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Disciplina: FÍSICA III
PROF. Dr. ZENAR PEDRO SCHEIN
ATIVIDADES PARA O DIA 04/3/2015
Sala: C204
LENTES
A abscissa “f” do foco principal, objeto ou imagem, é denominada distância focal da lente.
Mesmo que existam dois focos principais (F e F’), consideramos apenas uma distância focal f, porque
admitimos que os meios externos à lente são idênticos.
De acordo com o referencial de Gauss, a distância focal f é positiva nas lentes convergentes e
negativa nas lentes divergentes.
Os pontos antiprincipais C e C’ têm abscissa 2f, sendo, portanto, positiva nas lentes
convergentes e negativa nas lentes divergentes.
A vergência (D) de uma lente corresponde a uma capacidade dessa lente de desviar a luz sobre
ela incidente. Assim a lente de menor distância focal e maior vergência é a que produz maior desvio na
luz incidente, sendo então mais “poderosa”.
A unidade mais comum de vergência é o inverso de metro (m-1), denominada dioptria (di).
1) Com uma lente de aumento (convergente), um estudante conseguiu acender um fósforo situado a 10
cm da lente, aproveitando a luz solar. Qual a distância focal e a vergência da lente? R.: f=0,1m;
D=10di
2) Uma lente convergente tem 0,5 m de distância focal. Determine sua vergência. R.:2di
3) A distância focal de uma lente divergente vale, em módulo, 20 cm. Determine a vergência em
dioptrias. R.: -5di
A equação que relaciona a abscissa do objeto , a da imagem e a da distância focal da lente é a
mesma dos espelhos esféricos:
ou
Da mesma forma ocorre com o aumento linear transversal:
ou
4) Com uma lente delgada projeta-se, numa tela situada a 100 cm da lente, a imagem real de uma vela
com 5 cm de altura e colocada a 10 cm da lente. Determine:
a) o tipo de lente, sua distância focal e o esquema dessa imagem; R.: f=9,1cm
b) o aumento linear transversal da imagem;R.:-10
c) o tamanho da imagem. R.:i=-50cm
5) Um objeto real de 6 cm de altura é colocado perpendicularmente ao eixo principal de uma lente
divergente de distância focal igual a 150 cm. Estando o objeto a 300 cm do centro óptico da lente,
determine:
a) o esquema, a posição e o tamanho da imagem;R.:p’=-100cm; i=2cm
b) o aumento linear transversal da imagem.R.:
2
6) Uma lente convergente fornece de um objeto real uma imagem 4 vezes maior, projetada numa tela
situada a 2 m do objeto. Determine a natureza, a posição e o esquema da imagem; R.:p’=1,6m
7) Uma lente convergente fornece de um objeto situado a 20 cm de seu centro óptico uma imagem real
a 60 cm da lente. Determine:
a) a distância focal e a vergência da lente;R.:15cm; 6,7di
b) o aumento linear transversal da imagem.R.:-3
8) Uma vela de 10 cm de altura está a 50 cm de uma lente. A imagem é projetada sobre uma tela
situada a 2 metros da lente. Determine:
a) o tipo de lente, sua distância focal e sua vergência. R.:0,4m; 2,5di
b) o aumento linear transversal da imagem;R.:-4
c) o tamanho da imagem.R.:-0,4m
9) Uma lente divergente, de distância focal 100 cm, fornece uma imagem virtual de 2 cm de altura e
situada a 20 cm da lente. Determine:
a) a posição e o tamanho do objeto;R.:25cm; 2,5cm
b) o aumento linear transversal da imagem.R.:0,8
10) Uma lanterna é construída com um espelho esférico E e uma lente convergente L. A lâmpada, de
filamento incandescente muito pequeno, deve ficar situada de modo que este coincida:
a) com o foco da lente e com o foco do espelho.
b) com o foco da lente e com o centro de curvatura do espelho.
c) com o centro de curvatura do espelho e com o centro óptico da lente.
d) com o centro óptico da lente e com o foco do espelho.
e) com o foco do espelho simplesmente.
11) Uma vela se encontra a uma distância de 30 cm de uma lente plano-convexa que projeta uma imagem
nítida de sua chama em uma parede a 1,2 m de distância da lente. Qual é o raio de curvatura da parte
curva da lente se o índice de refração da mesma é 1,5?
a) 60 cm
b) 30 cm
c) 24 cm
d) 12 cm e) é outro valor, diferente dos anteriores.
13) A distância entre um objeto e uma tela é de 80 cm. O objeto é iluminado e, por meio de uma lente
delgada posicionada adequadamente entre o objeto e a tela, uma imagem do objeto, nítida e ampliada 3
vezes, é obtida sobre a tela. Para que isso seja possível, a lente deve ser:
a) convergente, com distância focal de 15 cm, colocada a 20 cm do objeto.
b) convergente, com distância focal de 20 cm, colocada a 20 cm do objeto.
c) convergente, com distância focal de 15 cm, colocada a 60 cm do objeto.
d) divergente, com distância focal de 15 cm, colocada a 60 cm do objeto.
e) divergente, com distância focal de 20 cm, colocada a 20 cm do objeto.
14) Uma pequena lâmpada é colocada a 1,0 m de distância de uma parede. Pede-se a distância a partir da
parede em que deve ser colocada uma lente de distância focal 22,0 cm para produzir na parede uma
imagem nítida e ampliada da lâmpada.
a) 14 cm
b) 26,2 cm
c) 67,3 cm
d) 32,7 cm
e) outro valor.
15) Um rapaz construiu uma máquina fotográfica tipo fole, usando uma lente divergente como objetiva.
Ao tirar fotografias com essa máquina, verificará que, no filme:
a) a imagem será sempre menor que o objeto.
b) a imagem será sempre maior que o objeto.
c) a imagem será maior que o objeto somente se a distância do objeto à lente for maior que 2f.
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d) a imagem será menor que o objeto somente se a distância do objeto à lente for maior que 2 f.
e) não apareceu imagem alguma, por mais que se ajustasse o fole.
16) Quando um objeto se aproxima de uma câmara fotográfica, para que a imagem continue nítida no
filme:
a) deve-se aumentar a distância do filme à lente.
b) deve-se diminuir a distância do filme à lente.
c) deve-se colocar o filme no foco principal da lente.
d) deve-se colocar o filme entre o foco-imagem e a lente.
e) nenhuma das anteriores.
17) Com relação à luneta astronômica, é correto afirmar-se que:
a) ambas as lentes são convergentes.
b) a ocular tem grande distância focal.
c) a imagem final é direita.
d) a objetiva é convergente e a ocular divergente.
e) apenas a ocular é convergente.
18) Dentre os seguintes instrumentos de óptica, aquele que dá imagem final real é:
a) o microscópio simples (lupa)
b) o microscópio composto.
c) a luneta terrestre.
d) o telescópio.
e) a máquina fotográfica.
19) No olho humano, a íris possui um orifício chamado pupila, cujo diâmetro varia como um diafragma de
máquina fotográfica. A variação de diâmetro da pupila tem por finalidade:
a) proteger a íris.
b) focalizar o objeto que se quer enxergar.
c) permitir a percepção de diferentes cores.
d) controlar a entrada de luz no olho.
20) Na formação das imagens na retina da vista humana normal, o cristalino funciona como uma lente:
a) convergente, formando imagens reais, direitas e diminuídas.
b) divergente, formando imagens reais, direitas e diminuídas.
c) convergente, formando imagens reais, invertidas e diminuídas.
d) divergente, formando imagens virtuais, direitas e ampliadas.
e) convergente, formando imagens virtuais, invertidas e diminuídas.
21) A miopia é um defeito da visão onde a imagem de um objeto ao longe se forma na frente da retina.
Uma pessoa portadora dessa deficiência terá sua visão corrigida usando óculos cujas lentes são:
a) divergentes
d) biconvexas
b) plano-convexas
e) cilíndricas
c) convergentes
22) A hipermetropia é um defeito do olho que deve ser corrigido com uso de lentes:
a) esféricas convergentes
d) parabólicas
b) esféricas divergentes
e) nenhuma das anteriores
c) cilíndricas
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23) Construa as imagens nas figuras abaixo e caracterize-as: