Resolução Lista de Exercícios – Física – 1º ANO
Prof. Wagner
Formulário:
f = distância focal
p = distância do objeto à lente (posição do objeto)
p’ = distância da imagem à lente (posição da imagem)
y= tamanho do objeto
y’ = tamanho da imagem (comprimento da imagem)
C = Vergência ou Convergência da Lente (é a grandeza que conhecemos como graus de um óculos)
A = Aumento (lembre-se que se o aumento tem sinal negativo (-) imagem invertida, se o aumento for uma fração , a
imagem é menor do que o objeto)
Sinais das variáveis
Lente convergente: f positivo (+)
Lente divergente: f negativo (-)
Imagem virtual: p’ negativo (-)
Imagem invertida: y’ negativo (-)
Imagem direita: y’ positivo (+)  Imagem direita é a imagem que não está de ponta cabeça
Exercício 26: Um objeto de 12 cm de comprimento, está disposto perpendicularmente ao eixo de uma lente
convergente de distância focal 24 cm. Sabe-se que a distância entre o objeto e o centro óptico é de 36 cm.
Resolução:
Dados:
f= 24 cm (distância focal)
p = 36 cm (distância do objeto à lente)
y = 12 cm (tamanho do objeto)
Precisamos saber se a imagem é virtual/real,
direita/invertida, qual foi o aumento e a posição da
imagem. Portanto precisamos saber:
A=?
P’=?
Tirar o mmc (24,36)= 72. Dividir pelo de baixo e
multiplicar pelo de cima.
Multiplicar em cruz:
Como p’ é positivo a imagem é real.
Falta determinar o aumento, e se a imagem é invertida
ou não:
(
)
Imagem duas vezes maior e invertida.
Alternativa B
27) Um objeto luminoso linear está colocado , perpendicularmente ao eixo principal da lente, a 15 cm de uma lente
divergente de distância focal 5 cm. Assinale a alternativa que indica as características da imagem.
Resolução:
Novamente precisamos saber se a imagem é real ou
Temos:
virtual (p’ + ou -), se a imagem é direita ou invertida (A = p = 15 cm
+ ou -). Além disso precisamos saber qual é a posição da f= -5 cm (sinal negativo, lente divergente)
imagem.
Determinaremos: A e p’
A partir da resposta p’=-3,75 cm, sabemos que a imagem
é virtual e a posição da imagem 3,75 cm.
Calculamos o aumento:
(
Mmc (5,15)=15 (divide pelo de baixo e multiplica pelo de
cima)
)
A imagem é direita, basta notar que 0,25 é equivalente a
fração 1/4 para notar que a imagem é 4 vezes menor
que o objeto.
Alternativa A.
30) Um objeto luminoso de 2,0 cm de altura se encontra a uma distância de 60 cm de uma lente convergente. A
lente forma uma imagem, perfeitamente focalizada e com o mesmo tamanho do objeto, sobre uma tela situada a
uma distância desconhecida.
A partir do desenho notamos que a imagem é Real e invertida.
b) Determine a distância focal da lente e a distância que ela se encontra da tela.
Resolução:
As informações que queremos saber são a distância focal f e a distância que a lente se encontra da tela onde está
projetada a imagem, portanto, o que queremos descobrir é a distância da imagem p’.
Do enunciado, temos que a imagem é do mesmo tamanho do objeto. Da resolução da letra A sabemos que a imagem
é invertida, portanto o aumento A=-1 (imagem de mesmo tamanho e invertida)
A=-1
Agora podemos utilizar :
P = 60 cm (do enunciado)
(
)
A posição da imagem é 60 cm.
c) Embora possa parecer que se tamparmos parte da lente deixaríamos de ver parte do objeto, não haverá nenhuma
alteração! Haveria diminuição no brilho luminoso, mas não haveria mudança na forma do objeto.
31) Em um arranjo experimental, uma lente convergente, disposta frontalmente entre uma lâmpada acesa de bulbo
transparente e uma parede, foi deslocada horizontalmente até se obter uma imagem do filamento aumentada em 3
vezes. Sendo 2,0 m a distância da lâmpada a parede, calcule a distância focal da lente.
Resolução:
Lente convergente
f
Objeto
Lâmpada
Imagem
p
P’
Resolução:
Notar primeiramente que fazer o diagrama é praticamente obrigatório para resolver este problema.
Sai paralelo vai para o foco, e pelo centro não sofre desvio!
A distância entre a lâmpada e a parede, corresponde a distância entre o objeto e a imagem, ou seja:
p+p’ . Mas sabe-se do enunciado que esta distância vale 2 metros.
Logo, p+p’= 2
p’ = 2 – p (Equação 1)
Do enunciado A= - 3 (A imagem é 3 vezes maior, MAS
graças ao diagrama sabemos que a imagem é
invertida!). Utilizaremos a equação do aumento A=-p’/p,
mas substituirei a equação 1 no valor de p’:
(
)
Utilizando novamente o aumento:
(
f=0,375 m ou f=37,5 cm.
)