.
E) convergente – virtual – convergente – virtual.

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A alternativa correta é letra C

A lente (1) é do tipo divergente,pois produz uma imagem virtual,direita e reduzida.
A lente (2) é do tipo convergente produzindo uma imagem virtual,direita e ampliada funcionando como lupa.

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38) Uma das lentes dos óculos de uma pessoa tem convergência +2,0 di. Sabendo que a distância mínima de visão distinta de um olho normal é 0,25 m, pode-se supor que o defeito de visão de um dos olhos dessa pessoa é

A) hipermetropia, e a distância mínima de visão distinta desse olho é 40 cm.
B) miopia, e a distância máxima de visão distinta desse olho é 20 cm.
C) hipermetropia, e a distância mínima de visão distinta desse olho é 50 cm.
D) miopia, e a distância máxima de visão distinta desse olho é 10 cm.
E) hipermetropia, e a distância mínima de visão distinta desse olho é 80 cm.

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A alternativa correta é letra C

Lentes convergentes normalmente são chamadas positivas por possuírem foco positivo. Essas lentes corrigem os problemas de hipermetropia, que ocorre quando o tamanho do olho é "menor" que o normal, fazendo com que a imagem se forme atrás da retina. A potência da lente (em dioptrias) pode ser descrita como:

P (d i) = \frac{1}{f o c o (m)}

Sendo o foco a distância mínima de visão do olho. Assim, sabendo-se que a lente tem uma potência de +2,0 e utilizando essa relação, obtemos um foco de:

\begin{array}{l} f o c o (m) = \frac{1}{P (d i)} \\ f o c o = 0, 5 m = 50 c m \end{array}

Portanto, a alternativa correta é a letra C.

39) Um projetor de slides tem lente de distância focal igual a 10 cm. Ao focalizar a imagem, o slide é posicionado a 10,4 cm da lente. A que distância da lente deve ficar a tela?

A) 260 cm.
B) 130 cm.
C) 390 cm.
D) 520 cm.
E) 320 cm.

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A alternativa correta é letra A

Usando a Equação de Gauss :

\frac{1}{f} = \frac{1}{p} + \frac{1}{p'}

, sendo f o foco, p' a distância da imagem até a lente, p a distância do objeto (tela). Substituindo os valores dados pela questão e isolando p:

\begin{array}{l} \frac{1}{10} = \frac{1}{p} + \frac{1}{10, 4} \\ = > 1, 04 p = 10, 4 + p = > p = \frac{10}{0, 04} = 250 c m . \end{array}

Alternativa correta é a letra A.

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