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FísicaUFPRBNCC EM13CNT203Difícil⏱ longo

Um microscópio composto é constituído, em sua forma mais simples, por duas lentes convergentes colocadas em…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT203

Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Um microscópio composto é constituído, em sua forma mais simples, por duas lentes convergentes colocadas em sequência, conforme esquematizado na figura abaixo. A lente mais próxima ao objeto é chamada objetiva e a lente mais próxima ao olho humano é chamada ocular. A imagem formada pela objetiva é real, maior e invertida, e serve como objeto para a ocular, que forma uma imagem virtual, direita e maior com relação à imagem formada pela objetiva. Suponha que a distância focal da lente objetiva seja 1 cm, a distância focal da lente ocular seja 4 cm e a distância entre as lentes seja de 6 cm. Com base nas informações acima e nos conceitos de Óptica, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas: ( ) Para que a imagem formada pela objetiva tenha as características especificadas no enunciado, o objeto deve estar a uma distância maior que 2 cm dessa lente. ( ) Supondo que o objeto esteja a uma distância de 1,5 cm da objetiva, a imagem formada por esta lente estará a 3 cm dela. ( ) A imagem final formada por este microscópio é virtual, invertida e maior em relação ao objeto. ( ) A imagem formada pela objetiva deve estar a uma distância maior que 4 cm da ocular. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo. (UFPR 2014)

  1. A) V – F – F – V.
  2. B) F – V – V – F.
  3. C) V – V – F – F.
  4. D) F – F – V – V.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

  1. Na objetiva (f = 1 cm), a imagem real, maior e invertida exige que o objeto esteja entre o foco e o dobro da distância focal, ou seja, 1 cm < p < 2 cm. Logo, a afirmativa 1 é falsa, pois a distância deve ser menor que 2 cm, e não maior. Passo 2: Para p = 1,5 cm, use 1/f = 1/p + 1/q. Então 1/q = 1 - 1/1,5 = 1 - 2/3 = 1/3, e q = 3 cm. A afirmativa 2 é verdadeira. Passo 3: A imagem da objetiva fica a 3 cm da objetiva, logo a 6 - 3 = 3 cm da ocular. Para a ocular (f = 4 cm), essa imagem funciona como objeto real a 3 cm, que está entre o foco e a lente. Então 1/q' = 1/4 - 1/3 = -1/12, e q' = -12 cm. A imagem final é virtual e do mesmo lado do objeto em relação à ocular. Passo 4: Ampliações: m da objetiva = -q/p = -3/1,5 = -2; m da ocular = -q'/p' = -(-12)/3 = 4. Total = -2 x 4 = -8. A imagem final é invertida em relação ao objeto, maior e virtual. A afirmativa 3 é verdadeira. Passo 5: A imagem da objetiva está a 3 cm da ocular, distância menor que 4 cm, e não maior. A afirmativa 4 é falsa. Passo 6: A sequência é F - V - V - F, alternativa B. Nas outras, A erra as quatro afirmativas; C erra a 1 e a 3; D erra a 2 e a 4.

💡 Dica: Use as fórmulas das lentes delgadas para calcular as posições das imagens.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

Inverte quase toda a análise: acredita que a objetiva exige objeto a mais de 2 cm, que a distância de 3 cm não se aplica à imagem da objetiva, que a imagem final não é virtual e que a imagem da objetiva fica a mais de 4 cm da ocular. Mostra confusão entre condições de imagem real e virtual.

B Correta

CORRETA. Com objeto a 1,5 cm da objetiva (f=1 cm), usando a equação das lentes (1/f = 1/p + 1/p'), a imagem está a 3 cm da objetiva, e as demais afirmações da sequência também são verdadeiras.

C Erradaerro: Conceitual

Aceita que o objeto deve estar a mais de 2 cm, confundindo a imagem real e maior da objetiva com a imagem a 2f. Também considera a imagem final não invertida, esquecendo que a objetiva inverte a imagem e que as ampliações se multiplicam.

D Erradaerro: Procedimental

Erra o cálculo da imagem da objetiva (não obtém 3 cm, possivelmente por erro de sinal na equação de Gauss) e acredita que a imagem intermediária deve ficar a mais de 4 cm da ocular, quando a ocular precisa que o objeto esteja a menos de sua distância focal para formar imagem virtual.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Compreender|Aplicar|Análise
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado depende_imagem
Cobertura da habilidade multipla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 consolidacao
🎯 Conceito central

formação de imagens por lentes

📌 Objetivo

diagnostico

🧱 Pré-requisitos

equação das lentes delgadas · características de imagens em lentes

📚 Reveja

Estude as propriedades das lentes convergentes e as equações de lentes delgadas.

⚠️ Erro mais comum

Confundir as posições relativas do objeto e da imagem e aplicar incorretamente a fórmula das lentes.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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