5 exemplos de perguntas sobre lentes convexas
1. A distância focal de uma lente convexa (lente convergente) é de 15 cm. Um objeto de 5 cm de altura está localizado à esquerda da lente. Determine a distância da imagem, a ampliação da imagem, a altura da imagem e as propriedades da imagem se o objeto estiver a 5 cm da lente convexa.
Discussão
Sabe-se que:
Distância focal (f) = 15 cm
A distância focal de uma lente convexa é positiva porque o ponto focal da lente convexa é atravessado por um feixe de luz, ou seja, é real.
Altura do objeto (h) = 5 cm
Distância do objeto (s) = 5 cm
Perguntado Distância da sombra, ampliação da sombra, altura da sombra e propriedades da sombra
Resposta:
Imagem da formação da imagem de um objeto por uma lente convexa:
Distância da imagem (s'):
1/s' = 1/f – 1/s = 1/15 – 1/5 = 1/15 – 3/15 = -2/15
s' = -15/2 = -7,5 cm
Uma distância de sombra negativa significa que a sombra é virtual ou que o feixe de luz não passa pela sombra.
A distância da imagem, de 7,5 cm, é maior que a distância do objeto, de 5 cm.
Ampliação da imagem (M):
M = -s'/s = -(-7,5)/5 = 7,5/5 = 1,5 vezes
Uma ampliação positiva da imagem significa que a imagem está na posição correta, ou seja, não está invertida.
O tamanho da imagem é 1,5 vezes maior que o tamanho do objeto.
Altura da sombra (h'):
M = h'/h
h' = M h = (1,5)5 = 10/3 = 7,5 cm
A altura da sombra é positiva, ou seja, a sombra está na posição correta, não de cabeça para baixo.
A altura da imagem, de 7,5 cm, é maior que a altura do objeto, de 5 cm.
Propriedades das sombras
Com base nos cálculos acima, pode-se concluir que as propriedades da imagem de um objeto formada por uma lente côncava são:
– Raios virtuais ou de luz não atravessam a sombra
– Na posição vertical ou não de cabeça para baixo
– Ampliada ou a imagem é menor que o tamanho do objeto.
– A distância da imagem é maior que a distância do objeto.
2. Um objeto de 10 cm de altura está a 30 cm de uma lente convexa com distância focal de 15 cm. Calcule a distância da imagem, a ampliação da imagem, a altura da imagem e as propriedades da imagem!
Discussão
Sabe-se que:
Distância focal (f) = 15 cm
A distância focal de uma lente convexa é positiva porque o ponto focal da lente convexa é atravessado por um feixe de luz, ou seja, é real.
Altura do objeto (h) = 10 cm
Distância do objeto (s) = 30 cm
Perguntado: distância da sombra, ampliação da sombra, altura da sombra e propriedades da sombra
Resposta:
Imagem da formação da imagem de um objeto por uma lente convexa:
Distância da imagem (s'):
1/s' = 1/f – 1/s = 1/15 – 1/30 = 2/30 – 1/30 = 1/30
s' = 30/1 = 30 cm
Uma distância de sombra positiva significa que a sombra é real ou que um feixe de luz a atravessou.
A distância da sombra de 30 cm é a mesma que a distância do objeto, também de 30 cm.
Ampliação da imagem (M):
M = -s'/s = -(30)/30 = -30/30 = -1 vezes
A ampliação da imagem com sinal negativo significa que a imagem está invertida.
Uma ampliação de 1 significa que o tamanho da sombra é o mesmo que o tamanho do objeto.
Altura da sombra (h'):
M = h'/h
h' = M h = (-1)10 = -10 cm
A altura da sombra é negativa, o que significa que a sombra está invertida.
A altura da sombra é de 10 cm, que é a mesma altura do objeto, que também é de 10 cm.
Propriedades das sombras
Com base nos cálculos acima, pode-se concluir que as propriedades da imagem de um objeto formada por uma lente côncava são:
– um feixe de luz real ou luminoso passa através de uma sombra
- ao contrário
– o tamanho da sombra é o mesmo que o tamanho do objeto
– a distância da sombra é a mesma que a distância do objeto
Questões sobre lentes convexas
Um objeto de 5 cm de altura está a 10 cm de uma lente convexa com distância focal de 30 cm. Determine: (a) a distância da imagem, (b) a ampliação da imagem, (c) a altura da imagem e (d) as características da imagem!
Gabarito:
(a) s' = -15 cm
(b) m = 1,5
(c) h' = 7,5 cm
(d) propriedades da imagem: virtual, direita, ampliada
2. A distância focal de uma lente convexa é de 10 cm, a distância do objeto à lente convexa é de 15 cm e a altura do objeto é de 2 cm. Determine a distância da imagem, a ampliação da imagem, a altura da imagem e as propriedades da imagem!
Gabarito:
(a) s' = 30 cm
(b) m = -2
(c) h' = -15 cm
(d) propriedades da imagem: real, invertida, ampliada
3. Exame Nacional de Ciências para o Ensino Fundamental II C4-P12 nº 13
Observe a imagem a seguir! Com base nos dados apresentados na imagem, a distância focal da lente é...
A. 4,5 cm
B. 7,5 cm
C. 10 cm
D. 12 cm
Discussão
Com base na imagem do trajeto da luz, conclui-se que o tipo de lente é uma lente convexa ou lente positiva.
Sabe-se que:
Distância do objeto (s) = 20 cm
Distância da sombra (s') = 30 cm
Pergunta: Distância focal da lente (f)
Resposta:
Fórmula da lente convexa:
1/s + 1/s' = 1/f
Explicação das fórmulas e regras de sinais:
s = distância do objeto (positiva porque o objeto é atravessado pelo feixe de luz incidente)
s' = distância da sombra (positiva porque a sombra passa por um feixe de luz ou a sombra é real)
f = distância focal (o foco de uma lente convexa é positivo porque atravessa um feixe de luz)
Assim, a distância focal da lente convexa (f):
1/f = 1/20 + 1/30 = 3/60 + 2/60 = 5/60
f = 60/5 = 12 cm
A resposta correta é D.
4. Questão nº 12 do Exame Nacional de Ciências do Ensino Fundamental de 2011 – Lentes convexas
Um objeto está em frente a uma lente convexa, como mostrado na figura. Se a distância focal da lente for de 20 cm, ela irá...
Uma imagem de um objeto é produzida com ampliação...
A. 3 vezes
B. 2 vezes
C. 1,5 vezes
D. 0,5 vezes
Discussão
Sabe-se que:
Distância focal da lente convexa (f) = 20 cm
O ponto focal de uma lente convexa é atravessado por um feixe de luz, de modo que a distância focal da lente convexa é real e tem sinal positivo.
Distância do objeto (s) = 30 cm
Pergunta: Ampliação da imagem (M)
Resposta:
Antes de calcular a ampliação da imagem, calcule primeiro a distância da imagem (s').
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/30 = 3/60 – 2/60 = 1/60
s' = 60/1 = 60 cm
Ampliação da imagem:
M = s'/s = 60 cm / 30 cm = 60/30 = 2 vezes
A resposta correta é B.
5. EBTANAS-SMP-01-14
A imagem que mostra o caminho correto dos raios especiais em uma lente convexa é...
Discussão
Uma lente convexa também é chamada de lente convergente porque concentra a luz. É chamada de lente positiva porque a luz passa pelo ponto focal de uma lente convexa, tornando-se real.
Por outro lado, uma lente côncava também é chamada de lente divergente porque espalha a luz. Ela é chamada de lente negativa porque o ponto focal de uma lente côncava não é atravessado pela luz.
É virtual.
Ao lado, encontra-se um exemplo de uma imagem que ilustra a formação de uma imagem numa lente convexa utilizando três raios especiais.
A resposta correta é A.
