204 lentes

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UNIFESP 57a. Uma lente convergente tem uma distância focal f=20,0 cm quando o meio ambiente onde ela é utilizada é o ar. Ao colocarmos um objeto a uma distância p=40,0 cm da lente, uma imagem real e de mesmo tamanho que o objeto é formada a uma distância p’=40,0 cm da lente. Quando essa lente passa a ser utilizada na água, sua distância focal é modificada e passa a ser 65,0 cm. Se mantivermos o mesmo objeto à mesma distância da lente, agora no meio aquoso, é correto afirmar que a imagem será

(A) virtual, direita e maior.(B) virtual, invertida e maior.(C) real, direita e maior.(D) real, invertida e menor.(E) real, direita e menor.

UNIFESP 17. Um estudante observa uma gota de água em repouso sobre sua régua de acrílico, como ilustrado na figura.

Curioso, percebe que, ao olhar para o caderno de anotações através dessa gota, as letras aumentam ou diminuem de tamanho conforme afasta ou aproxima a régua do caderno. Fazendo alguns testes e algumas considerações, ele percebe que a gota de água poder ser utilizada como uma lente e que os efeitos ópticos do acrílico podem ser desprezados. Se a gota tem raio de curvatura de 2,5 mm e índice de refração 1,35 em relação ao ar,

a) calcule a convergência C dessa lente.b) Suponha que o estudante queira obter

um aumento de 50 vezes para uma imagem direita, utilizando essa gota. A que distância d da lente deve-se colocar o objeto?

a) 1,4 . 102dib) 7,0 . 10–3m

UNIFESP 56e. Tendo-se em vista que as lentes são, na prática, quase sempre usadas no ar, a equação dos fabricantes de lentes costuma ser escrita na forma: C = (n – 1) (1/R1 + 1/R2). Nessas condições, pode-se afirmar que a

convergência de uma lente plano-convexa de índice de refração n = 1,5 e cujo raio da face convexa é R = 20 cm é

(A) 0,50 di.(B) 1,0 di.(C) 1,5 di.(D) 2,0 di.(E) 2,5 di.

UNIFESP 17. Um estudante observa que, com uma das duas lentes iguais de seus óculos, consegue projetar sobre o tampo da sua carteira a imagem de uma lâmpada fluorescente localizada acima da lente, no teto da sala. Sabe-se que a distância da lâmpada à lente é de 1,8 m e desta ao tampo da carteira é de 0,36 m.

a) Qual a distância focal dessa lente?b) Qual o provável defeito de visão desse

estudante? Justifique.a) 30cmb) hipermetropia

UNIFESP 57C. Uma das lentes dos óculos de uma pessoa tem convergência +2,0 di. Sabendo que a distância mínima de visão distinta de um olho normal é 0,25 m, pode-se supor que o defeito de visão de um dos olhos dessa pessoa é

(A) hipermetropia, e a distância mínima de visão distinta desse olho é 40 cm.

(B) miopia, e a distância máxima de visão distinta desse olho é 20 cm.

(C) hipermetropia, e a distância mínima de visão distinta desse olho é 50 cm.

(D) miopia, e a distância máxima de visão distinta desse olho é 10 cm.

(E) hipermetropia, e a distância mínima de visão distinta desse olho é 80 cm.

UNIFESP 55B. Considere as situações seguintes.

I. Você vê a imagem ampliada do seu rosto, conjugada por um espelho esférico.

II. Um motorista vê a imagem reduzida de um carro atrás do seu, conjugada pelo espelho retrovisor direito.

III. Uma aluna projeta, por meio de uma lente, a imagem do lustre do teto da sala de aula sobre o tampo da sua carteira.

A respeito dessas imagens, em relação aos

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dispositivos ópticos referidos, pode-se afirmar que

(A) as três são virtuais.(B) I e II são virtuais; III é real.(C) I é virtual; II e III são reais.(D) I é real; II e III são virtuais.(E) as três são reais.

14. A figura representa um banco óptico didático: coloca-se uma lente no suporte e varia-se a sua posição até que se forme no anteparo uma imagem nítida da fonte (em geral uma seta luminosa vertical). As abscissas do anteparo, da lente e do objeto são medidas na escala, que tem uma origem única.

a) Represente graficamente no caderno de respostas (sem valores numéricos) a situação correspondente ao esquema da figura, em que apareçam: o objeto (seta luminosa da fonte); a lente e seus dois focos; a imagem e pelo menos dois raios de luz que emergem do objeto, atravessem a lente e formem a imagem no anteparo.

b) Nessa condição, determine a distância focal da lente, sendo dadas as posições dos seguintes componentes, medidas na escala do banco óptico: anteparo, na abscissa 15 cm; suporte da lente, na abscissa 35 cm; fonte, na abscissa 95 cm.

a)

b) 15 cm

15. Dentro de um aquário sem água são colocados uma lente delgada convergente e um parafuso, posicionado frontalmente à lente, ambos presos a suportes, conforme a figura.

Nessas condições, a imagem conjugada pela lente é direita e tem o dobro do tamanho do objeto.

a) Calcule a razão f/p, entre a distância focal da lente e a distância do objeto ao centro óptico da lente.

b) Preenchido totalmente o aquário com água, a distância focal da lente aumenta para 2,5 vezes a distância focal na situação anterior, e a lente mantém o comportamento óptico convergente. Para as mesmas posições da lente e do objeto, calcule o aumento linear transversal para a nova imagem conjugada pela lente.

a) f/p = 2b) A' = 5/4

UNESP 9b) A figura mostra um objeto O, uma lente delgada convergente L, seus focos F e F’ e o trajeto de três raios luminosos, 1, 2 e 3, que partem da extremidade superior de O.

Dentre os raios traçados,(A) está correto o raio 1, apenas.(B) está correto o raio 3, apenas.(C) estão corretos os raios 1 e 2, apenas.(D) estão corretos os raios 1 e 3, apenas.(E) estão corretos os raios 1, 2 e 3.

UNESP 17) Na figura, AB é o eixo principal de uma lente convergente e FL e I são, respectivamente, uma fonte luminosa pontual e sua imagem, produzida pela lente.




Determine:a) a distância d entre a fonte luminosa e o

plano que contém a lente eb) a distância focal f da lente.a) 3cmb) 2cm

UNESP 47a) Considere uma lente esférica delgada convergente de distância focal igual a 20 cm e um objeto real direito localizado no eixo principal da lente a uma distância de 25 cm do seu centro ótico. Pode-se afirmar que a imagem deste objeto é

a) real, invertida e maior que o objeto.b) real, direita e menor que o objeto.c) virtual, invertida e menor que o objeto.d) virtual, direita e maior que o objeto.e) virtual, invertida e maior que o objeto.

UNESP 16) Uma lente divergente tem uma distância focal de –20cm. Um objeto de 2 cm de altura é colocado frontalmente a 30 cm da lente. Determine

a) a posição da imagem desse objeto;b) a altura da imagem desse objeto.a) 12cm da lente (virtual)b) 0,8cm

UNESP 18) Na figura, MN representa o eixo principal de uma lente divergente L, AB o trajeto de um raio luminoso incidindo na lente, paralelamente ao seu eixo, e BC o correspondente raio refratado.

a) A partir da figura, determine a distância focal da lente.

b) Determine o tamanho e a posição da imagem de um objeto real de 3,0 cm de altura, colocado a 6,0 cm da lente, perpendicularmente ao seu eixo principal.

a) –3,0cmb) Tamanho da imagem: 1,0cmPosição da imagem: a 2,0cm da lente, do

mesmo lado do objeto.

UNESP 48c) Uma lente convergente de distância focal 10 cm forma uma imagem de um objeto localizado a 30 cm da lente. Em relação ao objeto, a imagem é

a) duas vezes maior.b) três vezes maior.c) metade do seu tamanho.d) um terço do seu tamanho.e) um quarto do seu tamanho.

UNESP 44c) Considere as cinco posições de uma lente convergente, apresentadas na figura.

A única posição em que essa lente, se tiver a distância focal adequada, poderia formar a imagem real I do objeto O, indicados na figura, é a identificada pelo número

a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5.UNESP 18) Uma câmara fotográfica

rudimentar utiliza uma lente convergente de distância focal f = 50 mm para focalizar e projetar a imagem de um objeto sobre o filme. A distância da lente ao filme é p’ = 52 mm. A figura mostra o esboço dessa câmara.




Para se obter uma boa foto, é necessário que a imagem do objeto seja formada exatamente sobre o filme e o seu tamanho não deve exceder a área sensível do filme. Assim:

a) Calcule a posição que o objeto deve ficar em relação à lente.

b) Sabendo-se que a altura máxima da imagem não pode exceder a 36,0 mm, determine a altura máxima do objeto para que ele seja fotografado em toda a sua extensão.

a) 1,3mb) 90cm

UNESP 44b) Em uma sala de aula, o professor de física pediu para que os estudantes montassem um modelo simplificado de máquina fotográfica, usando apenas uma lente convergente como objetiva, que serviria para a entrada de luz e focalização de imagens dentro de uma pequena caixa. Um aluno entusiasmado com a proposta resolveu construir duas máquinas fotográficas, I e II, com lentes delgadas de mesmos material e raio de curvatura, porém de diâmetros diferentes, sendo o diâmetro da lente I maior do que o da II. No teste com as máquinas, colocadas lado a lado para fotografarem um mesmo objeto, o aluno observou que

(A) as imagens eram de mesmo tamanho e de mesma luminosidade.

(B) as imagens eram de mesmo tamanho, com I produzindo imagem mais luminosa.

(C) a imagem em I era maior e mais luminosa que em II.

(D) a imagem em I era maior e menos luminosa que em II.

(E) a imagem em I era menor, porém t„o luminosa quanto em II.

UNESP 20) Um modelo simples para o olho consiste em uma lente (para simular o cristalino) e um anteparo (simulando a retina). Montando um sistema desse tipo no laboratório,

foi observado que, de um objeto luminoso de 4,0 cm de altura, colocado a 60 cm à frente da lente, projetou-se uma imagem nítida, invertida e de 2,0 cm de altura num anteparo situado 30 cm atrás da lente.

a) Desenhe um esquema da montagem experimental descrita, indicando os principais raios de luz que permitem associar o ponto mais alto do objeto com sua respectiva imagem.

b) Determine a distância focal da lente usada nesse experimento.

a)

b) 20cm

UNESP 45a) É possível improvisar uma objetiva para a construção de um microscópio simples pingando uma gota de glicerina dentro de um furo circular de 5,0 mm de diâmetro, feito com um furador de papel em um pedaço de folha de plástico. Se apoiada sobre uma lâmina de vidro, a gota adquire a forma de uma semi-esfera. Dada a equação dos fabricantes de lentes para lentes imersas no ar,

e sabendo que o índice de refração da glicerina é 1,5, a lente plano-convexa obtida com a gota terá vergência C, em unidades do SI, de

(A) 200 di.(B) 80 di.(C) 50 di.(D) 20 di.(E) 10 di.UNESP 17) O Landsat 7 é um satélite de

sensoriamento remoto que orbita a 700 km da superfície da Terra. Suponha que a menor área da superfície que pode ser fotografada por esse satélite é de 30m×30m, correspondente a um pixel, elemento unitário da imagem conjugada




no sensor óptico da sua câmara fotográfica. A lente dessa câmara tem distância focal f = 5,0 cm. Supondo que os pixels sejam quadrados, qual o comprimento dos lados de cada quadrado?

2,1x10-4cmUNESP 20) Um objeto de altura 25 cm é

colocado a 60 cm de uma lente convergente, cuja distância focal vale 15 cm. Construa graficamente a formação da imagem do objeto e calcule a distância que ela se encontra da lente.

p’ = 20 cm

UNESP 72A) Escolhido como o Ano Internacional da Astronomia, 2009 marcou os 400 anos do telescópio desenvolvido pelo físico e astrônomo italiano Galileu Galilei. Tal instrumento óptico é constituído de duas lentes: uma convergente (objetiva) e outra divergente (ocular). A tabela indica o perfil de 4 lentes I, II, III e IV que um aluno dispõe para montar um telescópio como o de Galileu.

Para que o telescópio montado pelo aluno represente adequadamente um telescópio semelhante ao desenvolvido por Galileu, ele deve utilizar a lente

(A) I como objetiva e a lente II como ocular.

(B) II como objetiva e a lente I como ocular.

(C) I como objetiva e a lente IV como ocular.

(D) III como objetiva e a lente I como ocular.

(E) III como objetiva e a lente IV como ocular.

Unicamp 9) Um dos telescópios usados por Galileu por volta do ano de 1610 era composto de duas lentes convergentes, uma

objetiva (lente 1) e uma ocular (lente 2) de distâncias focais iguais a 133cm e 9,5cm, respectivamente. Na observação de objetos celestes, a imagem (I1) formada pela objetiva situa-se praticamente no seu plano focal. Na figura (fora de escala), o raio R é proveniente da borda do disco lunar e o eixo óptico passa pelo centro da Lua.

a) A Lua tem 1.750km de raio e fica a aproximadamente 384.000km da Terra. Qual é o raio da imagem da Lua (I1) formada pela objetiva do telescópio de Galileu?

b) Uma segunda imagem (I2) é formada pela ocular a partir daquela formada pela objetiva (a imagem da objetiva (I1) torna-se objeto (O2) para a ocular). Essa segunda imagem é virtual e situa-se a 20cm da lente ocular. A que distância a ocular deve ficar da objetiva do telescópio para que isso ocorra?

a) I1=-0,61cm (imagem invertida)b) Dist=139,4cm

Unicamp 12) O olho humano só é capaz de focalizar a imagem de um objeto (fazer com que ela se forme na retina) se a distância entre o objeto e o cristalino do olho for maior que a de um ponto conhecido como ponto próximo, Pp (ver figura adiante). A posição do ponto próximo normalmente varia com a idade. Uma pessoa, aos 25 anos, descobriu, com auxílio do seu oculista, que o seu ponto próximo ficava a 20cm do cristalino. Repetiu o exame aos 65 anos e constatou que só conseguia visualizar com nitidez objetos que ficavam a uma distância mínima de 50cm. Considere que para essa pessoa a retina está sempre a 2,5cm do cristalino, sendo que este funciona como uma lente convergente de distância focal variável.




a) Calcule as distâncias focais mínimas do cristalino dessa pessoa aos 25 e aos 65 anos.

b) Se essa pessoa, aos 65 anos, tentar focalizar um objeto a 20cm do olho, a que distância da retina se formará a imagem?

a) 2,2cm e 2,4cmb) 0,2cm “atrás” da retina

Fuvest 6) Uma fonte de luz intensa L, praticamente pontual, é utilizada para projetar sombras em um grande telão T, a 150cm de distância. Para isso, uma lente convergente, de distância focal igual a 20cm, é encaixada em um suporte opaco a 60cm de L, entre a fonte e o telão, como indicado na figura A, em vista lateral. Um objeto, cuja região opaca está representada pela cor escura na figura B, é, então, colocado a 40cm da fonte, para que sua sombra apareça no telão. Para analisar o efeito obtido, indique, no esquema da folha de resposta,

a) a posição da imagem da fonte, representando-a por L’.

b) a região do telão, na ausência do objeto, que não é iluminada pela fonte, escurecendo-a a lápis (Faça, a lápis, as construções dos raios auxiliares, indicando por A1 e A2 os raios que permitem definir os limites de tal região).

c) a região do telão, na presença do objeto, que não é iluminada pela fonte, escurecendo-a a lápis.(Faça, a lápis, as construções dos raios auxiliares necessários para tal determinação).

a) +30cmb)

c)

Fuvest 4) Uma figura gravada em uma folha de plástico (transparência) foi projetada sobre uma parede branca, usando-se uma fonte de luz e uma única lente, colocada entre a folha e a parede, conforme esquema a seguir.

A transparência e a imagem projetada, nas condições de tamanho e distância usadas, estão representadas, em escala, na folha de respostas. As figuras 1 e 2 correspondem a vistas de frente e a figura 3, a vista lateral.

a) Determine, no esquema da folha de resposta, traçando as linhas de construção apropriadas , a posição onde foi colocada a lente, indicando essa posição por uma linha vertical e a letra L. Marque o centro óptico da lente e indique sua posição pela letra C.




b) Determine graficamente, no esquema da folha de resposta, traçando as linhas de construção apropriadas , a posição de cada um dos focos da lente, indicando suas posições pela letra F.

c) Represente, indicando por Bnova, na figura 2, a posição da linha B, quando o centro óptico da lente for rebaixado em 10 cm (1 quadradinho).

NOTE E ADOTETodo raio que passa pelo centro óptico de

uma lente emerge na mesma direção que incide.

a) 40cm à esquerda da transparência.b) 30cm à esquerda e à direita do ponto

C.c)

Fuvest 6) Uma seta luminosa é formada por pequenas lâmpadas. Deseja-se projetar a imagem dessa seta, ampliada, sobre uma parede, de tal forma que seja mantido o sentido por ela indicado. Para isso, duas lentes convergentes, L1 e L2, são colocadas próximas uma da outra, entre a seta e a parede, como indicado no esquema abaixo. Para definir a posição e a característica da lente L2,

a) determine, no esquema da folha de resposta, traçando as linhas de construção apropriadas, as imagens dos pontos A e B da seta, produzidas pela lente L1, cujos focos F1 estão sinalizados, indicando essas imagens por A1 e B1 respectivamente.

b) determine, no esquema da folha de resposta, traçando as linhas de construção apropriadas, a posição onde deve ser colocada a lente L2, indicando tal posição por uma linha vertical, com símbolo L2.

c) determine a distância focal f2 da lente L2, em cm, traçando os raios convenientes ou calculando.

Escreva o resultado, no espaço assinalado, na folha de respostas.




a)

b) x30cm e y60cmc) f220cm

Fuvest 16c) Um sistema de duas lentes, sendo uma convergente e outra divergente, ambas com distâncias focais iguais a 8cm, é montado para projetar círculos luminosos sobre um anteparo. O diâmetro desses círculos pode ser alterado, variando-se a posição das lentes.

Em uma dessas montagens, um feixe de luz, inicialmente de raios paralelos e 4 cm de diâmetro, incide sobre a lente convergente, separada da divergente por 8 cm, atingindo finalmente o anteparo, 8 cm adiante da divergente. Nessa montagem específica, o círculo luminoso formado no anteparo é melhor representado por

Fuvest 6) em um museu, um sistema ótico permite que o visitante observe detalhes de um quadro sem se aproximar dele .Nesse sistema, uma lente convergente, de distância focal fixa, projeta a imagem do quadro (ou parte dela) sobre uma tela de receptores, que reproduzem essa imagem em um monitor (do mesmo tamanho da tela).

O sistema pode ser aproximado ou afastado do quadro, pelo visitante,que deve ainda ajustar a distância entre a lente e a tela, para focalizar a imagem na tela. A Figura 1, da página de respostas, esquematiza a situação em que um quadro é projetado na tela/monitor. A Figura 2 esquematiza a situação em que o visitante aproxima a lente do quadro e ajusta a distância lente-tela, obtendo uma imagem nítida na tela/monitor. Para verificar o que é observado, nesse caso, pelo visitante,

a) assinale, na Figura 1 da página de respostas, traçando as linhas de construção necessárias, a posição do foco da lente, indicando-a pela letra F.

b) assinale, na Figura 2 da página de respostas, traçando as linhas de construção necessárias, a nova posição da tela para que a imagem seja projetada com nitidez, indicando-a pela letra T.

c) desenhe, na Figura 2, a imagem formada sobre a tela, tal como vista no monitor.




F=60cmP’=90cmI=–6cm (i<0 Imagem invertida)⇒

Fuvest 4) Na montagem de uma exposição, um decorador propôs a projeção, através de uma lente pendurada em um suporte fixo, da imagem de duas bandeirinhas luminosas, B1 e B2, sobre uma tela. Em sua primeira tentativa, no entanto, apenas a imagem de B1 pôde ser vista na tela (primeira montagem). Para viabilizar, então, sua proposta, o decorador deslocou a lente para baixo, obtendo, assim, as imagens das duas bandeirinhas sobre a tela (segunda montagem). As bandeirinhas encontram-se reproduzidas na folha de respostas, assim como, em linhas tracejadas, a posição da lente e a imagem obtida na primeira montagem.

Para visualizar as imagens que passam a ser observadas na segunda montagem, utilizando o esquema da folha de respostas:

a) Determine, a partir da imagem correspondente à primeira montagem (em linha tracejada), a posição do foco da lente, identificando-a na figura pela letra F.

b) Construa a imagem completa que a bandeirinha B2 projeta sobre a tela, na segunda montagem, traçando as linhas de construção necessárias e indicando as imagens de C e D, por C’ e D’, respectivamente.

c) Construa a imagem completa que a bandeirinha B1 projeta sobre a tela, na segunda montagem, traçando as linhas de construção necessárias e indicando as imagens de A e B, por A’ e B’, respectivamente.

a) 1,10x105 Pab) 450Kc) 0,03 ou 3%

Ita 9c) Situa-se um objeto a uma distância p diante de uma lente convergente de distância focal f, de modo a obter uma imagem real a uma distância p’ da lente. Considerando a condição de mínima distância entre imagem e objeto, então é correto afirmar que

a) p3 + fpp' + p’3=5f3 b) p3 + fpp' + p’3=10f3

c) p3 + fpp' + p’3=20f3

d) p3 + fpp' + p’3=25f3

e) p3 + fpp' + p’3=30f3

ITA 11C) Um feixe luminoso vertical, de 500 nm de comprimento de onda, incide sobre uma lente plano-convexa apoiada numa lâmina horizontal de vidro, como mostra a figura. Devido à variação da espessura da camada de ar existente entre a lente e a lâmina, torna-se visível sobre a lente uma sucessão de anéis claros e escuros, chamados de anéis de Newton. Sabendo-se que o diâmetro do menor anel escuro mede 2 mm, a superfície convexa da lente deve ter um raio de

a) 1,0 m. b) 1,6 m. c) 2,0 m. d) 4,0 m. e) 8,0 m.



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