LENTES ESFÉRICAS

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1. (Faculdade Albert Einstein 2016) Uma estudante de medicina, dispondo de espelhos

esféricos gaussianos, um côncavo e outro convexo, e lentes esféricas de bordos finos e

de bordos espessos, deseja obter, da tela de seu celular, que exibe a bula de um

determinado medicamento, e aqui representada por uma seta, uma imagem ampliada e

que possa ser projetada na parede de seu quarto, para que ela possa fazer a leitura de

maneira mais confortável.

Assinale a alternativa que corresponde à formação dessa imagem, através do uso de um

espelho e uma lente, separadamente.

a)

b)

c)

d)

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2. (G1 - cps 2016) Se um aventureiro ficar perdido nas proximidades de um lago

congelado, poderá experimentar uma técnica de sobrevivência. Essa técnica consiste em

produzir fogo utilizando apenas um material de fácil combustão e um pedaço de gelo

transparente, retirado da superfície desse lago. Ele deverá fazer seu pedaço de gelo

assumir formato de um disco e, posteriormente, afinar suas bordas de modo uniforme.

Para essa finalidade, o gelo assim moldado assumira o papel de

a) uma superfície especular.

b) uma lente convergente.

c) uma lente divergente.

d) um espelho côncavo.

e) um espelho convexo.

3. (Acafe 2016) Os avanços tecnológicos vêm contribuindo cada vez mais no ramo da

medicina, com melhor prevenção, diagnóstico e tratamento de doenças. Vários

equipamentos utilizados são complexos, no entanto, alguns deles são de simples

construção. O otoscópio é um instrumento utilizado pelos médicos para observar,

principalmente, a parte interna da orelha. Possui fonte de luz para iluminar o interior da

orelha e uma lente de aumento (como de uma lupa) para facilitar a visualização.

Considerando a figura e o exposto acima, assinale a alternativa correta que completa as

lacunas da frase a seguir:

A lente do otoscópio é __________ e a imagem do interior da orelha, vista pelo médico

é __________.

a) convergente - real, maior e invertida

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b) convergente - virtual, maior e direita

c) divergente - virtual, maior e direita

d) divergente - real, maior e invertida

4. (Uece 2016) Em uma projeção de cinema, de modo simplificado, uma película

semitransparente contendo a imagem é iluminada e a luz transmitida passa por uma

lente que projeta uma imagem ampliada. Com base nessas informações, pode-se afirmar

corretamente que essa lente é

a) divergente.

b) convergente.

c) plana.

d) bicôncava.

5. (Pucrs 2015) Analise a situação em que diferentes raios luminosos emanam de um

mesmo ponto de uma vela e sofrem refração ao passarem por uma lente.

Montagem 1: A vela encontra-se posicionada entre o foco e o dobro da distância focal

(ponto antiprincipal) de uma lente convergente. A imagem da vela está projetada no

anteparo.

Montagem 2: A metade inferior da lente foi obstruída por uma placa opaca.

Na montagem 2, a imagem projetada no anteparo será:

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a)

(Apenas a metade superior da vela é vista, e com uma intensidade luminosa menor que a

da imagem formada na montagem 1.)

b)

(Apenas a metade superior da vela é vista, e com a mesma intensidade luminosa que a

da imagem formada na montagem 1.)

c)

(Apenas a metade inferior da vela é vista, e com a mesma intensidade luminosa que a da

imagem formada na montagem 1.)

d)

(Toda a vela é vista, e com a mesma intensidade luminosa que a da imagem formada na

montagem 1.)

e)

(Toda a vela é vista, e com uma intensidade luminosa menor que a da imagem formada

na montagem 1.)

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6. (Imed 2015) Ao posicionar um objeto diante de uma lente esférica de características

desconhecidas, é conjugada uma imagem real, invertida e com as mesmas dimensões do

objeto. Tanto o objeto quanto sua imagem estão a 40 cm do plano da lente. Com relação

a essa lente, podemos afirmar que:

a) Trata-se de uma lente divergente com distância focal igual a 10 cm.

b) Trata-se de uma lente bicôncava com distância focal superior a 25 cm.

c) Trata-se de uma lente convergente com distância focal inferior a 10 cm.

d) Trata-se de uma lente divergente com distância focal superior a 30 cm.

e) Trata-se de uma lente convergente com distância focal igual a 20 cm.

7. (G1 - ifsp 2014) De posse de uma lupa, um garoto observa as formigas no jardim.

Ele posiciona o dispositivo óptico bem perto dos insetos (entre a lente e o seu foco) e os

veem de maneira nítida. O tipo de lente que utiliza em sua lupa pode ser classificado

como:

a) Convergente, formando uma imagem real, maior e direita.

b) Divergente, formando uma imagem virtual, menor e direita.

c) Convergente, formando uma imagem virtual, maior e direita.

d) Divergente, formando uma imagem real, maior e invertida.

e) Convergente, formando uma imagem real, menor e invertida.

8. (Unesp 2014) Para observar uma pequena folha em detalhes, um estudante utiliza

uma lente esférica convergente funcionando como lupa. Mantendo a lente na posição

vertical e parada a 3 cm da folha, ele vê uma imagem virtual ampliada 2,5 vezes.

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Considerando válidas as condições de nitidez de Gauss, a distância focal, em cm, da

lente utilizada pelo estudante é igual a

a) 5.

b) 2.

c) 6.

d) 4.

e) 3.

9. (Ufg 2013) Uma lente convergente de vidro possui distância focal f quando imersa

no ar. Essa lente é mergulhada em glicerina, um tipo de álcool com índice de refração

maior que o do ar. Considerando-se que o índice de refração do vidro é o mesmo da

glicerina (iguais a 1,5), conclui-se que o diagrama que representa o comportamento de

um feixe de luz incidindo sobre a lente imersa na glicerina é o seguinte:

a)

b)

c)

d)

e)

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10. (Ufpr 2013) Um objeto movimenta-se com velocidade constante ao longo do eixo

óptico de uma lente delgada positiva de distância focal f = 10 cm. Num intervalo de 1 s,

o objeto se aproxima da lente, indo da posição 30 cm para 20 cm em relação ao centro

óptico da lente. v0 e vi são as velocidades médias do objeto e da imagem,

respectivamente, medidas em relação ao centro óptico da lente. Desprezando-se o tempo

de propagação dos raios de luz, é correto concluir que o módulo da razão v0/vi é:

a) 2/3.

b) 3/2.

c) 1.

d) 3.

e) 2.

11. (G1 - ifpe 2012) Analisando os três raios notáveis de lentes esféricas convergentes,

dispostas pelas figuras abaixo, podemos afirmar que:

a) Apenas um raio está correto.

b) Apenas dois raios são corretos.

c) Os três raios são corretos.

d) Os raios notáveis dependem da posição do objeto, em relação ao eixo principal.

e) Os raios notáveis dependem da posição da lente, em relação ao eixo principal.

12. (Espcex (Aman) 2012) Um objeto é colocado sobre o eixo principal de uma lente

esférica delgada convergente a 70 cm de distância do centro óptico. A lente possui uma

distância focal igual a 80 cm. Baseado nas informações anteriores, podemos afirmar que

a imagem formada por esta lente é:

a) real, invertida e menor que o objeto.

b) virtual, direita e menor que o objeto.

c) real, direita e maior que o objeto.

d) virtual, direita e maior que o objeto.

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e) real, invertida e maior que o objeto.

13. (G1 - cps 2012) Nas plantações de verduras, em momentos de grande insolação,

não é conveniente molhar as folhas, pois elas podem “queimar” a não ser que se faça

uma irrigação contínua.

Observando as figuras, conclui-se que a “queima” das verduras ocorre, porque as gotas

depositadas sobre as folhas planas assumem formatos de objetos ópticos conhecidos

como lentes

a) biconvexas, que têm a propriedade de dispersar a radiação solar.

b) bicôncavas, que têm a propriedade de dispersar a radiação solar.

c) plano-convexas, que têm a propriedade de concentrar a radiação solar.

d) plano-côncavas, que têm a propriedade de concentrar a radiação solar.

e) convexo-côncavas, que têm a propriedade de concentrar a radiação solar.

14. (Ufpr 2012) Um datiloscopista munido de uma lupa analisa uma impressão digital.

Sua lupa é constituída por uma lente convergente com distância focal de 10 cm. Ao

utilizá-la, ele vê a imagem virtual da impressão digital aumentada de 10 vezes em

relação ao tamanho real. Com base nesses dados, assinale a alternativa correta para a

distância que separa a lupa da impressão digital.

a) 9,0 cm.

b) 20,0 cm.

c) 10,0 cm.

d) 15,0 cm.

e) 5,0 cm.

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15. (Uff 2012) A macrofotografia é uma técnica utilizada para fotografar pequenos

objetos. Uma condição que deve ser obedecida na realização dessa técnica é que a

imagem do objeto no filme deve ter o mesmo tamanho do objeto real, ou seja, imagem e

objeto devem estar na razão 1:1. Suponha uma câmera formada por uma lente, uma

caixa vedada e um filme, como ilustra, esquematicamente, a figura.

Considere que a distância focal da lente é 55mm e que D e DO representam,

respectivamente, as distâncias da lente ao filme e do objeto á lente. Nesse caso, para

realizar a macrofotografia, os valores de D e DO devem ser

a) D = 110mm e DO = 55mm.

b) D = 55mm e DO = 110mm.

c) D = 110mm e DO = 110mm.

d) D = 55mm e DO = 55mm.

e) D = 55mm e DO = 220mm.

16. (Ufsm 2011) Na figura a seguir, são representados um objeto (O) e a sua imagem

(I) formada pelos raios de luz

Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas.

A lente em questão é _________________, porque , para um objeto real, a imagem é

_________ e aparece________________ que o objeto.

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a) convergente - real - menor

b) convergente - virtual - menor

c) convergente - real - maior

d) divergente - real - maior

e) divergente - virtual - menor

17. (Eewb 2011) Um aluno possui hipermetropia e só consegue ler se o texto estiver a

pelo menos 1,5 m de distância. Qual deve ser a distância focal da lente corretiva para

que ele possa ler se o texto for colocado a 25 cm de seus olhos?

a) 10 cm

b) 20 cm

c) 30 cm

d) 40 cm

18. (Uftm 2011) As figuras mostram um mesmo texto visto de duas formas: na figura 1

a olho nu, e na figura 2 com o auxílio de uma lente esférica. As medidas nas figuras

mostram as dimensões das letras nas duas situações.

Sabendo que a lente foi posicionada paralelamente à folha e a 12 cm dela, pode-se

afirmar que ela é

a) divergente e tem distância focal – 20 cm.

b) divergente e tem distância focal – 40 cm.

c) convergente e tem distância focal 15 cm.

d) convergente e tem distância focal 20 cm.

e) convergente e tem distância focal 45 cm.

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19. (Ufpb 2011) Um projetor de slide é um dispositivo bastante usado em salas de aula

e/ou em conferências, para projetar, sobre uma tela, imagens ampliadas de objetos.

Basicamente, um projetor é constituído por lentes convergentes.

Nesse sentido, considere um projetor formado por apenas uma lente convergente de

distância focal igual a 10 cm. Nesse contexto, a ampliação da imagem projetada, em

uma tela a 2 m de distância do projetor, é de:

a) 20 vezes

b) 19 vezes

c) 18 vezes

d) 17 vezes

e) 16 vezes

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Gabarito:

Resposta da questão 1:

[B]

Analisando o enunciado, devido a necessidade do estudante projetar uma imagem

ampliada, a imagem tem que ser REAL.

Assim, a única alternativa que utiliza uma lente e um espelho esférico de forma correta

para obter-se uma imagem real e ampliada é a alternativa [B].

Justificando as alternativas incorretas, temos:

[A] O espelho conjuga uma imagem virtual, pois o objeto está entre o foco e o vértice.

[C] Espelho convexo sempre conjuga uma imagem virtual.

[D] Espelho convexo sempre conjuga uma imagem virtual

Resposta da questão 2:

[B]

Uma lente de borda fina, no ar, é convergente, desde que as faces formem uma calota.

Resposta da questão 3:

[B]

Como a lente é de aumento, somente pode ser a lente convergente sendo a imagem

maior, direita e virtual.

Resposta da questão 4:

[B]

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Para que uma lente conjugue uma imagem em uma tela (imagem real), esta só pode ser

uma lente convergente.

Resposta da questão 5:

[E]

A figura mostras dois raios, (a) e (b), saindo da chama da vela e outros dois, (c) e (d),

saindo da base da vela. Apenas os raios refratados (a') e (c') atingem o anteparo. Vê-se,

assim, que forma-se a imagem da vela inteira, porém ela fica mais tênue, pois os raios

que são barrados pela placa deixam de contribuir com sua luminosidade.

Resposta da questão 6:

[E]

Dados da questão:

| i | | o |

| p | | p ' | 40cm

Para formar uma imagem tal que | i | | o |, lente tem que ser convergente. Um detalhe

importante de se ressaltar é que por a imagem ser invertida, a amplitude será de

negativa.

Logo, o i

i p 'A 1

o p

Se p 40cm

Logo, p ' 40cm

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Então,

1 1 1

f p p'

1 1 1 2

f 40 40 40

2 f 40

f 20cm

Resposta da questão 7:

[C]

A lupa é uma lente convergente que fornece de um objeto real, entre a lente e o foco,

uma imagem virtual, maior e direita.

Resposta da questão 8:

[A]

Dados: p = 3 cm; A = 2,5.

Da equação do Aumento Linear Transversal:

f fA 2,5

f p f 3

7,52,5 f 7,5 f 1,5 f 7,5 f

1,5

f 5 cm.

Resposta da questão 9:

[E]

Quando a luz passa de um meio para outro de mesmo índice de refração, ela não sofre

desvio em sua trajetória. Esse fenômeno chamado continuidade óptica.

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Poderia, também, ser aplicada a Lei de Snell:

vidro

glic

nsen i sen i 1,5 1 sen r sen i r i.

sen r n sen r 1,5

Ou seja, o ângulo de refração é igual ao de incidência, não ocorrendo desvio na

trajetória dos raios.

Resposta da questão 10:

[E]

Determinemos as posições das imagens nas duas situações, utilizando a aproximação de

Gauss.

'p

1

p

1

f

1

Primeira posição: 11

1 1 1 1 1 1 2p' 15 cm.

10 30 p' p' 10 30 30

Segunda posição: 21

1 1 1 1 1 1 1p' 20 cm.

10 20 p' p' 10 20 20

Resposta da questão 11:

[C]

Os três raios são corretos, pois satisfazem perfeitamente às propriedades dos raios

luminosos ao passarem pelas lentes esféricas convergentes.

Resposta da questão 12:

[D]

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Através das informações do enunciado: lente convergente, posição do objeto (70 cm) e

distância focal (80 cm), conseguimos montar a figura abaixo:

Analisando a formação da imagem através dos raios de luz emitidos pelo objeto, neste

caso foram utilizados o raio que emerge do objeto paralelamente ao eixo principal e o

raio que atinge o centro óptico da lente, conseguimos obter a imagem, conforme figura

abaixo:

Analisando a figura, teremos uma imagem: virtual, pois foram utilizados os

prolongamentos dos raios refratados pela lente, direita e maior que o objeto.

Resposta da questão 13:

[C]

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As gotas assumem a forma de um hemisfério, formando uma lente plano-convexa,

imersa no ar. Como o índice de refração da água é maior que o do ar, essas lentes

tornam-se convergentes, concentrando a radiação solar.

Resposta da questão 14:

[A]

Aplicando a equação de Gauss, vem:

1 1 1 1 1 1 9p 9cm

f p p' 10 p 10p 10p

Resposta da questão 15:

[C]

Para que a imagem apresente o mesmo tamanho que o objeto, devemos posicionar o

objeto no ponto antiprincipal de uma lente convergente, ficando a imagem com o

mesmo tamanho e com a mesma distância da lente, comparado ao objeto.

0 0Y Y D D x

Considerando que f = 55mm e a equação de conjugação das lentes esféricas delgadas

0

1 1 1

f D D , teremos:

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0

1 1 1 1 1 1x 110mm

f D D 55 x x

0D D x 110mm

Resposta da questão 16:

[A]

Somente lente convergente conjuga imagem real para um objeto real.

Resposta da questão 17:

[C]

1 1 1

f p p'

1 1 1

f 25 150

1 6 1 5

f 150 150 150 f 30cm .

Resposta da questão 18:

[D]

Como a imagem é virtual direita e maior, a lente é convergente.

O aumento linear transversal é:

y ' 10A 2,5.

y 4

Mas:

f fA 2,5 2,5f 30 f 1,5f 30

f p f 12

f 20 cm.

Resposta da questão 19:

[B]

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1 1 1

f p p '

1 1 1

0,1 p 2

1 1 19,5

p 0,1 2

1p

9,5 .

p ' 2A 19vezes

p 1/ 9,5 .