UNESP 2018 (meio de ano) — questão 80 de Física
Enunciado em texto
A figura representa um painel colorido e a imagem de parte desse painel, observada através de uma lente convergente, colocada paralelamente à sua frente.
[Figura: um painel retangular dividido em quatro quadrantes: superior esquerdo vermelho, superior direito azul, inferior esquerdo amarelo e inferior direito verde. No centro do painel há um círculo (a lente), também dividido em quatro quadrantes, com as cores trocadas em diagonal: superior esquerdo verde, superior direito amarelo, inferior esquerdo azul e inferior direito vermelho. As linhas divisórias dentro do círculo continuam exatamente as linhas divisórias do painel, com o cruzamento no centro da lente.]
Considerando que o círculo representa a lente, cuja distância focal é igual a F, a distância entre o centro óptico da lente e o painel é
(A) igual a F.
(B) maior que 2F.
(C) igual a 2F.
(D) menor que F.
(E) maior que F e menor que 2F.
(Enunciado e figura: Vestibular Unesp 2018, meio de ano — Unesp/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual Paulista (Unesp) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: onde está o painel (o objeto) em relação ao foco F e ao ponto 2F da lente, a partir do aspecto da imagem vista na lente.
Passo 1 — a imagem é invertida. Compare as cores: no canto superior esquerdo da lente aparece o verde, que no painel está embaixo, à direita; o amarelo (embaixo, à esquerda, no painel) aparece em cima, à direita; e assim por diante. Cada cor foi para o canto oposto: a imagem está invertida de cima para baixo e da esquerda para a direita.
Passo 2 — o que a inversão diz. Numa lente convergente, imagem invertida é imagem real, e isso só acontece com o objeto além do foco (p > F). Com o objeto entre o foco e a lente (D), a imagem seria direita e maior, a lupa; com o objeto no foco (A), não se forma imagem nítida (os raios saem paralelos).
Passo 3 — o tamanho. A figura foi desenhada para que a imagem dentro da lente ocupe exatamente o lugar da parte do painel que a lente cobre: as linhas divisórias da imagem continuam, sem quebra nem deslocamento, as linhas do painel, e o cruzamento cai no mesmo ponto. É a parte coberta do painel, girada de 180°, na mesma escala. Imagem real, invertida e do mesmo tamanho só ocorre com o objeto sobre o ponto antiprincipal, a 2F da lente:
O sinal negativo é a inversão; o módulo 1 é o mesmo tamanho.
Resumo dos casos da lente convergente:
p > 2F: real, invertida, menor. p = 2F: real, invertida, igual. F < p < 2F: real, invertida, maior. p = F: imprópria. p < F: virtual, direita, maior.
Atenção: as cores lisas não permitem medir o aumento com régua; a banca considerou a imagem do mesmo tamanho que a parte do painel coberta pela lente, pelo encaixe exato das divisões. Com essa leitura, B (imagem menor: a lente mostraria uma região maior do painel, encolhida) e E (imagem maior: só um pedaço menor do painel, ampliado) ficam fora.
⚠️ A armadilha: parar na inversão. Invertida, sozinha, só garante p > F, e aí B, C e E pareceriam possíveis; é o tamanho da imagem que separa os três casos.
A ideia em uma frase: na lente convergente, imagem real, invertida e do mesmo tamanho do objeto só existe com o objeto em 2F.
Resposta: alternativa C (igual a 2F).
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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