Em uma experiência de óptica, na sala de aula, coloca-se um objeto real à distância de 6 cm do centro óptico…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Em uma experiência de óptica, na sala de aula, coloca-se um objeto real à distância de 6 cm do centro óptico de uma lente biconvexa de distância focal 4 cm. Sendo observadas as condições de Gauss, a distância entre esse objeto e sua imagem será de (Mackenzie 2013)
- A) 6 cm
- B) 9 cm
- C) 12 cm
- D) 15 cm
- E) 18 cm
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A distância do objeto ao centro óptico é p = 6 cm, a distância focal da lente biconvexa é f = 4 cm (convergente, então f é positivo) e as condições de Gauss permitem usar a equação dos pontos conjugados. Passo 2: Aplique a equação de Gauss, 1/f = 1/p + 1/p', com p' sendo a distância da imagem ao centro óptico. Passo 3: Isole 1/p' = 1/f - 1/p = 1/4 - 1/6 = 3/12 - 2/12 = 1/12, logo p' = 12 cm. O sinal positivo indica imagem real, formada do outro lado da lente em relação ao objeto. Passo 4: A pergunta pede a distância entre o objeto e a imagem, e como estão em lados opostos da lente, essa distância é a soma dos módulos: 6 + 12 = 18 cm. Passo 5: Conferência das alternativas erradas. A alternativa A (6 cm) é só a distância do objeto à lente, não a distância objeto-imagem. A alternativa B (9 cm) não corresponde a nenhum resultado correto da equação de Gauss. A alternativa C (12 cm) é só a distância da imagem à lente, sem somar a distância do objeto. A alternativa D (15 cm) também não resulta da aplicação correta da equação. Logo, a resposta correta é a alternativa E, de acordo com o gabarito oficial.
💡 Dica: Use a fórmula das lentes delgadas para calcular a posição da imagem.
Alternativa por alternativa
O aluno considera apenas a distância do objeto à lente (6 cm) e ignora a imagem, como se a distância pedida fosse a do objeto ao centro óptico.
Provavelmente o aluno calcula mal a posição da imagem, obtendo um valor de p' diferente de 12 cm (por exemplo, por erro de subtração ou de inversão de frações) e depois soma 6 cm a esse valor incorreto.
O aluno calcula corretamente a posição da imagem (12 cm), mas esquece que a pergunta pede a distância entre objeto e imagem, que estão em lados opostos da lente, e não soma a distância do objeto.
O aluno provavelmente erra na determinação da distância da imagem e, em seguida, soma valores inconsistentes com a equação de Gauss, chegando a um total de 15 cm que não corresponde a nenhum cálculo correto.
CORRETA. Aplicando a equação das lentes (1/f = 1/p + 1/p'), temos 1/4 = 1/6 + 1/p', resultando em p' = 12 cm. A distância entre objeto e imagem é 6 cm + 12 cm = 18 cm.
Raio-X da questão
formação de imagem em lentes
diagnostico
fórmula das lentes delgadas · condições de Gauss
Estude a fórmula das lentes delgadas e condições de Gauss.
Confundir a distância focal com a distância do objeto ou aplicar incorretamente a fórmula das lentes.
pensamento_critico
cotidiano
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