Um objeto está a 30 cm de uma lente convergente de distância focal f = 10 cm. Determine a posição da imagem e…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Um objeto está a 30 cm de uma lente convergente de distância focal f = 10 cm. Determine a posição da imagem e indique se é real ou virtual. Considere unidades em cm.
- A) A imagem se forma a 30 cm do centro da lente.
- B) A imagem forma-se a 10 cm do centro da lente.
- C) A imagem é formada no mesmo lado do objeto.
- D) A imagem é virtual e não invertida.
- E) A imagem forma-se a 15 cm do centro da lente, no lado oposto ao objeto; imagem real e invertida.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A distância do objeto à lente é p = 30 cm e a distância focal da lente convergente é f = 10 cm. Procuramos a posição da imagem p' e sua natureza.
- Aplique a equação de Gauss, 1/f = 1/p + 1/p'. Substituindo, 1/10 = 1/30 + 1/p'.
- Isole 1/p'. Temos 1/p' = 1/10 - 1/30 = 3/30 - 1/30 = 2/30 = 1/15.
- Logo p' = 15 cm. O sinal positivo de p' indica imagem real, formada do lado oposto ao objeto, e como o objeto está além do foco, a imagem é real, invertida e menor que o objeto (ampliação A = -p'/p = -1/2).
- Por que as outras estão erradas. A) a imagem não está a 30 cm, pois essa é a distância do objeto, não da imagem. B) 10 cm é o valor da distância focal, não da posição da imagem. C) em lentes convergentes, objetos além do foco formam imagens reais do lado oposto ao objeto, não do mesmo lado. D) imagem virtual e direita ocorre apenas quando o objeto está entre a lente e o foco, como em uma lupa.
- Conclusão. A alternativa correta é a E, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Use a fórmula das lentes para encontrar a posição da imagem.
Alternativa por alternativa
Supõe que a imagem se forma à mesma distância do objeto, como se a lente fosse um espelho plano ou a imagem fosse simétrica ao objeto. Não aplica a equação de Gauss.
Por que engana: Confundir a posição da imagem, escolhendo uma alternativa que sugere que a imagem é virtual, quando na verdade é real.
Confunde a distância focal com a posição da imagem, achando que a imagem se forma sobre o foco. Não resolve a equação dos pontos conjugados.
Acredita que lentes convergentes sempre formam imagens virtuais do mesmo lado do objeto, como ocorre com a lupa. Não percebe que, com o objeto além do foco, a imagem é real e do lado oposto.
Aplica ao caso a situação da lupa, em que o objeto está entre o foco e a lente, quando na questão o objeto está a 30 cm, além do foco. Não verifica a posição relativa do objeto antes de concluir a natureza da imagem.
Usando a equação das lentes 1/f = 1/do + 1/di: 1/0,10 = 1/0,30 + 1/di ? 1/di = 6,667 m?¹ ? di = 0,15 m = 15 cm. di positivo indica imagem real no lado oposto.
Raio-X da questão
lentes convergentes
avaliacao
formulas de lentes · tipos de imagens em lentes
Revisar a fórmula das lentes e a formação de imagens.
Confundir a posição da imagem, escolhendo uma alternativa que sugere que a imagem é virtual, quando na verdade é real.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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