UERJ 2022 (Exame Único) — questão 36 de Física

Enunciado em texto
Em uma feira de ciências escolar, foi confeccionado um projetor com peças de baixo custo. Observe o esquema, que ilustra a lente do projetor e um anteparo, sobre o qual é projetada a imagem de um objeto.
[Esquema: o eixo principal da lente é uma reta horizontal. À esquerda, uma lâmpada ilumina o objeto, uma seta verde vertical para cima, apoiada no eixo. A lente é uma linha vertical; à direita dela, o anteparo, outra linha vertical. A distância P vai do objeto à lente; a distância P’, da lente ao anteparo. Do topo do objeto saem dois raios: um paralelo ao eixo, que se desvia na lente e desce cruzando o eixo; outro que passa pelo centro da lente sem desviar. Os dois se encontram no anteparo, abaixo do eixo, onde está a imagem: uma seta verde para baixo, invertida.]
Sabe-se que a distância P do objeto à lente é de 11 cm e a distância P’ entre a imagem e a lente é de cm.
Com base nas informações, a distância focal da lente, em centímetros, é igual a:
(A) 6
(B) 8
(C) 10
(D) 12
(Enunciado e figura: Vestibular Estadual UERJ 2022, Exame Único — DSEA/UERJ.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).
Resolução comentada
O que a questão pede: a distância focal da lente, sabendo onde estão o objeto e a imagem projetada.
Passo 1 — o tipo de imagem. A imagem aparece num anteparo, então é real: na equação de Gauss, P’ entra positivo. (É por isso que ela sai invertida, como no esquema.)
Passo 2 — equação de Gauss:
Com o denominador comum 66:
Atalho: cm.
Conferindo: imagem real de lente convergente exige objeto além do foco: 11 cm > 6 cm. Coerente.
⚠️ A armadilha: tratar a imagem como virtual e subtrair: , ou seja, f = 66 cm, fora das alternativas. Imagem que aparece num anteparo é sempre real.
A ideia em uma frase: imagem projetada em anteparo é real, e para ela vale 1/f = 1/P + 1/P’ com tudo positivo.
Resposta: alternativa A (6 cm).
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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