PUC-Campinas 2008 — questão 25 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: as características da imagem de um objeto colocado a 10 cm de uma lente.

Passo 1 — o tipo de lente. Raios paralelos ao eixo que convergem para um ponto: a lente é convergente, e esse ponto é o foco. Então f = +20 cm.

Passo 2 — a posição da imagem, pela equação de Gauss, com p = 10 cm:

$$\frac{1}{p^{\prime}} = \frac{1}{f} - \frac{1}{p} = \frac{1}{20} - \frac{1}{10}$$

$$\frac{1}{p^{\prime}} = -\frac{1}{20}$$

$$p^{\prime} = -20\ \text{cm}$$

O sinal negativo indica imagem virtual (do mesmo lado do objeto).

Passo 3 — o aumento:

$$A = -\frac{p^{\prime}}{p} = -\frac{-20}{10} = +2$$

Aumento +2: imagem direita e duas vezes maior. É o funcionamento da lupa: objeto entre o foco e a lente.

Por que não as outras: a imagem não é real (A, D) nem invertida (B, E). A alternativa D acerta a distância (20 cm), mas a imagem a 20 cm está do lado do objeto e é virtual.

⚠️ A armadilha: ver “20 cm” na conta e marcar D, esquecendo o sinal. O sinal negativo de $p^{\prime}$ é justamente o que diz que a imagem é virtual.

A ideia em uma frase: objeto entre o foco e a lente convergente dá imagem virtual, direita e maior: é a lupa.

Resposta: alternativa C (virtual e duas vezes maior que o objeto).