Lentes. Parte I. Página 1

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1 Parte I Lentes a) é real, invertida e mede cm. b) é virtual, direta e fica a 6 cm da lente. c) é real, direta e mede cm. d) é real, invertida e fica a 3 cm da lente. 1. (Ufg 013) Uma lente convergente de vidro possui distância focal f quando imersa no ar. Essa lente é mergulhada em glicerina, um tipo de álcool com índice de refração maior que o do ar. Considerando-se que o índice de refração do vidro é o mesmo da glicerina (iguais a 1,5), conclui-se que o diagrama que representa o comportamento de um feixe de luz incidindo sobre a lente imersa na glicerina é o seguinte: a) 3. (Ufpr 013) Um objeto movimenta-se com velocidade constante ao longo do eixo óptico de uma lente delgada positiva de distância focal f = 10 cm. Num intervalo de 1 s, o objeto se aproxima da lente, indo da posição 30 cm para 0 cm em relação ao centro óptico da lente. v 0 e v i são as velocidades médias do objeto e da imagem, respectivamente, medidas em relação ao centro óptico da lente. Desprezando-se o tempo de propagação dos raios de luz, é correto concluir que o módulo da razão v 0 /v i é: a) /3. b) 3/. c) 1. d) 3. e).. (Ime 013) b) c) d) e). (Unicamp 013) Um objeto é disposto em frente a uma lente convergente, conforme a figura abaixo. Os focos principais da lente são indicados com a letra F. Pode-se afirmar que a imagem formada pela lente Um objeto puntiforme encontra-se a uma distância L de sua imagem, localizada em uma tela, como mostra a figura acima. Faz-se o objeto executar um movimento circular uniforme de raio r ( r L) com centro no eixo principal e em um plano paralelo à lente. A distância focal da lente é 3L/16 e a distância entre o objeto e a lente é x. A razão entre as velocidades escalares das imagens para os possíveis valores de x para os quais se forma uma imagem na posição da tela é: a) 1 b) 3 c) 6 d) 9 e) 1 5. (Upe 013) Uma lente plano-côncava, mostrada na figura a seguir, possui um raio de curvatura R igual a 30 cm. Quando imersa no ar (n 1 = 1), a lente comporta-se como uma lente divergente de distância focal f igual a 60 cm. Página 1

2 Assinale a alternativa que corresponde ao índice de refração n dessa lente. a) 0,5 b) 1 c) 1,5 d) e),5 c) real, direita e maior que o objeto. d) virtual, direita e maior que o objeto. e) real, invertida e maior que o objeto. 10. (Epcar (Afa) 01) A figura 1 abaixo ilustra o que um observador visualiza quando este coloca uma lente delgada côncavo-convexa a uma distância d sobre uma folha de papel onde está escrita a palavra LENTE. 6. (Ufpr 013) Um estudante possui uma lente convergente cujos raios de curvatura de ambas as superfícies são iguais a 30 cm. Ele determinou experimentalmente a distância focal da lente no ar e obteve o valor de 10 cm. Com essas informações, é possível determinar o índice de refração da lente e assim saber de qual material ela foi feita. a) Com base nessas informações, calcule o índice de refração da lente. b) Se o estudante determinasse a distância focal com a lente imersa na água, ele obteria o mesmo valor descrito no enunciado? Justifique a sua resposta. 7. (G1 - ifpe 01) Analisando os três raios notáveis de lentes esféricas convergentes, dispostas pelas figuras abaixo, podemos afirmar que: a) Apenas um raio está correto. b) Apenas dois raios são corretos. c) Os três raios são corretos. d) Os raios notáveis dependem da posição do objeto, em relação ao eixo principal. e) Os raios notáveis dependem da posição da lente, em relação ao eixo principal. 8. (Ucs 01) Pela teoria da Relatividade Geral de Einstein, quando raios de luz provenientes de um corpo estelar, como estrelas ou galáxias, passam muito próximos de um objeto estelar de grande densidade de massa, esses raios de luz são desviados para um ponto de encontro oposto ao lado em que os raios incidem no objeto. No contexto da ótica, esse objeto de grande densidade de massa estaria fazendo o papel de a) um espelho plano. b) um filtro polarizador. c) uma lente. d) um espelho côncavo. e) um espelho convexo. 9. (Espcex (Aman) 01) Um objeto é colocado sobre o eixo principal de uma lente esférica delgada convergente a 70 cm de distância do centro óptico. A lente possui uma distância focal igual a 80cm. Baseado nas informações anteriores, podemos afirmar que a imagem formada por esta lente é: a) real, invertida e menor que o objeto. b) virtual, direita e menor que o objeto. Justapondo-se uma outra lente delgada à primeira, mantendo esta associação à mesma distância d da folha, o observador passa a enxergar, da mesma posição, uma nova imagem, duas vezes menor, como mostra a figura. Considerando que o observador e as lentes estão imersos em ar, são feitas as seguintes afirmativas. I. A primeira lente é convergente. II. A segunda lente pode ser uma lente plano-côncava. III. Quando as duas lentes estão justapostas, a distância focal da lente equivalente é menor do que a distância focal da primeira lente. São corretas apenas a) I e II apenas. b) I e III apenas. c) II e III apenas. d) I, II e III. 11. (Ufpr 01) Um datiloscopista munido de uma lupa analisa uma impressão digital. Sua lupa é constituída por uma lente convergente com distância focal de 10 cm. Ao utilizá-la, ele vê a imagem virtual da impressão digital aumentada de 10 vezes em relação ao tamanho real. Com base nesses dados, assinale a alternativa correta para a distância que separa a lupa da impressão digital. a) 9,0 cm. b) 0,0 cm. c) 10,0 cm. d) 15,0 cm. e) 5,0 cm. Página

3 1. (Uesc 011) 1. Trace no diagrama, até a região à direita da segunda lente, a continuação dos dois raios de luz e indique a posição dos dois focos de cada uma das lentes.. Determine o diâmetro do feixe de luz à direita da segunda lente em função de d e das distâncias focais f e f das lentes (Ufsm 011) Na figura a seguir, são representados um objeto (O) e a sua imagem (I) formada pelos raios de luz A análise da figura que representa o esquema de formação de imagens em um microscópio composto, um instrumento óptico que possui componentes básicos que são duas lentes, a objetiva e a ocular, que permitem a observação de pequenos objetos com bastante ampliação, permite afirmar: a) A lente objetiva e a ocular possuem bordas grossas. b) A imagem A B, em relação à ocular, é um objeto virtual. c) A imagem formada pelo microscópio, A B, é virtual em relação à objetiva. d) O valor absoluto da razão entre y e y é a ampliação fornecida pelo microscópio. e) A distância entre a objetiva e a ocular é igual à soma das distâncias focais das lentes objetiva e ocular. 13. (Ufmg 011) Em um laboratório de óptica, Oscar precisa aumentar o diâmetro do feixe de luz de um laser. Para isso, ele prepara um arranjo experimental com duas lentes convergentes, que são dispostas de maneira que fiquem paralelas, com o eixo de uma coincidindo com o eixo da outra. Ao ligar-se o laser, o feixe de luz é alinhado ao eixo do arranjo. Esse arranjo está representado neste diagrama: Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas. A lente em questão é, porque, para um objeto real, a imagem é e aparece que o objeto. a) convergente - real - menor b) convergente - virtual - menor c) convergente - real - maior d) divergente - real - maior e) divergente - virtual - menor 15. (Upe 011) A figura a seguir apresenta um objeto real o e sua imagem i produzida por uma lente delgada. Considere f como sendo a distância focal entre o centro óptico da lente O e o foco principal objeto F. Nesse diagrama, as duas linhas horizontais com setas representam dois raios de luz do feixe. O diâmetro do feixe é indicado pela letra d. A linha tracejada horizontal representa o eixo das duas lentes. O feixe de luz, que incide nesse arranjo, atravessa-o e sai dele alargado, na mesma direção de incidência. Considerando essas informações, Analise as afirmações a seguir e conclua. ( ) A imagem é real, invertida e menor, e o centro óptico O encontra-se no eixo principal, a 3cm à esquerda da imagem i. ( ) A imagem é real, invertida e menor, e o foco principal objeto F encontra-se no eixo principal, a 8cm à direita do objeto o. ( ) A imagem é virtual, invertida e menor, pois, com certeza, essa lente delgada é divergente. ( ) O aumento linear transversal da lente vale 0,5cm, e a distância do objeto em relação ao centro óptico da lente vale 1cm. ( ) A intersecção do eixo principal com a reta que une a extremidade do objeto o à extremidade da imagem i determina exatamente o ponto antiprincipal, objeto da lente delgada. Página 3

4 16. (Ufpe 011) A figura mostra uma montagem onde um objeto foi colocado sobre o eixo ótico distando, cm de uma lente convergente de distancia focal f = cm. Calcule o fator de ampliação, em modulo, para a montagem descrita. 17. (Unifesp 011) Uma lente convergente pode servir para formar uma imagem virtual, direita, maior e mais afastada do que o próprio objeto. Uma lente empregada dessa maneira é chamada lupa, e é utilizada para observar, com mais detalhes, pequenos objetos ou superfícies. Um perito criminal utiliza uma lupa de distância focal igual a,0 cm e fator de ampliação da imagem igual a 3,0 para analisar vestígios de adulteração de um dos números de série identificador, de 0,7 cm de altura, tipados em um motor de um automóvel. a) A que distância do número tipado no motor o perito deve posicionar a lente para proceder sua análise nas condições descritas? b) Em relação à lente, onde se forma a imagem do número analisado? Qual o tamanho da imagem obtida? 18. (Ufu 011) Na última copa do mundo, telões instalados em várias cidades transmitiram, ao vivo, os jogos da seleção brasileira. Para a transmissão, foram utilizados instrumentos ópticos chamados de projetores, que são compostos de uma lente convergente que permite a formação de imagens reais e maiores que um objeto (slides, filmes, etc). A figura abaixo mostra, de maneira esquemática, a posição do objeto e da imagem ao longo do eixo ab de uma lente esférica delgada, tal como as usadas em projetores. AB é o objeto, e CD, a imagem de AB conjugada pela lente. Responda: a) Qual a distância, ao longo do eixo ab, do centro óptico da lente à imagem CD? b) Qual a distância focal da lente? c) Qual a ampliação linear transversal? Parte II: como cai na UFJF TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Dados: Aceleração da gravidade: g= 10 m/s 3 3 Densidade da água: ρ a = 1,0 g/cm = 1000 kg/m Velocidade da luz no vácuo: 8 c = 3,0 10 m/s 5 Pressão atmosférica: Patm = 1,0 10 N/m litro = 1 dm = 10 m 15 1 ano-luz = 9,61 10 m Calor específico da água: ca = 1 cal/gºc= 000 J/KgºC 19 1 ev = 1,6 10 J 1 cal=, J 1. (Ufjf 011) O olho mágico é um dispositivo óptico de segurança residencial constituído simplesmente de uma lente esférica. Quando um visitante está a 1 m da porta, esse dispositivo óptico forma, para o observador, no interior da residência, uma imagem três vezes menor e direita do rosto do visitante. É correto afirmar que a distância focal e o tipo da lente que constituem o olho mágico são, respectivamente: a) 1 m, divergente. b) 1 m, divergente. c) 1 m, convergente. d) 1 m, convergente. e) 1 m, convergente. Página

5 . (Ufjf 006) Considere um objeto e uma lente delgada de vidro no ar. A imagem é virtual e o tamanho da imagem é duas vezes o tamanho do objeto. Sendo a distância do objeto à lente de 15 cm: a) Calcule a distância da imagem à lente. b) Calcule a distância focal da lente. c) Determine a distância da imagem à lente, após mergulhar todo o conjunto em um líquido, mantendo a distância do objeto à lente inalterada. Neste líquido, a distância focal da lente muda para aproximadamente 65 cm. d) Determine a nova ampliação do objeto fornecida pela lente. 3. (Ufjf 003) A glicerina é uma substância transparente, cujo índice de refração é praticamente igual ao do vidro comum. Uma lente, biconvexa, de vidro é totalmente imersa num recipiente com glicerina. Qual das figuras a seguir melhor representa a transmissão de um feixe de luz através da lente? Página 5