Física1ª sérieBNCC EM13CNT302Média⏱ medio

Uma lente delgada convergente tem distância focal f = 0,080 m. Um objeto está a d_o = 0,050 m da lente (dentro…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT302

Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Uma lente delgada convergente tem distância focal f = 0,080 m. Um objeto está a d_o = 0,050 m da lente (dentro do foco). Usando 1/f = 1/d_o + 1/d_i e m = -d_i/d_o, calcule a distância da imagem d_i (sinal) e a ampliação linear m (valores numéricos, unidades SI).

A) d_i = -0,050 m; m = -2,0
B) d_i = -0,133 m (virtual, à esquerda); m = +2,67.
C) d_i = 0,080 m; m = -0,5
D) d_i = -0,080 m; m = +3,0
E) d_i = 0,100 m; m = -2,0

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Identifique os dados. f = 0,080 m (convergente, portanto f positivo) e d_o = 0,050 m (objeto real, à esquerda da lente, portanto positivo). Como d_o < f, o objeto está dentro do foco.
Aplique a equação dos pontos conjugados: 1/f = 1/d_o + 1/d_i, ou seja, 1/d_i = 1/f - 1/d_o.
Calcule as frações: 1/f = 1/0,080 = 12,5 e 1/d_o = 1/0,050 = 20.
Substitua: 1/d_i = 12,5 - 20 = -7,5. Logo d_i = -1/7,5 = -0,1333 m, ou seja, d_i ≈ -0,133 m. O sinal negativo indica imagem virtual, do mesmo lado do objeto (à esquerda da lente).
Calcule a ampliação: m = -d_i/d_o = -(-0,133)/0,050 = +2,67. O sinal positivo indica imagem direita, e o módulo maior que 1 indica imagem ampliada.
Conclusão: a alternativa B está correta e coincide com o gabarito oficial. A alternativa A está errada porque d_i = -0,050 m não satisfaz a equação, e m = -2,0 também não corresponde a -d_i/d_o. A alternativa C está errada porque d_i = 0,080 m daria imagem real no foco, o que não ocorre com objeto dentro do foco. A alternativa D está errada porque d_i = -0,080 m não resolve a equação, e m = +3,0 não corresponde ao cálculo. A alternativa E está errada porque d_i = 0,100 m é positivo e não satisfaz 1/d_i = -7,5.

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

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Supõe que a imagem tem a mesma distância do objeto, trocando a equação dos pontos conjugados por uma simetria arbitrária, e calcula a ampliação com sinal e razão incorretos.

Por que engana: Confundir a posição da imagem e a ampliação ao aplicar a fórmula, resultando em valores incorretos.

B Correta

1/d_i = 1/f - 1/d_o = 12,5 - 20,0 = -7,5 m?¹ ? d_i = -0,1333 m. m = -d_i/d_o = -(-0,1333)/0,050 = +2,6667 ˜ +2,67.

C Erradaerro: Conceitual

Toma a distância focal como se fosse a posição da imagem, confundindo o foco com o ponto onde a imagem se forma, e calcula m de forma incompatível com -d_i/d_o.

D Erradaerro: Procedimental

Acerta o caráter virtual intuitivamente, mas atribui à imagem a distância igual ao foco e calcula m com erro de sinal e de valor (m deveria ser +1,6 para d_i = -0,080 m).

E Erradaerro: Procedimental

Erra o sinal na equação dos pontos conjugados e obtém uma imagem real, positiva, com valor que não resulta de 1/d_i = 1/f - 1/d_o; a ampliação também não corresponde à razão -d_i/d_o.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

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

lentes e suas propriedades · fórmula das lentes delgadas

📚 Reveja

Revisar a fórmula das lentes e a ampliação linear.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a posição da imagem e a ampliação ao aplicar a fórmula, resultando em valores incorretos.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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