UFAM 2018
Considere a situação na qual o boneco O está diante de uma lente delgada, simétrica, oculta pela área sombreada da figura a seguir. A linha cheia representa o eixo central da lente. Os quatro bonecos I1 a I4 mostram a localização e orientação de possíveis imagens produzidas pela lente. As alturas e distâncias do boneco e das possíveis imagens estão fora de escala.
Com relação à lente delgada, oculta pela região sombreada da figura, podemos afirmar que, se a lente for:
I. Convergente, irá formar a imagem real I4 , caso o boneco O seja colocado antes do ponto focal da lente.
II. Convergente, irá formar a imagem virtual I1 caso o boneco O seja colocado entre o ponto focal e o centro geométrico da lente.
III. Convergente, irá formar as imagens reais I3 e I4 dependendo da posição em que boneco O seja colocado diante da lente.
IV. Divergente, a única imagem que irá formar é a imagem virtual I2 , independente da posição do boneco O.
V. Divergente, a única imagem que irá formar é a imagem virtual I1 , independente da posição do boneco O.
Assinale a alternativa correta:
Somente as afirmativas I, II e IV estão corretas.
Somente as afirmativas I, III e V estão corretas.
Somente as afirmativas I e IV estão corretas.
Somente as afirmativas III e IV estão corretas.
Somente as afirmativas III e V estão corretas.
Resolução
Passo 1 – Identificar as características das imagens mostradas
- I1 – mesma lado do objeto e invertida (cabeça para baixo) ⇒ imagem virtual invertida. Nenhuma lente fina isolada produz imagem virtual invertida a partir de um objeto real.
- I2 – mesma lado do objeto e direita ⇒ imagem virtual, direita e menor.
- I3 – lado oposto ao objeto e direita ⇒ seria uma imagem real & direita, o que é impossível para apenas uma lente (imagem real sempre sai invertida).
- I4 – lado oposto ao objeto e invertida ⇒ imagem real, invertida.
Passo 2 – Lembrete dos casos de uma lente convergente (distância do objeto \(p\) em relação ao foco \(f\))
| Posição do objeto | Tipo de imagem | Orientação | Lado |
|---|---|---|---|
| \(p < f\) | Virtual | Direita | Mesmo lado |
| \(f < p < 2f\) | Real | Invertida | Outro lado |
| \(p = 2f\) | Real | Invertida | Outro lado |
| \(p > 2f\) | Real | Invertida | Outro lado |
Passo 3 – Lente divergente
Independentemente de \(p\), forma sempre imagem virtual, direita e menor do mesmo lado.
Passo 4 – Avaliar as afirmações
- I – Diz que lente convergente, objeto “antes do foco” (distância > \(f\)) produz I4 (real invertida). Correto: para \(f < p < 2f\) a imagem é realmente I4.
- II – Convergente, objeto entre foco e centro produz I1 (virtual invertida). Falso: se \(p < f\), a imagem é virtual e direita (I2), jamais I1.
- III – Convergente pode gerar I3 (real direita) e I4. Falso: I3 é impossível para lente única.
- IV – Divergente gera unicamente I2, qualquer que seja \(p\). Verdadeiro.
- V – Divergente gera unicamente I1. Falso: nunca forma imagem invertida.
Conclusão: corretas somente as afirmativas I e IV ⇒ alternativa C.
Dicas
Erros Comuns
- Lente convergente: raios paralelos convergem no foco. Imagem depende da posição do objeto:
- Objeto entre lente e foco (\(p<f\)): imagem virtual, direita, maior, mesmo lado.
- Objeto entre foco e 2f (\(f<p<2f\)): imagem real, invertida, maior, lado oposto.
- Objeto entre 2f e infinito (\(p\ge 2f\)): imagem real, invertida, menor, lado oposto.
- Lente divergente: sempre forma imagem virtual, direita, menor, entre foco e lente, independentemente de \(p\).
- Orientação: imagem real = invertida; imagem virtual = direita (para lente única).
