7 exemplos de perguntas usando uma lupa ou lente de aumento
1. A altura de um objeto quando observado diretamente do ponto próximo de um olho normal é de 2 mm. O objeto é então observado usando uma lupa . Se a distância do objeto em frente à lupa é de 10 cm, qual é a altura da imagem do objeto formada pela lupa? O ponto próximo de um olho normal é de 25 cm.
Discussão
Sabe-se que:
Altura do objeto (h) = 2 mm
Ponto próximo do olho normal (N) = 25 cm
Distância do objeto (s) = 10 cm
Perguntado: Ângulo de ampliação da lupa (M)
Resposta:
M = N / s
M = 25 cm / 10 cm
M = 2,5 vezes
A altura da imagem do objeto formada pela lupa é de 2,5 x 2 mm = 5 mm.
2. Uma pessoa com visão normal usa uma lupa com distância focal de 25 cm para ler letras muito pequenas. Determine a ampliação angular da lupa quando: (a) o olho está em acomodação máxima, (b) o olho está em acomodação mínima.
Discussão
Sabe-se que:
Ponto próximo do olho (N) = 25 cm
A distância focal da lupa (f) = 25 cm (positiva porque a lupa é lente convexa)
Resposta:
(a) Ampliação angular (M) da lupa quando o olho está em acomodação máxima.
A fórmula para o aumento do ângulo da lupa quando o olho está em acomodação máxima:
M = (N/f) + 1
M = (25 cm / 25 cm) + 1
M = 1 + 1
M = 2 vezes
Quando o olho está em acomodação máxima, os objetos parecem duas vezes maiores. Por exemplo, a altura de um objeto quando observado diretamente do ponto próximo do olho é de 1 cm. Quando observado através de uma lupa com o olho em acomodação máxima, a altura da imagem do objeto é de 2 x 1 cm = 2 cm.
(b) Ampliação angular (M) da lupa quando o olho está em acomodação mínima.
A fórmula para o aumento do ângulo da lupa quando o olho está em acomodação mínima:
M = N / f
M = (25 cm / 25 cm)
M = 1
M = 1 vezes
O tamanho de um objeto quando observado através de uma lente de aumento, quando o olho está em acomodação mínima, é o mesmo que o tamanho do objeto quando observado diretamente do ponto próximo do olho.
3. A altura de um objeto quando observado do ponto próximo de um olho normal é de 1 cm. Calcule a altura da imagem quando observada através de uma lente de aumento com distância focal de 10 cm quando: (a) o olho está em acomodação máxima, (b) o olho está em acomodação mínima.
Discussão
Sabe-se que:
Altura do objeto (h) = 1 cm
Distância focal da lupa (f) = 10 cm
Ponto próximo do olho normal (N) = 25 cm
Resposta:
(a) A altura da sombra do objeto quando o olho está em acomodação máxima.
A fórmula para o aumento do ângulo da lupa quando o olho está em acomodação máxima:
M = (N/f) + 1
M = (25 cm / 10 cm) + 1
M = 2,5 + 1
M = 3,5 vezes
A altura da sombra do objeto, quando observada com uma lupa no momento de acomodação máxima do olho, é igual a 3,5 x 1 cm = 3,5 cm.
(b) A altura da sombra do objeto quando o olho está em acomodação mínima.
A fórmula para o aumento do ângulo da lupa quando o olho está em acomodação mínima:
M = N/f
M = 25 cm / 10 cm
M = 2,5 vezes
A altura da sombra do objeto, quando observada com uma lupa no momento em que o olho está em acomodação mínima, é igual a 2,5 x 1 cm = 2,5 cm.
4. Um estudante usa uma lupa para observar um objeto. Quando o olho do estudante está em acomodação mínima, o objeto sofre uma ampliação angular de 5x. Se o ponto próximo de um olho normal é de 25 cm, qual é a distância focal da lupa?
Discussão
Sabe-se que:
Ampliação angular (M) = 5 vezes
Ponto próximo do olho normal (N) = 25 cm
Perguntado: Distância focal da lente de aumento
Resposta:
A fórmula para o aumento do ângulo da lupa quando o olho está em acomodação mínima:
M = N/f
5 = 25 cm / pé
f = 25 cm / 5
f = 5 cm
A distância focal da lupa é de 5 cm.
5. Uma pessoa observa um mosquito com uma lupa de distância focal de 15 cm. Se a distância normal de leitura dessa pessoa é de 30 cm, então a ampliação máxima da lupa é...
A. 1,5 vezes
B. 2,0 vezes
C. 3,0 vezes
D. 4,0 vezes
E. 4,5 vezes
Discussão
Sabe-se que:
Ponto próximo do olho normal (N) = 30 cm
A distância focal da lupa (f) = 15 cm (positiva porque a lupa é uma lente convexa)
Pergunta: Qual é a ampliação máxima da lupa?
Resposta:
A ampliação máxima ocorre quando o olho está em acomodação máxima. O ângulo de ampliação da lupa quando o olho está em acomodação máxima é:
M = (N/f) + 1
M = (30 cm / 15 cm) + 1
M = 2 + 1
M = 3 vezes
A resposta correta é C.
6. Uma lupa com aumento de 20 dioptrias é utilizada por um observador com distância de leitura normal de 25 cm. Se a observação for feita com o olho sem acomodação, a ampliação resultante será de…
A. 2 vezes
B. 4 vezes
C. 5 vezes
D. 6 vezes
E. 8 vezes
Discussão
Sabe-se que:
Ponto próximo do olho normal (N) = 25 cm
Potência da lente de aumento (P) = 20 dioptrias
Pergunta: Qual a ampliação mínima da lupa?
Resposta:
Distância focal da lente de aumento:
P = 1/f
20 = 1/f
f = 1/20 = 0,05 metros = 5 cm
Ângulo de ampliação da lente de aumento quando o olho está em acomodação mínima:
M = N / f
M = (25 cm / 5 cm)
M = 5 vezes
A resposta correta é C.
7. Se observarmos um objeto usando uma lupa com o olho em acomodação máxima, então a posição correta do objeto é...
Discussão
Acomodações os olhos são ajuste da distância focal da lente Olhos. Para enxergar com clareza objetos a diferentes distâncias, os músculos oculares (músculos ciliares) alteram a curvatura do cristalino, modificando a distância focal do olho. A distância focal do cristalino varia de acordo com a distância do objeto em relação ao olho. Para enxergar objetos distantes, os músculos oculares relaxam, tornando o cristalino mais fino e formando uma imagem do objeto diretamente na retina. Quando os músculos oculares estão relaxados ou em repouso, os olhos acomodam minimamente.
Por outro lado, para enxergar objetos próximos, os músculos oculares se contraem, engrossando o cristalino, diminuindo a distância focal e projetando a imagem atrás do ponto focal (retina). A distância mais próxima que o olho consegue focalizar é chamada de ponto próximo. O ponto próximo médio de um ser humano é de 25 cm. Quando o olho foca em um objeto a um ponto próximo (25 cm), ele realiza a acomodação máxima.
O tamanho de um objeto que vemos depende do ângulo que ele forma com nossos olhos. Objetos distantes formam um ângulo pequeno com nossos olhos, fazendo com que pareçam menores, embora sejam realmente grandes. Por outro lado, objetos próximos formam um ângulo maior, fazendo com que pareçam maiores. Por exemplo, imagine duas pedras do mesmo tamanho, uma a 50 cm dos nossos olhos e a outra a 100 cm. As pedras têm o mesmo tamanho, mas, devido à diferença de distância entre elas, a pedra a 50 cm dos nossos olhos parece duas vezes maior que a pedra a 100 cm. Se quisermos ver um objeto com mais clareza, precisamos aproximá-lo dos nossos olhos, e a distância mínima para que nossos olhos ainda consigam enxergar com nitidez é de 25 cm. Mas e se, mesmo aproximando o objeto a 25 cm, nossos olhos ainda não conseguirem vê-lo com clareza? Por exemplo, letras muito pequenas, mesmo a 25 cm de distância, não são facilmente legíveis. Para solucionar esse problema, é necessário usar uma lupa ou lente de aumento.
Uma lupa simples é, na verdade, composta por duas lentes convexas, também conhecidas como lentes convergentes, em ambas as superfícies. Esse tipo de lente é chamado de lente biconvexa. Uma lupa permite aproximar objetos dos olhos, criando assim um ângulo de visão maior. Para que o olho acomode minimamente ou relaxe, a imagem do objeto deve estar no infinito. Isso pode ocorrer se o objeto estiver diretamente no ponto focal da lupa, como mostrado na resposta C. Por outro lado, se o olho acomodar ao máximo, a imagem deve estar a uma distância de pelo menos 25 cm do olho. Isso pode ocorrer se o objeto estiver dentro do ponto focal da lupa, como mostrado na resposta D.
A resposta correta é D.
Fonte da pergunta:
Questões de Física para o Exame Nacional do Ensino Médio/Ensino Técnico
