UEMG 2009 — questão 17 de Física

Enunciado em texto
Usando uma lupa (lente de aumento), uma pessoa projetou, numa folha de papel, a imagem vista de uma janela, conforme ilustração, a seguir:
[Figura: à direita, uma janela com uma paisagem (árvores); no meio, uma mão segura uma lupa voltada para a janela; à esquerda, outra mão segura uma folha de papel retangular, onde a imagem é projetada.]
Nessas condições, e considerando a projeção desta imagem, só é CORRETO afirmar que
A) a imagem formada é virtual.
B) a imagem não é formada por luz, pois foi projetada no papel.
C) a imagem formada é invertida.
D) a imagem formada é real, mas não é invertida.
(Enunciado e figura: Processo Seletivo UEMG 2009 — Universidade do Estado de Minas Gerais.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado de Minas Gerais (UEMG).
Resolução comentada
O que a questão pede: as características da imagem da janela que a lupa projeta na folha de papel.
Passo 1 — imagem projetada é imagem real. Só dá para projetar numa tela (o papel) uma imagem formada pelo encontro dos próprios raios de luz, isto é, uma imagem real. Imagem virtual só pode ser vista olhando através da lente, não aparece num anteparo. A alternativa A está errada.
Passo 2 — real, numa lente convergente, é invertida. A lupa é uma lente convergente. A janela está longe, além do foco (mais longe que o dobro da distância focal, na verdade), e para objetos além do foco a lente convergente forma imagem real, invertida e, nesse caso, menor que o objeto. A alternativa C está correta e D, errada.
Conferindo com a equação: com , a equação dá (imagem real, do outro lado da lente) e o aumento sai negativo: imagem invertida.
Por que não B: toda imagem óptica é formada por luz; a imagem no papel existe porque os raios que saem da janela convergem ali depois de atravessar a lente.
⚠️ A armadilha: lembrar que a lupa, usada “normalmente” (olhando de perto um objeto próximo), dá imagem virtual, direita e maior, e marcar A. Isso vale com o objeto entre a lente e o foco. Aqui o objeto está longe, e a imagem é projetada: real e invertida. Quem já fez esse experimento vê a paisagem de cabeça para baixo no papel.
A ideia em uma frase: imagem que se projeta num anteparo é real, e imagem real de uma lente convergente é sempre invertida.
Resposta: alternativa C (a imagem formada é invertida).
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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