1. DOMUS_Apostila 02 - FÍSICA II - Módulo 48 (Exercício 16)
Questão 04
Um objeto é colocado diante de um espelho.
Considere os seguintes fatos referentes ao objeto e à sua
Exercício 16 imagem:
I - o objeto está a 6cm do espelho;
II - o aumento transversal da imagem é 5;
Questão 01 III - a imagem é invertida.
A partir destas informações, está correto afirmar que
o(a):
Um projetor de diapositivos (slides) possui um a) espelho é convexo.
sistema de lentes cuja distância focal é ajustável. Um b) raio de curvatura do espelho vale 5cm.
diapositivo é colocado na vertical, a 125cm de distância c) distância focal do espelho vale 2,5cm.
de uma parede também vertical. O eixo principal do d) imagem do objeto é virtual.
sistema de lentes é horizontal. Ajusta-se a distância e) imagem está situada a 30cm do espelho.
focal do sistema e obtém-se, projetada na parede, uma
imagem nítida do diapositivo, com suas dimensões
lineares ampliadas 24 vezes. Questão 05
a) O sistema de lentes do projetor é convergente ou
divergente? Justifique sua resposta. De posse de uma lente convergente de distância
b) Para que valor foi ajustada a distância focal do focal 50cm, um estudante deseja obter duas imagens de
sistema? um mesmo objeto: a primeira com metade do tamanho
do objeto e real, e a segunda, com 4 vezes o tamanho do
Questão 02 objeto e virtual. Para tanto, determine:
a) a distância em que o objeto deve ser posto para que
o estudante obtenha a primeira imagem;
b) a distância em que o objeto deve ser posto para que
o estudante obtenha a segunda imagem.
Questão 06
Um escoteiro usa uma lupa para acender uma
fogueira, concentrando os raios solares num único ponto
a 20cm da lupa. Utilizando a mesma lupa, o escoteiro
observa os detalhes da asa de uma borboleta ampliada
A partir de uma lente biconvexa L e sobre seu eixo quatro vezes.
principal, marcam-se cinco pontos A, B, C, D e E a cada
10cm, conforme ilustra a figura.
Observa-se que um raio luminoso, emitido de um
ponto P, distante 20cm dessa lente, após atravessá-la,
emerge paralelamente ao seu eixo principal. Portanto, se
esse raio for emitido de um ponto Q, situado a 40cm
dessa lente, após atravessá-la, ele irá convergir para o
ponto:
a) A
b) B
c) C
d) D
e) E
a) Qual é a distância focal da lente? Justifique sua
resposta.
Questão 03 b) Calcule a que distância da asa da borboleta o
escoteiro está posicionando a lupa.
Um operador cinematográfico deve saber selecionar
a lente de projeção adequada para que a tela fique
Questão 07
totalmente preenchida com a imagem do filme. A
largura de um quadro na fita de um filme de longa
metragem é 35 mm. Um rapaz utiliza um espelho côncavo, de raio de
Para um cinema em que a tela tem 10,5m de largura curvatura igual a 40cm, para barbear-se. Quando o rosto
e está a 30 m da lente da máquina de projeção, do rapaz está a 10cm do espelho, a ampliação da
determine: imagem produzida é:
a) a ampliação necessária para que a tela seja a) 1,3
totalmente utilizada; b) 1,5
b) a distância entre a fita e a lente para que a ampliação c) 2,0
necessária seja obtida; d) 4,0
c) a distância focal da lente. e) 40
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2. DOMUS_Apostila 02 - FÍSICA II - Módulo 48 (Exercício 16)
GABARITO
Questão 08
Um objeto é colocado a uma distância de 12cm de Questão 01
uma lente delgada convergente, de 8cm de distância
focal. A distância, em centímetros, da imagem formada a) convergente
b) f = 4,8 cm
em relação à lente é:
a) 24
b) 20 Questão 02
c) 12
d) 8 Letra D.
e) 4
Questão 03
Questão 09
a) A = -300
Para evitar acidentes de trânsito, foram instalados b) 10 cm
espelhos convexos em alguns cruzamentos. A c) f ≈ 10 cm
experiência não foi bem sucedida porque, como os
espelhos convexos fornecem imagens menores, perde- Questão 04
se completamente a noção de distância. Para perceber
esse efeito, suponha que um objeto linear seja colocado Letra E.
a 30 m de um espelho convexo de 12 m de raio,
perpendicularmente a seu eixo principal. Questão 05
a) A que distância do espelho convexo seria vista a
imagem desse objeto? a) p = 150 cm
b) Se substituíssemos o espelho convexo por um espelho b) p = 37,5 cm
plano, a que distância deste espelho seria vista a
imagem daquele objeto?
Questão 06
Questão 10 a) Considerando que os raios paralelos provenientes do
Sol convergem para o foco da lente, podemos afirmar
A luz de um feixe paralelo de um objeto distante que a distância focal da lente é 20cm ou 0,20m.
atinge um grande espelho, de raio de curvatura R = 5,0
m, de um poderoso telescópio, como mostra a figura ao
lado. Após atingir o grande espelho, a luz é refletida por
um pequeno espelho, também esférico e não plano
como parece, que está a 2 m do grande. Sabendo que a
luz é focalizada no vértice do grande espelho esférico,
faça o que se pede nos itens seguintes.
b) 0,15 m ou 15 cm
Questão 07
a) O objeto no ponto F, para o pequeno espelho, é real
ou virtual? Justifique sua resposta.
b) Calcule o raio de curvatura r do pequeno espelho. Letra C.
c) O pequeno espelho é côncavo ou convexo? Justifique
sua resposta.
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3. DOMUS_Apostila 02 - FÍSICA II - Módulo 48 (Exercício 16)
Ora, no item anterior, obtivemos para o pequeno
Questão 08
2
espelho f = − m . Logo, ele é convexo.
Letra A. 3
Questão 09
a) 7,5 m
b) 30 m
Questão 10
a) Ponto Objeto (PO) é vértice de feixe Incidente no
sistema óptico. Pode ser classificado em:
PO Real ⇒ vértice de feixe incidente, divergente;
PO Virtual⇒ vértice de feixe incidente, convergente;
PO Impróprio ⇒ vértice de feixe incidente, cilíndrico.
O ponto F é vértice de feixe convergente e incidente
no pequeno espelho, comportando-se, então, para esse
espelho como um Ponto Objeto Virtual.
b)
Como se trata de espelhos gaussianos, o foco F situa-
se no ponto médio entre o centro de curvatura C e o
vértice V.
CV 5
CF = FV = = = 2,5
2 2 m.
Por isso a distância a distância focal do grande
espelho é 2,5 m, uma vez que o feixe nele incidente é
cilíndrico (todo raio que incide paralelo ao eixo principal
reflete passando pelo foco principal).
O ponto F, de acordo com a figura acima, está a 2,5
m de V e a 0,5 m do vértice do pequeno espelho. Como
ele é ponto objeto virtual, de acordo com o referencial de
Gauss, sua abscissa é negativa (p = – 0,5 m). O ponto
imagem real conjugado pelo pequeno espelho forma-se
no vértice V do grande espelho. Então p’ = +2 m.
Aplicando a equação dos pontos conjugados:
p × p ' −0,5 (2) −1 2
f= = = ⇒ f =− m.
p + p ' −0,5 + 2 1,5 3
Como o raio de curvatura (r) é igual ao dobro do
módulo da abscissa focal, vem:
2 4
r =2 f = 2 = m ⇒ r ≅ 1,3 m
3 3
c) Novamente, de acordo com o referencial de Gauss:
Espelho côncavo: f > 0;
Espelho convexo: f < 0;
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