Física3ª sérieBNCC EM13CNT302Média⏱ medio

Considere uma lente delgada com distância focal f = 50 mm. Um objeto está a do = 2,00 m da lente. Usando 1/f =…

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

Considere uma lente delgada com distância focal f = 50 mm. Um objeto está a do = 2,00 m da lente. Usando 1/f = 1/di + 1/do, calcule a distância da imagem di medida a partir do centro da lente. Apresente o resultado em mm e em m.

A) di ˜ 51,3 mm (0,0513 m).
B) di = 0 mm, o que sugere que a luz não atinge o sensor.
C) di = 100 mm, uma distância anormal para essa lente.
D) di = 60 mm, indicando erro por difração da lente.
E) di = 25 mm, o que indica uma imagem virtual.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

Identifique os dados. f = 50 mm e do = 2,00 m = 2000 mm. Como a equação usa a mesma unidade, convertemos tudo para milímetros.
Isole 1/di. Da equação 1/f = 1/di + 1/do, temos 1/di = 1/f - 1/do.
Substitua os valores. 1/di = 1/50 - 1/2000. Como 1/50 = 40/2000, temos 1/di = (40 - 1)/2000 = 39/2000.
Inverta a fração. di = 2000/39, que é aproximadamente 51,28 mm, ou seja, cerca de 51,3 mm.
Converta para metros. 51,3 mm = 0,0513 m. Portanto, a alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial.
Interprete o resultado. Como di é positivo e fica do lado oposto ao objeto, a imagem é real e se forma muito perto do foco, um pouco além de f. Isso é esperado, pois quanto mais longe o objeto, mais a imagem se aproxima do foco.
Por que as outras estão erradas: a B dá di = 0, o que não é possível, pois para um objeto a 2 m a imagem se forma próxima ao foco. A C dá 100 mm, que é o dobro de f, e só ocorreria se o objeto estivesse a 2f. A D dá 60 mm, um valor que não resulta da equação e não tem relação com difração. A E dá 25 mm, que supõe imagem virtual, mas imagens virtuais só se formam quando o objeto está entre a lente e o foco, o que não é o caso aqui.

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

Alternativa por alternativa

A Correta

1/di = 1/f - 1/do = 1/0,05 - 1/2 = 20 - 0,5 = 19,5 m?¹ ? di = 1/19,5 ˜ 0,05128 m ˜ 51,3 mm.

B Erradaerro: Conceitual

Acredita que, por o objeto estar muito longe, a imagem desaparece junto à lente, confundindo a ausência de imagem nítida com di = 0. Não percebe que a equação fornece um valor finito e próximo de f.

C Erradaerro: Conceituala que mais engana

Assume que a imagem sempre se forma a uma distância igual a 2f, copiando o caso de objeto posicionado a 2f da lente convergente. Não aplica a equação ao valor real de do.

Por que engana: Confundir a relação entre as distâncias e aplicar incorretamente a fórmula, resultando em um valor de di que não faz sentido físico.

D Erradaerro: Procedimental

Erra a subtração de frações (1/50 - 1/2000) ou faz uma aproximação grosseira e depois atribui o resultado a um suposto efeito de difração, que não tem relação com o cálculo de di pela equação das lentes.

E Erradaerro: Conceitual

Confunde o caso de imagem virtual, que ocorre com objeto entre a lente e o foco, com o caso de objeto distante. Acredita que di = 25 mm indica imagem virtual, quando para do = 2 m a imagem é real.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Aplicar

Leitura medio

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 delgadas

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

lentes delgadas · equação das lentes

📚 Reveja

Revisar a fórmula das lentes delgadas e suas aplicações.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre as distâncias e aplicar incorretamente a fórmula, resultando em um valor de di que não faz sentido físico.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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