by GREGO®
São 43 questões discursivas e de múltipla escolha de alta qualidade, com as figuras originais, selecionadas por mim sobre construção gráfica de imagens conjugadas por lentes esféricas, classificação de imagens, raios notáveis e suas aplicações.
Se você é professor, monte sua prova rapidinho só no Ctrl+C e Ctrl+V.
Se você é vestibulando ou um candidato a físico, engenheiro, ou qualquer outro tipo de CDF resolva todas as questões e divirta-se. Ou envie a resolução que eu publico aqui!
Navegue através dos links resposta, topo e gabarito e nas respostas retorne às questões clicando nos números [3].
.
.
1) (Fuvest 97) A figura representa uma lente convergente L, com focos F e F’, e um quadrado ABCD, situado num plano que contém o eixo da lente. Construa, na própria figura, a imagem A’B'C’D’ do quadrado, formada pela lente. Use linhas tracejadas para indicar todas as linhas auxiliares utilizadas para construir as imagens. Represente com traços contínuos somente as imagens dos lados do quadrado, no que couber na folha. Identifique claramente as imagens A’, B’, C’, e D’ dos vértices.
2) (Fuvest 98) Na figura a seguir, em escala, estão representados uma lente L delgada, DIVERGENTE, com seus focos F, e um espelho plano E, normal ao eixo da lente. Uma fina haste AB está colocada normal ao eixo da lente. Um observador O, próximo ao eixo e à esquerda da lente, mas bastante afastado desta, observa duas imagens da haste. A primeira A1B1, é a imagem direta de AB formada pela lente. A segunda, A2B2 é a imagem, formada pela lente, do reflexo A’B’ da haste AB no espelho E.
a) Construa e identifique as 2 imagens: A1B1 e A2B2
b) Considere agora o raio R, indicado na figura, partindo de A em direção à lente L. Complete a trajetória deste raio até uma região à esquerda da lente. Diferencie claramente com linha cheia este raio de outros raios auxiliares.
3) (Ufg 2000) Têm-se a sua disposição, em um ambiente escuro, uma vela acesa, um instrumento de medida de comprimento, uma lente convergente, um anteparo e uma mesa.
a) Descreva, de maneira sucinta, um procedimento experimental para se obter a distância focal da lente, através da visualização da imagem da chama da vela no anteparo.
b) Dê as características da imagem formada no anteparo, na situação descrita no item a.
4) (Ufpe 96) Para reduzir por um fator 4 o diâmetro de um feixe de laser que será utilizado numa cirurgia, podem ser usadas duas lentes convergentes como indicado na figura. Qual deve ser a distância focal, em centímetros, da lente L1 se a lente L2 tiver uma distância focal de 5 cm? Considere que o feixe incidente e o feixe transmitido têm forma cilíndrica.
5) (Ufrj 96) Um feixe de raios luminosos incide sobre uma lente L0, paralelamente ao seu eixo principal e, após atravessá-la, converge para um ponto sobre o eixo principal localizado a 25 cm de distância do centro óptico, como mostra a figura (1). No lado oposto ao da incidência coloca-se uma outra lente L1, divergente com o mesmo eixo principal e, por meio de tentativas sucessivas, verifica-se que quando a distância entre as lentes é de 15 cm, os raios emergentes voltam a ser paralelos ao eixo principal, como mostra a figura (2).
Calcule, em módulo, a distância focal da lente L1.
6) (Ufrj 2001) 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 quatro vezes.
a) Qual é a distância focal da lente? Justifique sua resposta.
b) Calcule a que distância da asa da borboleta o escoteiro está posicionando a lupa.
7) (Ufrj 2002) Uma lente delgada é colocada na frente de um espelho esférico côncavo, de modo que o foco do espelho coincide com um dos focos da lente, como ilustra a figura. Um feixe de raios paralelos incide sobre a lente e, após possíveis refrações e reflexões, afasta-se do sistema, deixando dois pontos luminosos, um de cada lado da lente e separados por uma distância de 40 cm.
Calcule o valor da distância focal da lente.
8) (Ufscar 2002) Em uma experiência, um professor entregou a seus alunos um tubo de ensaio contendo água e óleo, separados por uma borracha de vedação, e uma folha de papel com a inscrição “ÁGUA DE COCO” (figura 1). A experiência consistia em colocar o tubo de ensaio sobre a inscrição, a alguns centímetros acima dela, e explicar o resultado observado (figura 2).
As três respostas seguintes foram retiradas dos relatórios dos alunos.
1 - “Como o índice de refração da água é maior que o do óleo, a parte do tubo que contém água funciona como uma lente convergente e por isso a imagem da palavra ÁGUA aparece de ponta cabeça. A parte que contém óleo funciona como uma lente divergente e, por isso, a palavra COCO não aparece de ponta-cabeça.”
2 - “O tubo de ensaio funciona como uma lente cilíndrica convergente, tanto na parte que contém água quanto na que contém óleo. Como a distância do objeto à lente é maior que a distância focal desta, a imagem da palavra ÁGUA aparece de ponta-cabeça. A palavra COCO também está de ponta-cabeça, embora pareça estar correta.”
3 - “A palavra ÁGUA aparece de ponta-cabeça porque a luz branca, refletida pelas letras, sofre refração ao atravessar o tubo de ensaio o qual funciona como uma lente cilíndrica. Esse efeito não ocorre com a palavra COCO porque ela foi escrita com letras pretas, que absorvem a luz que nelas incide. Assim, como elas não refletem luz, não ocorre refração e a palavra não aparece de ponta-cabeça.”
a) Comente, separadamente, cada uma das três justificativas dos alunos para explicar o efeito observado na figura 2. Diga se cada uma está correta ou errada e, quando for o caso, qual foi o erro cometido pelo aluno.
b) Se o tubo de ensaio tivesse sido colocado diretamente sobre a inscrição, em vez de ter sido colocado distante dela, como seriam as imagens observadas quanto ao tamanho, à orientação e à natureza?
9) (Unesp 97) As figuras representam feixes paralelos de luz monocromática incidindo, pela esquerda, nas caixas A e B, que dispõem de aberturas adequadas para a entrada e a saída dos feixes.
Para produzir esses efeitos, dispunha-se de um conjunto de lentes convergentes e divergentes de diversas distâncias focais.
a) Copie a Figura A. Em seguida, desenhe no interior da caixa uma lente que produza o efeito mostrado, complete a trajetória dos raios e indique a posição do foco da lente.
b) Copie a Figura B. Em seguida, desenhe no interior da caixa um par de lentes que produza o efeito mostrado, complete a trajetória dos raios e indique as posições dos focos das lentes.
10) (Unicamp 91) Um sistema de lentes produz a imagem real de um objeto, conforme a figura a seguir. Calcule a distância focal e localize a posição de uma lente delgada que produza o mesmo efeito.
11) (Uff 2005) 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) Com o auxílio do traçado de pelo menos dois raios luminosos provenientes do objeto, no esquema a seguir, esboce sua imagem e descreva a natureza (real ou virtual) e a orientação (direita ou invertida) da imagem.
b) Determine a distância focal da lente e a distância que ela se encontra da tela.
c) Suponha que um objeto opaco cubra a metade superior da lente. Que alterações ocorrerão no tamanho e na luminosidade da imagem formada na tela? (aumento, diminuição, ou nenhuma alteração)
12) (Unifesp 2008) Considere as situações seguintes.
I. Você vê a imagem ampliada do seu rosto, conjugada por um espelho esférico.
II. Um motorista vê a imagem reduzida de um carro atrás do seu, conjugada pelo espelho retrovisor direito.
III. Uma aluna projeta, por meio de uma lente, a imagem do lustre do teto da sala de aula sobre o tampo da sua carteira.
A respeito dessas imagens, em relação aos dispositivos ópticos referidos, pode-se afirmar que
a) as três são virtuais.
b) I e II são virtuais; III é real.
c) I é virtual; II e III são reais.
d) I é real; II e III são virtuais.
e) as três são reais.
13) (Cesgranrio 98) Uma lente biconvexa é imersa dois líquidos A e B, comportando-se, ora como lente convergente, ora como lente divergente, conforme indicam as figuras a seguir.
Sendo nA, nB e nC, os índices de refração do líquido A, do líquido B e da lente, respectivamente, então é correto afirmar que:
a) nA <>B <>C
b) nA <>C <>B
c) nB <>A <>C
d) nB <>C <>A
e) nC <>B <>A
14) (Fatec 95) A imagem de um objeto real, fornecida por uma lente divergente, é
a) real, invertida e maior que o objeto
b) real, direita e menor que o objeto.
c) virtual, direita e maior que o objeto.
d) real, invertida e menor que o objeto.
e) virtual, direita e menor que o objeto.
15) (Fuvest 2001) Uma pessoa segura uma lente delgada junto a um livro, mantendo seus olhos aproximadamente a 40cm da página, obtendo a imagem indicada na figura.
Em seguida, sem mover a cabeça ou o livro, vai aproximando a lente de seus olhos. A imagem, formada pela lente, passará a ser
a) sempre direita, cada vez menor.
b) sempre direita, cada vez maior.
c) direita cada vez menor, passando a invertida e cada vez menor.
d) direita cada vez maior, passando a invertida e cada vez menor.
e) direita cada vez menor, passando a invertida e cada vez maior.
16) (Ita 2000) Duas fontes de luz, S1 e S2, têm suas imagens formadas sobre um anteparo por uma lente convergente, como mostra a figura. Considere as seguintes proposições:
I - Se a lente for parcialmente revestida até 3/4 da sua altura com uma película opaca (conforme a figura), as imagens (I1 de S1, I2 de S2) sobre o anteparo permanecem, mas tornam-se menos luminosas.
II - Se a lente for parcialmente revestida até 3/4 de sua altura e as fontes forem distanciadas da lente, a imagem I1 desaparece.
III - Se as fontes S1 e S2 forem distanciadas da lente, então, para que as imagens não se alterem, o anteparo deve ser deslocado em direção à lente.
Então, pode-se afirmar que
a) apenas III é correta.
b) somente I e III são corretas.
c) todas são corretas.
d) somente II e III são corretas.
e) somente I e II são corretas.
17) (Pucmg 97) A lente da historinha do Bidu pode ser representada por quais das lentes cujos perfis são mostrados a seguir?
a) 1 ou 3
b) 2 ou 4
c) 1 ou 2
d) 3 ou 4
e) 2 ou 3
18) (Pucsp 2000) No esquema a seguir, O é um objeto real e I, a sua imagem virtual, conjugada por uma lente esférica delgada.
A partir das informações contidas no texto e na figura, podemos concluir que a lente é
a) convergente e está entre O e I.
b) convergente e está à direita de I.
c) divergente e está entre O e I.
d) divergente e está à esquerda de O.
e) divergente e está à direita de I.
19) (Uece 96) Suponha que um ponto luminoso P, sobre o eixo óptico e a 20 cm de uma lente convergente, tenha sua imagem na posição Q, simétrica de P em relação à lente, conforme ilustra a figura. Admita que você deseja acender um cigarro usando essa lente, em um dia ensolarado.
A ponta do cigarro deverá ser colocada a uma distância da lente, sobre o eixo óptico, de:
a) 20 cm
b) 10 cm
c) 30 cm
d) 40 cm
20) (Ueg 2006) As figuras a seguir mostram alguns raios de luz em alguns espelhos esféricos e lentes.
Segundo a óptica geométrica, é CORRETO afirmar que
a) os raios traçados nas figuras I e II estão corretos.
b) os raios traçados nas figuras III e IV não estão corretos.
c) a imagem de um objeto formada pela lente IV pode ser real ou virtual.
d) a imagem de um objeto formada pelo espelho da figura II pode ser real ou virtual.
21) (Ueg 2007) Analise o cartum a seguir.
De acordo com a situação descrita no cartum, a lupa possui uma lente
a) convergente, e as provas estão localizadas no raio de curvatura.
b) convergente, e as provas estão localizadas no foco.
c) divergente, e as provas estão localizadas no raio de curvatura.
d) divergente, e as provas estão localizadas entre o raio de curvatura e o foco.
22) (Uel 94) Um anteparo A, uma lente delgada convergente L de distância focal 20 cm e um toco de vela acesa são utilizados numa atividade de laboratório. O esquema a seguir representa as posições da lente, do anteparo e dos pontos 1, 2, 3, 4, e 5.
Pelas indicações do esquema, para que a imagem da chama da vela se firme nitidamente sobre o anteparo, o toco da vela acesa deve ser colocado no ponto
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5
23) (Uel 95) Um raio de luz r1 incide num sistema de duas lentes convergentes, L1 e L2, produzindo um raio emergente r2, conforme indicações e medidas do esquema a seguir.
As distâncias focais das lentes L1 e L2, são, respectivamente, em cm, iguais a
a) 16 e 4,0
b) 15 e 5,0
c) 6,0 e 14
d) 5,0 e 15
e) 3,0 e 2,0
24) (Uel 97) O esquema a seguir representa, em escala, um objeto O e sua imagem i conjugada por um sistema óptico S.
O sistema óptico S compatível com o esquema é
a) um espelho côncavo
b) um espelho convexo.
c) uma lente convergente.
d) uma lente divergente.
e) uma lâmina de faces paralelas.
25) (Uepg 2001) Sobre duas lentes, A e B, desenhadas abaixo, ambas feitas com vidro crown (índice de refração igual a 1,51), assinale o que for correto.
01) A lente A é sempre convergente, independente do meio em que se encontre imersa.
02) O foco imagem da lente B é virtual quando ela está imersa no ar.
04) Para projetar a imagem ampliada de um objeto sobre uma parede branca, é necessário um dispositivo dotado somente da lente B.
08) A lente A pode ampliar a imagem de um objeto imerso no ar.
16) A associação das duas lentes aumenta a distância focal da lente A.
26) (Uerj 98) No interior de um tanque de água, uma bolha de ar (B) é iluminada por uma lanterna também imersa na água, conforme mostra a figura seguir.
A trajetória de dois raios luminosos paralelos que incidem na bolha, está melhor ilustrada em:
27) (Ufal 99) Considere a lente de vidro, imersa no ar, que está representada no esquema a seguir.
Ela é uma lente
a) convexo-côncavo e convergente.
b) bicôncava e divergente.
c) côncavo-convexa e convergente.
d) biconvexa e convergente.
e) convexo-côncavo e divergente.
28) (Ufc 2000) Dois raios, procedentes de um ponto luminoso, são refratados por uma lente convergente e representados na figura a seguir. Podemos afirmar que o ponto luminoso se encontra na região:
a) I
b) II
c) III
d) IV
e) V
29) (Ufjf 2003) 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?
30) (Ufmg 94) Observe o diagrama.
Nesse diagrama, estão representados um objeto AB e uma lente convergente L. F1 e F2 são focos dessa lente.
A imagem A’B’ do objeto AB será
a) direita, real e menor do que o objeto.
b) direita, virtual e maior do que o objeto.
c) direita, virtual e menor do que o objeto.
d) invertida, real e maior do que o objeto.
e) invertida, virtual e maior do que o objeto.
31) (Ufmg 98) As figuras representam, de forma esquemática, espelhos e lentes.
Para se projetar a imagem de uma vela acesa sobre uma parede, pode-se usar
a) o espelho E1 ou a lente L2.
b) o espelho E1 ou a lente L1.
c) o espelho E2 ou a lente L2.
d) o espelho E2 ou a lente L1.
32) (Ufmg 2007) Tânia observa um lápis com o auxílio de uma lente, como representado na figura:
Essa lente é mais fina nas bordas que no meio e a posição de cada um de seus focos está indicada na figura.
Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que o ponto que melhor representa a posição da imagem vista por Tânia é o
a) P.
b) Q.
c) R.
d) S.
33) (Ufpe 2002) A lente da figura a seguir tem distância focal de 10cm. Se ela for usada para observar um objeto que esteja a 5cm, como aparecerá a imagem deste objeto para um observador posicionado do outro lado da lente?
a) Invertida e do tamanho do objeto.
b) Invertida e menor que o objeto.
c) Invertida e maior que o objeto.
d) Direta e maior que o objeto.
e) Direta e menor que o objeto.
34) (Ufpel 2000) O esquema abaixo mostra a imagem projetada sobre uma tela, utilizando um único instrumento óptico “escondido” pelo retângulo sombreado. O tamanho da imagem obtida é igual a duas vezes o tamanho do objeto que se encontra a 15cm do instrumento óptico.
Nessas condições, podemos afirmar que o retângulo esconde
a) um espelho côncavo, e a distância da tela ao espelho é de 30cm.
b) uma lente convergente, e a distância da tela à lente é de 45cm.
c) uma lente divergente, e a distância da tela à lente é de 30cm.
d) uma lente convergente, e a distância da tela à lente é de 30cm.
e) um espelho côncavo, e a distância da tela ao espelho é de 45cm.
35) (Ufpr 2000) Com base nos conceitos da óptica, é correto afirmar:
(01) Luz é uma onda de natureza eletromagnética.
(02) A propagação retilínea da luz é evidenciada durante um eclipse lunar.
(04) Quando a luz se propaga num meio material com índice de refração igual a 2, sua velocidade de propagação é reduzida à metade do seu correspondente valor no vácuo.
(08) Uma pessoa pode reduzir a intensidade da luz que atinge os seus olhos utilizando polarizadores.
(16) Quando um feixe de luz monocromática é transmitido de um meio para outro, o seu comprimento de onda permanece inalterado.
(32) A difração é um fenômeno que ocorre exclusivamente com a luz.
Soma ( )
36) (Ufrs 97) A figura representa uma lente esférica delgada de distância focal f. Um objeto real é colocado à esquerda da lente, numa posição tal que sua imagem real se forma à direita da mesma.
Para que o tamanho dessa imagem seja igual ao tamanho do objeto, esse deve ser colocado.
a) à esquerda de G.
b) em G.
c) entre G e F.
d) em F.
e) entre F e a lente.
37) (Ufrs 2001) Considere uma lente com índice de refração igual a 1,5 imersa completamente em um meio cujo índice de refração pode ser considerado igual a 1. Um feixe luminoso de raios paralelos incide sobre a lente e converge para um ponto P situado sobre o eixo principal da lente.
Sendo a lente mantida em sua posição e substituído o meio no qual ela se encontra imersa, são feitas as seguintes afirmações a respeito do experimento.
I - Em um meio com índice de refração igual ao da lente, o feixe luminoso converge para o mesmo ponto P.
II - Em um meio com índice de refração menor do que o da lente, porém maior do que 1, o feixe luminoso converge para um ponto P’ mais afastado da lente do que o ponto P.
III - Em um meio com índice de refração maior do que o da lente, o feixe luminoso diverge ao atravessar a lente.
Quais estão corretas?
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas III.
d) Apenas II e III.
e) I, II e III.
38) (Ufrs 2007) A figura a seguir representa um objeto real O colocado diante de uma lente delgada de vidro, com pontos focais F1 e F2. O sistema todo está imerso no ar.
Nessas condições, a imagem do objeto fornecida pela lente é
a) real, invertida e menor que o objeto.
b) real, invertida e maior que o objeto.
c) real, direta e maior que o objeto.
d) virtual, direta e menor que o objeto.
e) virtual, direta e maior que o objeto.
39) (Ufsc 2003) Um estudante, utilizando uma lente, consegue projetar a imagem da chama de uma vela em uma parede branca, dispondo a vela e a lente na frente da parede conforme a figura.
Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
(01) Tanto uma lente convergente quanto uma lente divergente projetam a imagem de um ponto luminoso real na parede.
(02) A lente é convergente, necessariamente, porque somente uma lente convergente fornece uma imagem real de um objeto luminoso real.
(04) A imagem é virtual e direita.
(08) A imagem é real e invertida.
(16) A lente é divergente, e a imagem é virtual para que possa ser projetada na parede.
(32) Se a lente é convergente, a imagem projetada na parede pode ser direita ou invertida.
(64) A imagem é real, necessariamente, para que possa ser projetada na parede.
Soma ( )
40) (Ufv 2004) Colocando-se um objeto em frente a uma lente de distância focal f, observa-se que a imagem formada deste objeto é invertida e sua altura é menor que a do objeto. É CORRETO afirmar que:
a) em relação à lente, a imagem formada encontra-se no mesmo lado do objeto.
b) a lente é divergente.
c) a imagem formada é virtual.
d) o objeto deve estar situado entre o foco e a lente.
e) o objeto deve estar situado a uma distância da lente maior que 2f.
41) (Unaerp 96) Uma bolha de ar imersa em vidro apresenta o formato da figura. Quando três raios de luz paralelos a atingem, observa-se que seu comportamento óptico é de uma:
a) lente convergente.
b) lente divergente.
c) lâmina de faces paralelas.
d) espelho plano.
e) espelho convexo.
42) (Unirio 97) No ar, uma lente convergente de vidro possui distância focal f1, e um espelho côncavo, distância focal f2. Quando submersos na água, suas distâncias focais passam a ser, respectivamente, f1‘ e f2‘. Considerando os índices de refração do vidro (n vidro), da água (n água) e do ar (n ar), tais que nvidro>n água>n ar, podemos afirmar que:
a) f1 <>1′ e f2 <>2′
b) f1 <>1′ e f2 = f2‘
c) f1 = f1‘ e f2 <>2′
d) f1 = f1‘ e f2 = f2‘
e) f1 > f1‘ e f2 = f2‘
43) (Unirio 99) Uma pessoa deseja construir um sistema óptico capaz de aumentar a intensidade de um feixe de raios de luz paralelos, tornando-os mais próximos, sem que modifique a direção original dos raios incidentes. Para isso, tem à sua disposição prismas, lentes convergentes, lentes divergentes e lâminas de faces paralelas.
Tendo em vista que os elementos que constituirão o sistema óptico são feitos de vidro e estarão imersos no ar, qual das cinco composições a seguir poderá ser considerada como uma possível representação do sistema óptico desejado?
1.Observe a construção a seguir:
A figura I mostra a imagem A1B1 e a figura II mostra a imagem A2B2, do objeto A’B’ - reflexo da haste AB no espelho E.
4.20 centímetros
5.10 centímetros
b) 0,15 m ou 15 cm
7.20 centímetros
1 - ERRADA: a lente de óleo é também convergente.
2 - CORRETA
3 - ERRADA: existe o mesmo efeito de inversão notado na palavra água, mas devido a simetria (em relação ao eixo longitudinal do tubo) da palavra coco o efeito não é evidente.
9.. a) Observe os desenhos das lentes convergentes no interior das caixas A e B que produzem os efeitos propostos no enunciado:
10.a) Entre o objeto e a imagem, a 80 cm do objeto.
b) +16 cm
c) tamanho: nenhuma alteração
luminosidade: diminuição
15. [A] —–16. [B] —–17. [B] —–18. [E] —–19. [B]
20. [C] —–21. [B] —–22. [D] —–23. [B] —–24. [D]
25. [10] —–26. [D] —–27. [C] —–28. [B] —–29. [C]
30. [B] —–31. [A] —–32. [B]—–33. [D]—–34. [D]
35. [01+02+04+08] —36. [B] —37. [D] —38. [D] —39. [02+08+64]
Uppercut do leitor