FACISB 2018 — questão 67 de Física

Enunciado em texto
Em um dia de sol, um garoto utilizou uma lupa para observar detalhes de pequenos insetos. Antes de começar sua atividade, ele percebeu que se apontasse sua lente para o sol e a mantivesse parada a 30 cm de distância de um conjunto de folhas secas, concentraria tanta energia sobre elas que poderia queimá-las. Após essa observação, o garoto decidiu observar uma joaninha parada no solo com a mesma lente.
[Figura: uma lupa (lente com cabo) mostrando uma joaninha ampliada.]
Ao fixar a lente a 20 cm do inseto, o garoto pode ver as dimensões do inseto ampliadas
(A) 6 vezes.
(B) 5 vezes.
(C) 4 vezes.
(D) 2 vezes.
(E) 3 vezes.
(Enunciado e figura: Vestibular FACISB 2018 — FACISB/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata (FACISB) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: o aumento da imagem da joaninha vista pela lupa.
Passo 1 — a distância focal. Os raios do Sol chegam praticamente paralelos e uma lente convergente os concentra no foco. Como as folhas queimam a 30 cm da lente:
Passo 2 — a imagem da joaninha. Com o inseto a 20 cm (dentro da distância focal), a lupa forma uma imagem virtual, direita e maior. Pela equação de Gauss:
Passo 3 — o aumento.
Atalho: A = f/(f − p) = 30/(30 − 20) = 3.
⚠️ A armadilha: dividir 30 por 20 e responder 1,5, ou achar que a distância de queima é o dobro da focal. Os raios do Sol se concentram no próprio foco.
A ideia em uma frase: a lupa queima a folha no foco; com o objeto dentro do foco, A = f/(f − p).
Resposta: alternativa E (3 vezes).
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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