São Camilo 2022 — questão 34 de Física

Enunciado em texto
Um objeto, uma lente e a imagem do objeto estão alinhados sobre um eixo comum ortogonal aos planos que contêm cada um deles. A imagem do objeto é projetada sobre uma tela refletora que se encontra a 4 m da lente biconvexa e de distância focal igual a 2 m. Para se obter esse resultado, a distância do objeto até a lente deve ser igual a
(A) 1,0 m.
(B) 2,5 m.
(C) 0,5 m.
(D) 5,0 m.
(E) 4,0 m.
(Enunciado: Vestibular São Camilo 2022, Medicina, Prova II — São Camilo/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Centro Universitário São Camilo e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a que distância da lente deve ficar o objeto para que a imagem se forme na tela, a 4 m.
Passo 1 — os sinais. A lente biconvexa (no ar) é convergente: f = +2 m. A imagem é projetada numa tela, então é real: p’ = +4 m.
Passo 2 — equação de Gauss:
Conferindo: objeto a 4 m = 2f, no ponto antiprincipal; a imagem de um objeto no antiprincipal de uma lente convergente se forma no outro antiprincipal, também a 2f = 4 m, real, invertida e do mesmo tamanho. Confere.
⚠️ A armadilha: tratar a imagem como virtual (p’ = −4 m). Aí e p ≈ 1,3 m, que nem aparece: objeto entre o foco e a lente, como numa lupa, cuja imagem não pode ser projetada. Imagem projetada em tela é sempre real.
A ideia em uma frase: imagem projetada é real; com a equação de Gauss, objeto a 2f dá imagem a 2f.
Resposta: alternativa E (4,0 m).
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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