UECE 2020.1 — questão 42 de Física

Gabarito AÓptica — lente convergente com o objeto no foco (raios emergentes paralelos)Vestibular 2020.1 · 1ª fase · Conhecimentos Gerais · Gabarito 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 42 de Física do UECE 2020.1

Enunciado em texto

Uma lupa é um instrumento óptico bastante usual para facilitar a visualização de objetos pequenos. Considere que um usuário utiliza uma lupa bem próxima ao seu olho para ver um ponto de um objeto. Este ponto observado está no eixo principal da lente da lupa. Para maior conforto visual, deseja-se que os raios de luz oriundos desse ponto cheguem ao olho paralelos ao eixo principal. Para isso, a lente deve ser

A) convergente e o ponto do objeto coincidente com o foco.

B) divergente e o ponto do objeto coincidente com o foco.

C) convergente e o ponto do objeto após o foco.

D) divergente e o ponto do objeto muito distante do foco.

(Enunciado: Vestibular UECE 2020.1, 1ª fase — CEV/UECE.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual do Ceará (UECE) e à sua Comissão Executiva do Vestibular (CEV/UECE).

Resolução comentada

O que a questão pede: que tipo de lente e onde pôr o ponto para que os raios saiam da lente paralelos ao eixo.

Passo 1 — a propriedade do foco, ao contrário. Numa lente convergente, raios que chegam paralelos ao eixo saem passando pelo foco. Como o caminho da luz é reversível, raios que partem do foco saem da lente paralelos ao eixo.

Passo 2 — a lupa. A lupa é uma lente convergente. Pondo o ponto do objeto exatamente no foco, os raios chegam ao olho paralelos, como se viessem de muito longe: o olho vê sem esforço de acomodação. É o uso mais confortável da lupa.

Conferindo pela equação das lentes: com o objeto no foco, p=fp = f:

1p′=1f−1p=0\frac{1}{p'} = \frac{1}{f} - \frac{1}{p} = 0

A imagem vai para o infinito: raios paralelos.

Por que não as outras: (B) e (D) uma lente divergente espalha a luz de um objeto real; os raios saem afastando-se, nunca paralelos; (C) com o ponto além do foco, os raios saem convergindo e formam uma imagem real do outro lado, não chegam paralelos.

⚠️ A armadilha: a (C), pensar que “depois do foco” é o lugar da lupa. É o contrário: a lupa funciona com o objeto entre a lente e o foco (imagem virtual ampliada) ou, no limite mais confortável, no próprio foco.

A ideia em uma frase: raio que sai do foco de uma lente convergente emerge paralelo ao eixo — então, para raios paralelos, ponto no foco.

Resposta: alternativa A (convergente, com o ponto no foco).

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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