Física2ª sérieBNCC EM13CNT205Fácil⏱ longo

Uma lente convergente tem distância focal f = 0,12 m. Um objeto está a do = 0,30 m da lente. Usando 1/f = 1/do…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT205

Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Uma lente convergente tem distância focal f = 0,12 m. Um objeto está a do = 0,30 m da lente. Usando 1/f = 1/do + 1/di e m = -di/do, determine: (a) a posição da imagem di (m), (b) se a imagem é real ou virtual e invertida ou direita, (c) a ampliação linear m (adimensional).

A) di = 0,20 m; imagem real e invertida; ampliação m = -0,667 (reduzida).
B) di = -0,20 m; imagem virtual e direita; m = +0,667.
C) di = 0,20 m; imagem virtual e direita; m = +0,667.
D) di = 0,50 m; imagem real e invertida; m = -1,667.
E) di = 0,08 m; imagem virtual e direita; m = +0,267.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

Dados: f = 0,12 m (lente convergente, f positivo) e do = 0,30 m (objeto real, do positivo). Passo 2: Aplicar a equação de Gauss: 1/di = 1/f - 1/do. Como 1/0,12 = 8,333 e 1/0,30 = 3,333, temos 1/di = 8,333 - 3,333 = 5, logo di = 0,20 m. Passo 3: Como di é positivo, a imagem é real, formada do lado oposto ao objeto em relação à lente. Passo 4: Calcular a ampliação: m = -di/do = -0,20/0,30 = -0,667. Passo 5: O sinal negativo de m indica imagem invertida, e |m| menor que 1 indica imagem reduzida (menor que o objeto). Conclusão: di = 0,20 m, imagem real e invertida, m = -0,667 (reduzida). Por que as outras estão erradas: B usa di negativo, que corresponderia a imagem virtual, mas o cálculo dá di positivo; C acerta o valor de di, mas di positivo implica imagem real, e m negativo implica imagem invertida; D erra o cálculo de 1/di e, por consequência, o valor de m; E não resolve corretamente a equação, e sua imagem seria virtual, o que contradiz o cálculo. Gabarito oficial A confere com a resolução.

💡 Dica: Aplique a fórmula da lente para encontrar di e m.

Alternativa por alternativa

A Correta

1/di = 1/f - 1/do = 1/0,12 - 1/0,30 = 5 m?¹ ? di = 0,20 m. di>0 indica imagem real do outro lado da lente; m = -di/do = -0,20/0,30 = -0,667 (sinal negativo ? invertida).

B Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno trata a imagem como virtual por inverter o sinal de di, aplicando a convenção de lente divergente a uma lente convergente. Assim, associa a imagem à posição do lado do objeto e concluiu que m seria positivo e a imagem direita.

Por que engana: Confundir a posição da imagem, calculando um valor negativo para di quando a imagem é real.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno calcula corretamente di = 0,20 m, mas associa di positivo a imagem virtual e ignora o sinal de m, que é negativo e indica imagem invertida. Confunde a convenção de sinais de di com a de m.

D Erradaerro: Procedimental

O aluno erra a operação com os inversos, obtendo 1/di = 2 e, portanto, di = 0,50 m. Depois usa esse valor incorreto para calcular m = -0,50/0,30, que dá -1,667, e conclui uma imagem ampliada apesar do erro anterior.

E Erradaerro: Procedimental

O aluno não aplica corretamente a equação dos pontos conjugados, chegando a di = 0,08 m, e interpreta esse valor positivo como imagem virtual e direita. Em seguida calcula m como di/do em vez de -di/do, obtendo +0,267.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Aplicar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

lentes convergentes

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

fórmula das lentes · ampliação de imagens

📚 Reveja

Revisar as fórmulas de lentes e ampliação.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a posição da imagem, calculando um valor negativo para di quando a imagem é real.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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