Física2ª sérieBNCC EM13CNT101Fácil⏱ medio

Uma lente delgada convergente tem distância focal f = 10 cm. Um objeto é colocado a 30 cm da lente. Usando a…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT101

Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Uma lente delgada convergente tem distância focal f = 10 cm. Um objeto é colocado a 30 cm da lente. Usando a relação das lentes delgadas 1/f = 1/do + 1/di, determine a posição da imagem (di) em metros a partir da lente e descreva sua natureza (real/virtual e direita/invertida).

A) di = 0,15 m (15 cm) a partir da lente; imagem real e invertida.
B) A imagem é virtual e direita.
C) A posição da imagem é 60 cm a partir da lente.
D) A imagem está a 1 m da lente e é real.
E) A distância focal da lente é de 30 cm.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

Identifique os dados. A distância focal é f = 10 cm (lente convergente, portanto f positiva) e a distância do objeto é do = 30 cm. Como do > f, o objeto está além do foco, o que já indica uma imagem real e invertida. Passo 2: Aplique a equação das lentes delgadas, 1/f = 1/do + 1/di. Substituindo: 1/10 = 1/30 + 1/di. Passo 3: Isole 1/di: 1/di = 1/10 - 1/30 = 3/30 - 1/30 = 2/30 = 1/15. Passo 4: Logo di = 15 cm, ou seja, di = 0,15 m a partir da lente. Como di é positivo, a imagem é real, e pela ampliação (A = -di/do = -15/30 = -0,5) ela é invertida e menor que o objeto. Passo 5: Conclusão: a alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: B descreve a imagem de um objeto entre o foco e a lente, o que não é o caso aqui; C aparece por erro de cálculo, pois 60 cm não é o resultado da equação; D confunde unidades e não corresponde ao valor obtido; E troca a distância focal (10 cm) pela distância do objeto (30 cm).

💡 Dica: Aplique a fórmula das lentes delgadas para encontrar di.

Alternativa por alternativa

A Correta

Converter f=0,10 m e do=0,30 m. 1/di = 1/f - 1/do = 1/0,10 - 1/0,30 = 10 - 3,333... = 6,666... m^-1 ? di = 1/6,666... ˜ 0,15 m. di positivo ? imagem real; imagem formada invertida.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno associa lente convergente a imagem virtual e direita, que ocorre apenas quando o objeto está entre o foco e a lente, como em uma lupa. Não verificou a posição do objeto em relação ao foco.

C Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno calcula mal a subtração das frações, obtendo 1/di = 1/60 ou inverte o resultado final, chegando a 60 cm em vez de 15 cm.

Por que engana: Confundir a posição da imagem ao aplicar incorretamente a fórmula das lentes delgadas, resultando em um valor que não considera a posição do objeto corretamente.

D Erradaerro: Atenção

O aluno resolve corretamente a natureza da imagem como real, mas erra a unidade ou a casa decimal do valor de di, trocando 15 cm por 1 m.

E Erradaerro: Interpretação

O aluno confunde os dados do enunciado e considera 30 cm como a distância focal, quando esse valor é a distância do objeto à lente (do).

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Lembrar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

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

🎯 Conceito central

lentes delgadas

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

relação das lentes delgadas · distância focal

📚 Reveja

Revisar a fórmula das lentes delgadas e suas aplicações.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a posição da imagem ao aplicar incorretamente a fórmula das lentes delgadas, resultando em um valor que não considera a posição do objeto corretamente.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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