UEL 2018 — questão 1 de Física
Enunciado em texto
Analise a figura 1 a seguir e responda às questões de 1 a 6.
[Figura 1: fotografia de um copo de vidro cilíndrico e transparente, cheio de água, sobre uma superfície clara, diante de um fundo escuro. Um ovo branco está apoiado na boca do copo, com a parte de baixo mergulhada na água. A parte submersa do ovo aparece bem mais larga que a parte que fica fora d’água, ocupando quase toda a largura do copo.]
Figura 1
(Rivane Neuenschwander, Mal-entendido, casca de ovo, areia, água, vidro e fita mágica, 2000.)
A observação da figura 1 permite constatar que a parte do ovo submersa aparenta ser maior que aquela que está fora d’água.
Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, os princípios físicos que explicam o efeito da ampliação mencionada.
a) O copo funciona como uma lente divergente, sendo que os raios refletidos do ovo passam de um meio menos refringente (água) para um meio mais refringente (ar).
b) O copo funciona como uma lente convergente, sendo que os raios refletidos do ovo passam de um meio mais refringente (água) para um meio menos refringente (ar).
c) O copo funciona como uma lente divergente e, neste caso, para o ovo (objeto real), a lente proporciona ao observador a formação de uma imagem real, invertida e ampliada.
d) O copo funciona como uma lente convergente e, neste caso, para o ovo (objeto real), a lente proporciona ao observador a formação de uma imagem real, direita e ampliada.
e) O copo funciona como uma lente convergente e, neste caso, para o ovo (objeto real), a lente proporciona ao observador a formação de uma imagem virtual, invertida e ampliada.
(Enunciado e figura: Vestibular UEL 2018, 1ª fase — COPS/UEL.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Londrina (UEL) e à sua Coordenadoria de Processos Seletivos (COPS/UEL).
Resolução comentada
O que a questão pede: explicar por que a parte do ovo dentro da água parece maior, escolhendo o tipo de lente e o caminho da luz certos.
Passo 1 — que “lente” é essa. O copo cheio de água é um cilindro de água com a superfície curvada para fora (convexa) virada para quem olha. A água () é mais refringente que o ar (). Superfície convexa de um meio mais refringente que o meio de fora é convergente: o copo d’água funciona como uma lente convergente (cilíndrica, por isso amplia na largura).
Passo 2 — o caminho da luz. A luz que o ovo reflete (difusamente) sai do ovo, atravessa a água, a parede fina de vidro e chega ao ar, até o olho. Ou seja, vai de um meio mais refringente (água) para um meio menos refringente (ar). Ao sair pela superfície curva, ela se afasta da normal, e os raios chegam ao olho como se viessem de um objeto mais largo.
Passo 3 — que imagem se vê. O ovo está muito perto da “lente”, dentro da distância focal. Nesse caso a lente convergente funciona como lupa: a imagem é virtual, direita e ampliada. É o mesmo efeito do peixe que parece maior num aquário redondo. Na foto o ovo não aparece de cabeça para baixo, o que confirma: imagem direita.
Por que não as outras: (A) e (C) falam em lente divergente, que de objeto real só dá imagem menor; a (A) ainda chama a água de menos refringente que o ar. (D) diz imagem real e direita: uma lente sozinha, com objeto real, só forma imagem real invertida. (E) diz virtual e invertida: imagem virtual de uma lente, com objeto real, é sempre direita. Só a (B) não tem erro.
⚠️ A armadilha: a (D). “Ampliada” lembra projetor, e o aluno escreve “real”. Mas imagem real de uma lente sai invertida; o que vemos no copo é a imagem da lupa: virtual e direita.
A ideia em uma frase: um copo cheio de água é uma lente convergente, e o objeto perto dele é visto como numa lupa: maior, direito e virtual.
Resposta: alternativa B (lente convergente; a luz passa da água, mais refringente, para o ar, menos refringente).
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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