UECE 2020.2 — questão 40 de Física
Enunciado em texto
Em fotografia, fala-se muito de foco da lente, imagem fora de foco, imagem bem focada etc. De modo simplificado, pode-se imaginar que o conjunto ótico de uma máquina fotográfica seja apenas uma lente delgada convergente. Em uma lente desse tipo, idealmente, o conjunto de todos os pontos que estejam na mesma distância focal pertence a uma mesma superfície
A) plana e tangente ao eixo principal da lente.
B) plana e perpendicular ao eixo principal da lente.
C) esférica e perpendicular ao eixo principal da lente.
D) esférica e tangente ao eixo principal da lente.
(Enunciado: Vestibular UECE 2020.2, 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: a forma da superfície onde ficam os focos de uma lente delgada ideal, isto é, o plano focal.
Passo 1 — o foco principal. Raios que chegam paralelos ao eixo principal convergem, depois da lente, num ponto do eixo: o foco principal F, à distância focal f da lente.
Passo 2 — os focos secundários. Se o feixe de raios paralelos chega inclinado em relação ao eixo, ele também converge num ponto, só que fora do eixo. Na lente delgada ideal (raios pouco inclinados, sem aberrações), todos esses pontos ficam à mesma distância f, medida ao longo do eixo. Eles formam um plano que passa por F e é perpendicular ao eixo principal: o plano focal.
Por que isso importa na fotografia: um objeto muito distante (uma paisagem) forma a imagem justamente no plano focal. Por isso o sensor da câmera é plano e fica perpendicular ao eixo da lente: assim a imagem sai nítida no quadro inteiro.
Por que não as outras: uma superfície “tangente” ao eixo (A e D) correria ao longo dele, em vez de atravessá-lo no foco; uma superfície “esférica” (C e D) não é o que a lente delgada ideal produz.
⚠️ A armadilha: ler “mesma distância focal” como “mesma distância até o centro da lente”, o que daria uma esfera (alternativa C). A distância focal é medida ao longo do eixo, de cada ponto até o plano da lente. Em lentes reais, as aberrações curvam um pouco essa superfície, mas a questão fala do caso ideal.
A ideia em uma frase: numa lente delgada ideal, os focos de todos os feixes paralelos ficam num plano perpendicular ao eixo, passando pelo foco principal: o plano focal.
Resposta: alternativa B (plana e perpendicular ao eixo principal).
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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