UEM 2022 (Conhecimentos Específicos) — questão 34 de Física

Gabarito 09Óptica — comprimento de onda na água, distância focal, hipermetropia, espelho convexo e lente convergenteVestibular · Conhecimentos Específicos de Física (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 34 de Física do UEM 2022 (Conhecimentos Específicos)

Enunciado em texto

Considerando a natureza ondulatória da luz, a sua propagação em meios homogêneos e os princípios da óptica geométrica, assinale o que for correto.

(01) O comprimento de onda de uma luz vermelha é menor na água do que no ar.

(02) A distância focal de uma lente delgada é uma propriedade da lente que independe do meio que a envolve.

(04) A hipermetropia (uma anomalia da visão) pode ser corrigida utilizando-se óculos com lentes divergentes.

(08) À medida que uma formiga caminha ao longo do eixo principal de um espelho esférico convexo e se aproxima desse espelho, a imagem formada aumenta de tamanho.

(16) Uma lente delgada biconvexa produz uma imagem ampliada e invertida de um pequeno besouro que está sobre o eixo principal dessa lente. Nessa situação, a imagem formada e o besouro estão do mesmo lado da lente.

(Enunciado: Vestibular UEM 2022, Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar cinco afirmações de óptica.

(01) Verdadeira. Na refração a frequência não muda (é a da fonte). Na água a luz é mais lenta, e λ=v/f\lambda = v/f diminui na mesma proporção.

(02) Falsa. Pela equação dos fabricantes de lentes,

1f=(nLnm−1)(1R1+1R2)\frac{1}{f} = \left(\frac{n_L}{n_m} - 1\right)\left(\frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}\right)

a distância focal depende do índice do meio nmn_m. Uma lente de vidro converge muito menos dentro da água, e pode até virar divergente num meio mais refringente que ela.

(04) Falsa. O hipermetrope forma a imagem atrás da retina (o olho converge de menos); a correção é com lentes convergentes. Lentes divergentes corrigem a miopia.

(08) Verdadeira. O espelho convexo dá sempre imagem virtual, direita e menor. Pela equação do aumento, com f<0f < 0:

A=ff−p=∣f∣∣f∣+pA = \frac{f}{f - p} = \frac{|f|}{|f| + p}

Quando pp diminui, AA cresce (tende a 1 quando a formiga encosta no espelho).

(16) Falsa. Imagem invertida numa lente é sempre real, e a imagem real de uma lente se forma do lado oposto ao do objeto (onde os raios refratados de fato se cruzam). Do mesmo lado fica a imagem virtual, que é direita.

⚠️ A armadilha: na (16), pensar no espelho, onde imagem real fica do mesmo lado do objeto. Na lente a luz atravessa: a imagem real fica do outro lado.

A ideia em uma frase: na refração a frequência se mantém e λ acompanha a velocidade; hipermetropia se corrige com lente convergente.

Resposta: soma 09 (01 + 08).

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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