EEAR 2022 (CFS 2) — questão 87 de Física

Gabarito DÓptica — lentes convergentes (equação de Gauss)Exame de Admissão ao CFS 2/2022 · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 87 de Física do EEAR 2022 (CFS 2)

Enunciado em texto

Um objeto real é colocado perpendicularmente sobre o eixo principal a uma distância p do centro óptico de uma lente convergente de distância focal igual a 32 cm. Nessa configuração conjuga-se uma imagem real localizada a 1,6 m do centro óptico da lente. Mantendo-se o objeto na mesma posição e, apenas, substituindo essa lente por outra lente convergente de distância focal igual a 0,3 m, qual será, em cm, a distância entre a nova imagem e o objeto?

Observação: as lentes são estigmáticas.

a) 40

b) 80

c) 120

d) 160

(Enunciado: Exame de Admissão ao CFS 2/2022 — EEAR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.

Resolução comentada

O que a questão pede: primeiro achar onde está o objeto; depois, com a lente nova, a distância objeto–imagem.

Passo 1 — a posição do objeto (equação de Gauss, tudo em cm: f = 32, p’ = 160):

1p=132−1160=5−1160\frac{1}{p} = \frac{1}{32} - \frac{1}{160} = \frac{5 - 1}{160}

p=1604=40 cmp = \frac{160}{4} = 40\ \text{cm}

Passo 2 — a nova imagem (f = 0,3 m = 30 cm, mesmo p = 40 cm):

1p′=130−140=4−3120\frac{1}{p^{\prime}} = \frac{1}{30} - \frac{1}{40} = \frac{4 - 3}{120}

p′=120 cmp^{\prime} = 120\ \text{cm}

O p’ positivo indica imagem real, do outro lado da lente.

Passo 3 — distância objeto–imagem. Objeto de um lado, imagem do outro: as distâncias se somam:

d=40+120=160 cmd = 40 + 120 = 160\ \text{cm}

⚠️ A armadilha: responder 120 cm (alternativa C), que é a distância da imagem até a lente, não até o objeto.

A ideia em uma frase: Gauss duas vezes: uma para achar o objeto, outra para achar a nova imagem; imagem real fica do outro lado, e as distâncias se somam.

Resposta: alternativa D (160 cm).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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