UNEMAT 2009 (2º semestre) — questão 8 de Física
Enunciado em texto
Em um dia ensolarado, utilizando-se apenas de uma lente delgada convergente, cuja distância focal é de 10cm, um caçador, aproveitando a incidência dos raios do sol, resolveu acender fogo em um fogão de lenhas.
Diante dessa situação e considerando os conceitos de ótica, assinale a alternativa correta.
(A) O caçador pode conseguir acender o fogo, desde que a lenha esteja posicionada a uma distância de 10cm do centro ótico da lente.
(B) O caçador pode conseguir acender o fogo, desde que a lenha esteja posicionada a uma distância de 20cm do centro ótico da lente.
(C) O caçador não conseguirá acender o fogo, devido à lente, que ele utiliza, não ser adequada para concentrar a energia luminosa do sol.
(D) O caçador não conseguirá acender o fogo, porque a lente deveria ser bicôncava.
(E) O caçador não conseguirá acender o fogo, porque a lente deveria ser plano-côncava.
(Enunciado: Concurso Vestibular UNEMAT 2009/2 — Unemat.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT).
Resolução comentada
O que a questão pede: se dá para acender o fogo com a lente e onde deve ficar a lenha.
Passo 1 — os raios do Sol chegam paralelos. O Sol está tão longe que seus raios chegam praticamente paralelos entre si. Numa lente convergente, raios paralelos ao eixo principal convergem para o foco principal imagem, a uma distância igual à distância focal.
Passo 2 — onde pôr a lenha. Toda a energia que atravessa a lente se concentra numa pequena região em torno do foco, a 10 cm do centro óptico. É ali que a lenha esquenta o bastante para pegar fogo.
Por que não as outras: (B) — a 20 cm (o dobro da distância focal) a luz já passou do foco e voltou a se espalhar; (C) — a lente convergente é exatamente o tipo certo para concentrar a luz; (D) e (E) — lentes bicôncavas e plano-côncavas (no ar) são divergentes: espalham a luz em vez de concentrá-la.
⚠️ A armadilha: lembrar que “a 2f a imagem é real e do mesmo tamanho” e marcar (B). Isso vale para um objeto colocado a 2f; o Sol está praticamente no infinito, e a imagem dele se forma no foco.
A ideia em uma frase: objeto no infinito (o Sol) forma imagem no foco: é ali que a lente convergente concentra a luz.
Resposta: alternativa A (lenha a 10 cm do centro óptico, no foco).
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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