1. DOMUS_Apostila 02 - FÍSICA II - Módulo 47 (Exercício 15)
Sabendo que essa lente está imersa no ar, pode-se
afirmar que ela é do tipo:
a) plana
b) côncava
Exercício 15 c) biconvexa
d) côncavo-convexa
Questão 04
Questão 01
Um objeto luminoso de 2,0 cm de altura se encontra
A figura a seguir mostra uma lente positiva também a uma distância de 60 cm de uma lente convergente. A
chamada convexa ou convergente, pois faz convergir lente forma uma imagem, perfeitamente focalizada e
raios paralelos de luz em um ponto chamado foco. com o mesmo tamanho do objeto, sobre uma tela
Qual das alternativas a seguir melhor representa o situada a uma distância desconhecida.
que ocorre quando raios paralelos de luz incidem em a) Com o auxílio do traçado de pelo menos dois raios
duas lentes convexas iguais à anteriormente luminosos provenientes do objeto, no esquema a seguir,
apresentada? esboce sua imagem e descreva a natureza (real ou
virtual) e a orientação (direita ou invertida) da imagem.
b) Determine a distância focal da lente e a distância que
ela se encontra da tela.
c) Suponha que um objeto opaco cubra a metade
superior da lente. Que alterações ocorrerão no tamanho
Questão 02
e na luminosidade da imagem formada na tela?
(aumento, diminuição, ou nenhuma alteração)
Uma lente delgada é colocada na frente de um
espelho esférico côncavo, de modo que o foco do
espelho coincide com um dos focos da lente, como Questão 05
ilustra a figura. Um feixe de raios paralelos incide sobre
a lente e, após possíveis refrações e reflexões, afasta-se Um espelho côncavo tem distância focal igual a f. Um
do sistema, deixando dois pontos luminosos, um de cada objeto real de altura h é colocado a uma distância d0
lado da lente e separados por uma distância de 40 cm. defronte do espelho, sobre o eixo do mesmo. Descreva
Calcule o valor da distância focal da lente. as características desta imagem (tamanho, direita ou
invertida, real ou virtual), em cada uma das seguintes
condições:
a) d0 > 2f
b) d0 = f
c) d0 < f
Questão 06
Questão 03 Em uma aula de Ciências, André mergulha uma lente
oca e transparente, preenchida com ar, em um aquário
Em uma alusão ao episódio em que Arquimedes teria cheio de água. Essa lente tem uma face plana e a outra
usado uma lente para queimar as velas de navios curva, como representado nesta figura:
utilizando a luz solar, o cartunista Mauricio de Sousa fez
a seguinte tirinha:
Um raio de luz emitido por uma lâmpada localizada
(RAMALHO Jr., F. et alii. Os Fundamentos da Física. São Paulo: Moderna,
no interior do aquário incide perpendicularmente sobre a
1979.) face plana da lente.
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Considerando essas informações,
a) TRACE, na figura, a continuação da trajetória do raio
de luz indicado até depois de ele atravessar a lente.
JUSTIFIQUE sua resposta.
b) INDIQUE, na figura, a posição aproximada do foco à
esquerda da lente. JUSTIFIQUE sua resposta.
Questão 07
A figura mostra dois raios luminosos que incidem
sobre uma lente, formando um ângulo de 30° com a
normal a ela e emergindo paralelos. A distância entre os
pontos A e B em que os raios atingem a lente é de a) Calcule a distância entre a vela e sua imagem
20 cm. formada pelo espelho plano.
b) Calcule a altura da imagem da vela formada pelo
espelho plano.
Questão 10
A figura mostra um objeto e sua imagem produzida
por um espelho esférico.
Determine a distância focal da lente.
Questão 08
Um projeto que se beneficia do clima ensolarado da
caatinga nordestina é o fogão solar (figura 1), que
transforma a luz do sol em calor para o preparo de Escolha a opção que identifica corretamente o tipo do
alimentos. Esse fogão é constituído de uma superfície espelho que produziu a imagem e a posição do objeto
côncava revestida com lâminas espelhadas que refletem em relação a esse espelho.
a luz do sol. Depois de refletida, a luz incide na panela, a) O espelho é convexo e o objeto está a uma distância
apoiada sobre um suporte a uma distância x do ponto maior que o raio do espelho.
central da superfície. Suponha que a superfície refletora b) O espelho é côncavo e o objeto está posicionado entre
seja um espelho esférico de pequena abertura, com o foco e o vértice do espelho.
centro de curvatura C e ponto focal F. c) O espelho é côncavo e o objeto está posicionado a
Assinale a opção que melhor representa a incidência uma distância maior que o raio do espelho.
e a reflexão dos raios solares, assim como a distância x d) O espelho é côncavo e o objeto está posicionado entre
na qual o rendimento do fogão é máximo. o centro e o foco do espelho.
e) O espelho é convexo e o objeto está posicionado a
uma distância menor que o raio do espelho.
GABARITO
Questão 01
Letra C.
Questão 02
20 cm
Questão 09 Questão 03
A figura a seguir mostra uma lente convergente de Letra C.
distância focal 10 cm frente a um espelho plano paralelo
à lente. O espelho encontra-se a uma distância de 20 cm
Questão 04
do vértice V da lente. Do outro lado da lente, uma vela
de 6,0 cm de altura encontra-se a uma distância de 30
cm do vértice da lente. a) imagem real e invertida
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Questão 07
No triângulo sombreado cima, podemos escrever:
3 10 30
tg300 = = →f= = 10 3cm
3 f 3
Questão 08
b) 30 cm.
Letra C.
c) tamanho: nenhuma alteração
luminosidade: diminuição
Questão 09
Questão 05
Dados: p = 30 cm; f = 10 cm; h = 6 cm.
a) Aplicando a equação de Gauss:
a) Se o objeto está posicionado além do centro de
curvatura do espelho a imagem será real, invertida e 1 1 1 pf 30(10) 300
= + ⇒ p' = ⇒ p' = = ⇒ p ' = 15 cm.
menor que o objeto. f p p' p−f 30 − 10 20
b) Se o objeto está posicionado está no foco principal do
espelho a imagem é imprópria, ou seja, não haverá Essa imagem real (p’ > 0) da vela funciona como
formação de imagem. objeto real para o espelho plano, que fornece uma
c) Se o objeto está aquém do foco principal a imagem segunda imagem, virtual e simétrica. A figura a seguir
será virtual, direita e maior que o objeto. ilustra essa situação, com as medidas envolvidas.
Questão 06
a) Após a primeira refração na interface líquido-lente o
raio refratado não desvia, mantendo-se horizontal até
atingir a interface lente-líquido. Nesta última interface o
raio refratado altera sua direção para um vetor inclinado
para cima. Isto ocorre pois uma lente de bordos finos e
menos refringente que o meio circundante é um sistema
divergente.
b) O foco está na intersecção do eixo óptico da lente com Analisando essa figura, vemos que a distância (D) da
o prolongamento do raio emergente da lente. vela até sua imagem fornecida pelo espelho plano é:
Observe a figura a seguir: D = 30 + 20 + 5 ⇒ D = 55 cm.
b) O altura da imagem da vela fornecida pelo espelho
plano é igual a altura da imagem fornecida pela lente,
pois a imagem formada no espelho plano tem o mesmo
tamanho que o objeto.
Pela equação do aumento linear transversal:
h' −p' h' −15
= ⇒ = ⇒ h' = −3 cm.
h p 6 30
Ou seja, a imagem é invertida e tem altura h’ = 3 cm.
Questão 10
Letra D.
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Analisando a figura dada, notamos que a imagem do
objeto real está invertida e ampliada. Esse caso só
acontece para um espelho esférico côncavo, quando o
objeto está entre o centro de curvatura (C) e o foco (F),
como ilustra a figura a seguir.
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