PUC-RS 2015 (inverno) — questão 8 de Física
Enunciado em texto
INSTRUÇÃO: Para responder à questão 8, 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.
[Figura: num banco óptico, da esquerda para a direita, a vela acesa, a lente e o anteparo. No anteparo aparece a imagem inteira da vela, invertida (a chama embaixo) e maior.]
Montagem 2: A metade inferior da lente foi obstruída por uma placa opaca.
[Figura: a mesma montagem, com a metade de baixo da lente coberta por uma placa escura; no anteparo, um ponto de interrogação.]
Na montagem 2, a imagem projetada no anteparo será:
(A) [Anteparo com só a metade da imagem, a da chama, mais apagada.] (Apenas a metade superior da vela é vista, e com uma intensidade luminosa menor que a da imagem formada na montagem 1.)
(B) [Anteparo com só a metade da imagem, a da chama.] (Apenas a metade superior da vela é vista, e com a mesma intensidade luminosa que a da imagem formada na montagem 1.)
(C) [Anteparo com só a metade da imagem, a da base da vela.] (Apenas a metade inferior da vela é vista, e com a mesma intensidade luminosa que a da imagem formada na montagem 1.)
(D) [Anteparo com a imagem inteira da vela, igual à da montagem 1.] (Toda a vela é vista, e com a mesma intensidade luminosa que a da imagem formada na montagem 1.)
(E) [Anteparo com a imagem inteira da vela, mais apagada.] (Toda a vela é vista, e com uma intensidade luminosa menor que a da imagem formada na montagem 1.)
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular PUC-RS 2015 (Inverno) — PUCRS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).
Resolução comentada
O que a questão pede: o que acontece com a imagem projetada quando se tapa metade da lente.
Passo 1 — cada ponto da vela manda luz para a lente inteira. Como diz a instrução, de um mesmo ponto da vela saem muitos raios, que atingem toda a superfície da lente, de cima a baixo. A lente junta todos eles num único ponto da imagem.
Passo 2 — tapando a metade de baixo, cada ponto da vela continua mandando luz pela metade de cima, e essa luz continua convergindo para o mesmo ponto da imagem. Então todos os pontos da vela continuam aparecendo: a imagem fica inteira, no mesmo lugar e do mesmo tamanho.
Passo 3 — o que muda é o brilho. Cada ponto da imagem recebe só metade da luz que recebia: a imagem fica menos intensa, mais apagada.
⚠️ A armadilha: pensar que cada metade da lente forma uma metade da imagem (alternativas A, B e C). A lente não funciona como uma janela: qualquer pedaço dela forma a imagem toda.
A ideia em uma frase: tapar parte de uma lente não corta a imagem, só a deixa mais fraca, porque cada ponto do objeto ilumina a lente inteira.
Resposta: alternativa E (toda a vela é vista, com intensidade menor).
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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