Lista de exercícios do ensino médio para impressão
(FUND CARLOS CHAGAS) Consideremos o seguinte arranjo, em que a lente convergente tem distância focal de 30 cm.
arranjo com lente esférica e espelho plano
Qual a posição da imagem final?

 



resposta: 150 cm à direita da lente ou 100 cm à direita do espelho plano

×
(FUVEST) Uma colher de plástico transparente, cheia de água, pode funcionar como:
a)
lente convergente;
b)
lente divergente;
c)
espelho côncavo;
d)
microscópio composto;
e)
prisma.

 



resposta: (A)
×
(PUC) Observa-se que uma lente biconvexa, de índice de refração n, é convergente, quando imersa num meio de índice n1, e divergente, quando imersa num meio de índice de refração n2. Com relação a esses índices, podemos afirmar que:
a)
n1 < n < n2
b)
n1 < n2 < n
c)
n < n1 < n2
d)
n < n1 = n2
e)
n = n1 > n2

 



resposta: (A)
×
Uma lente delgada bi-côncava é feita de vidro de índice de refração absoluto 1,4. A lente é sucessivamente colocada no ar e em um líquido homogêneo, transparente e de índice de refração absoluto 1,5. O comportamento da lente nos dois meios especificados será:
AR
LÍQUIDO
a)
convergente
convergente
b)
convergente
divergente
c)
divergente
convergente
d)
divergente
divergente
e)
indeterminado

 



resposta: (C)
×
Um feixe de luz monocromática e de raios paralelos entre si, penetra numa região cúbica, de aresta L, representada em corte na figura abaixo.
Os raios emergem desta região segundo as direções indicadas.
raios incidentes e emergentes de uma região cúbica
Essa região cúbica deve conter, dentre as seguintes:
a)
Uma lente convergente de distância focal menor que L.
b)
Uma lente divergente de distância focal menor que L.
c)
Uma lente convergente de distância focal maior que L.
d)
Uma lente divergente de distância focal maior que L.
e)
Uma associação de prismas.

 



resposta: (A)
×
Para acender um pavio utilizando a luz solar, ele é colocado a 10 cm de uma lente.
a)
De que tipo é a lente, convergente ou divergente? Justifique sua resposta.
b)
Qual é a distância focal da lente?

 



resposta: a) lente convergente. Os raios solares incidem paralelos ao eixo óptico principal da lente e após atravessar a lente convergem para o pavio, concentrando os raios nesse ponto e aumentando a temperatura.
b) o pavio deve estar no foco imagem real a 10 cm da lente, portanto a distância focal da lente é 10 cm.
×
Considere uma lente convergente (L) de distância focal 20 cm.
Um ponto objeto (P) vem de um ponto muito afastado (infinito), aproximando-se da lente até o ponto (A)
lente L convergente
Descrever o que sucede com a imagem de (P) conjugada pela lente.

 



resposta: A imagem desloca-se do foco (B) para o infinito (tornando-se imprópria).
×
(FEI) Um ponto objeto está encostado numa lente convergente de distância focal 50 cm .
Num dado instante este objeto movimenta-se com velocidade constante de módulo 10 m/s , percorrendo o eixo principal da lente.
Qual a posição da imagem após 1,0 s?

 



resposta: A posição da imagem após 1,0 s é 10/19 metros
×
(CESGRANRIO)
ponto luminoso associado a lente convergente
A figura acima mostra a posição de um ponto luminoso sobre o eixo óptico de uma lente convergente. Deslocando-se o ponto luminoso de 3,0 cm numa direção perpendicular ao eixo óptico, a imagem do ponto deslocar-se à:
a)
zero
b)
1,5 cm
c)
2,0 cm
d)
3,0 cm
e)
6,0 cm

 



resposta: (E)
×
(OSEC) Um objeto linear real está colocado perpendicularmente ao eixo principal de uma lente convergente e a uma distância de 8 cm da mesma. A imagem virtual formada é três vezes maior que o objeto. Qual a distância focal da lente?
a)
6 cm
b)
12 cm
c)
18 cm
d)
24 cm
e)
3 cm

 



resposta: (B)
×
Uma lente divergente tem distância focal de módulo igual a 10 cm. De um objeto real a lente fornece uma imagem com tamanho reduzido à metade do objeto.
Qual a posição do objeto em relação à lente?

 



resposta: p = 10 cm
×
Na figura representamos um objeto real AB e sua imagem A'B' fornecida por uma lente usada nas condições de aproximação de Gauss.
eixo principal da lente esférica
Sabendo que o objeto AB e sua imagem A'B' têm mesmo tamanho, assinale a opção falsa:
a)
a distância focal da lente vale 5,0 cm.
b)
a imagem é real.
c)
a lente pode ser convergente ou divergente.
d)
a lente se posiciona no ponto médio do segmento AA'.
e)
o objeto AB e sua imagem A'B' estão posicionados nos pontos antiprincipais da lente.

 



resposta: (C)
×
Um objeto puntiforme encontra-se a uma distância p de uma lente convergente ideal de distância focal f = p/2 . A imagem deste objeto é projetada nitidamente sobre uma tela disposta perpendicularmente ao eixo principal da lente. Faz-se o objeto executar um movimento circular uniforme de raio d , com centro no eixo principal e perpendicular a ele. Dada a velocidade escalar V1 do objeto, a velocidade escalar V2 , da imagem, será:
a)
$\,V_2\,=\,\dfrac{\;V_1\;}{\;3\;}\,$
b)
$\,V_2\,=\,\dfrac{\;V_1\;}{\;2\;}\,$
c)
$\,V_2\,=\,V_1\,$
d)
$\,V_2\,=\,2\,V_1\,$
e)
$\,V_2\,=\,3\,V_1\,$
lente convergente e objeto puntiforme

 



resposta: (C)
×
(FUND CARLOS CHAGAS) Uma lente delgada convergente conjuga uma imagem de altura h a um objeto real (segmento de reta que intercepta perpendicularmente o eixo óptico principal da lente). No gráfico abaixo, o valor absoluto de h está representado em função da distância d entre o objeto e a lente.
gráfico do tamanho da imagem em função da distânca entre o objeto e a lente

a) Qual a altura do objeto?
b) Qual a vergência da lente?


 



resposta: respostaa) o = 10 cm f = 20 cm
×
Uma lente biconvexa simétrica tem raios de curvatura iguais a R e índice de refração relativo igual a $\;\frac{3}{2}\phantom{X}$.

a) Qual a distância focal da lente?
b) Qual a vergência da lente, em dioptrias, para R = 10 cm ?

 



resposta: respostaa) f = R b) V = 10 di
×
Uma lente plano-convexa tem, no ar, a convergência de 8,0 di e, dentro da água, sua convergência passa a ser de 1,0 di . Calcular o raio de curvatura da face esférica da lente, sabendo-se que o índice de refração absoluto da água vale 4/3 .

 



resposta: respostaa) R = 1/20 m
×
(ITA) Uma lente A, convergente (fA = 10 cm), é justaposta a outra lente convergente B (fB = 5 cm). A lente equivalente é:
a)
Divergente e f = 3,33 cm
b)
Divergente e f = 5,2 cm
c)
Convergente e f = 5,2 cm
d)
Convergente e f = 15 cm
e)
Convergente e f = 3,33 cm

Nota: f = módulo da distância focal da lente equivalente.


 



resposta: (E)
×
(VUNESP) Duas lentes delgadas, uma convergente e outra divergente, com distâncias focais respectivamente iguais a 1,00 m e -2,00 m, encontram-se justapostas. Um objeto é colocado a 3,00 m das lentes. A distância entre a imagem e o sistema de lentes (considerado de espessura desprezível) vale:
a)
0,54 m
b)
0,78 m
c)
0,65 m
d)
1,20 m
e)
6,00 m

 



resposta: (E)
×
No diagrama a seguir, feito em escala rigorosa, cada unidade (quadradinho) representa 5 cm, isto é, uma escala de 1 para 5.
A letra F representa o foco da lente convergente e o sentido da luz é da esquerda para a direita.
lente convergente em papel quadriculado

Quais as características da imagem do objeto AB fornecida pela lente, sendo válidas as condições de Gauss?


 



resposta: Imagem virtual, ampliada, direita ( i = 10 cm e p' = 20 cm)
×
Na figura abaixo estão representados um objeto e uma lente divergente delgada. Aproximadamente em que ponto do eixo óptico vai se formar a imagem do objeto conjugada pela lente?
lente divergente e objeto anterior ao ponto antiprincipal
a)
A
b)
B
c)
C
d)
D
e)
entre E e F

 



resposta: (B)
lente divergente com raios

×
São dadas duas lentes L1 e L2 e um feixe cilíndrico de luz.
sistema afocal para completar os raios
O ponto F representa o foco imagem de L1 e também o foco objeto de L2.
Sabendo que cada quadradinho na figura representa um quadrado real de 2,0 cm, pede-se:
a)
as distâncias focais de L1 e L2;
b)
construir o trajeto dos raios de luz e obter a relação entre os diâmetros dos feixes emergente e incidente.

 



resposta: a) FL1 = 8,0 cm e FL2 = 4,0 cm
b)$\,\dfrac{d_{\text emergente}}{d_{\text incidente}}\;=\;\dfrac{\;1\;}{2}\,$
sistema afocal

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Na figura abaixo estão representados um objeto real (O) sua imagem virtual (I) conjugada por uma lente divergente e o eixo óptico (E) desta lente. O módulo da distância focal da lente é igual a:
a)
40,0 cm
b)
60,0 cm
c)
80,0 cm
d)
100,0 cm
e)
120,0 cm
quadriculado para localização de vértice da lente divergente

 



resposta: (C)
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Considere uma fonte puntiforme de luz (P) deslocando-se ao longo de um trilho disposto segundo o eixo principal de uma lente em um banco óptico. Considere ainda um espelho plano disposto perpendicularmente ao eixo principal da lente, conforme a montagem abaixo.
associação lente convergente com espelho plano
Mantendo a lente L e o espelho E em posições fixas e deslocando-se a fonte P podemos obter dois posicionamentos de P e E para os quais a imagem que o sistema fornece de P coincide com a posição de P, isto é, P' aparece superposta ao objeto P. Sabe-se que as duas posições de P estão distanciadas de 10 cm.
Pede-se:
a)
Explique em que situações a imagem final P' está superposta ao objeto P e como diferenciar as situações;
b)
Calcule a distância focal da lente.

 



resposta: a) situação 1. o objeto está no foco da lente.
situação 2. o objeto está no ponto antiprincipal da lente e pode ser diferenciada da situação 1 pois quando o objeto está no ponto antiprincipal da lente (2f) a imagem é simétrica (equidistante) em relação à lente ‐ no caso do objeto estar no foco a imagem é imprópria.
b) foco antiprincipal - foco = 10 cm
2f - f = 10
f = 10 cm
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Veja exercÍcio sobre:
óptica
lentes esféricas
equação da conjugação de Gauss
aumento linear transversal
sistemas ópticos