Lentes Esféricas: Lentes Divergentes
Lista de 08 exercícios de Física com gabarito sobre o tema Lentes Esféricas: Lentes Divergentes com questões de Vestibulares.
Você pode conferir as videoaulas, conteúdo de teoria, e mais questões sobre o tema aqui.
01. (UEMA) Um fato curioso ocorre com seu Miguel, profissional que conserta relógios. Ele utiliza uma lupa para trabalhar; usa lente divergente para assistir a um filme no cinema; não precisa de óculos para ler.
DE OLIVEIRA, Maurício Maurício Pietrocola Pinto et al. Física em Contextos: pessoal, social e histórico: energia, calor, imagem e som: v.2. São Paulo: FTD, 2011.
Pode-se afirmar que seu Miguel apresenta defeito de visão conhecido como
- Presbiopia fraca.
- Hipermetropia.
- Astigmatismo.
- Miopia fraca.
- Daltonismo.
Resposta: D
Resolução:
O texto da questão informa que Miguel utiliza uma lupa para trabalhar, o que indica que ele tem dificuldade em enxergar objetos próximos. Além disso, ele utiliza uma lente divergente para assistir a um filme no cinema, o que indica que ele tem dificuldade em enxergar objetos distantes.
A miopia é um defeito de visão que ocorre quando o olho é mais longo do que o normal. Isso faz com que a luz se concentre antes da retina, causando a visão embaçada de objetos distantes.
A hipermetropia é um defeito de visão que ocorre quando o olho é mais curto do que o normal. Isso faz com que a luz se concentre depois da retina, causando a visão embaçada de objetos próximos.
O astigmatismo é um defeito de visão que ocorre quando a córnea ou o cristalino não são perfeitamente redondos. Isso faz com que a luz se concentre em diferentes pontos da retina, causando a visão embaçada de todos os objetos.
A presbiopia é um defeito de visão que ocorre com o envelhecimento. Isso faz com que o cristalino perca sua elasticidade, dificultando o foco em objetos próximos.
O daltonismo é uma condição genética que afeta a capacidade de enxergar cores.
Portanto, a única opção que explica os sintomas descritos no texto é a miopia fraca.
Aqui está uma explicação mais detalhada:
Lente divergente para assistir a um filme no cinema: Uma lente divergente espalha os raios de luz, o que faz com que os objetos distantes pareçam maiores e mais próximos. Isso é útil para pessoas com miopia, que têm dificuldade em enxergar objetos distantes.
Lupa para trabalhar: Uma lupa é uma lente convergente que concentra os raios de luz, o que faz com que os objetos próximos pareçam maiores e mais próximos. Isso é útil para pessoas com miopia, que têm dificuldade em enxergar objetos próximos.
Não precisa de óculos para ler: Pessoas com miopia fraca geralmente não precisam de óculos para ler. Isso ocorre porque elas ainda conseguem enxergar objetos próximos com alguma clareza.
02. (PUC-SP) Uma lente de vidro cujos bordos são mais espessos que a parte central:
- deve ser divergente
- deve ser convergente
- no ar, é sempre divergente
- mergulhada num líquido, torna-se divergente
- nunca é divergente
Resposta: C
Resolução:
03. (IME) Uma lanterna cilíndrica muito potente possui uma lente divergente em sua extremidade. Ela projeta uma luz sobre um anteparo vertical. O eixo central da lanterna e o eixo principal da lente estão alinhados e formam um ângulo 45 graus de com a horizontal.
A lâmpada da lanterna gera raios de luz paralelos, que encontram a lente divergente, formando um feixe cônico de luz na sua saída. O centro óptico da lente O está, aproximadamente, alinhado com as bordas frontais da lanterna. A distância horizontal entre o foco F da lente e o anteparo é de 1m. Sabendo disto, pode-se observar que o contorno da luz projetada pela lanterna no anteparo forma uma seção plana cônica.
Diante do exposto, o comprimento do semieixo maior do contorno dessa seção, em metros, é:
Dados:
• a lente é do tipo plano-côncava;
• a face côncava está na parte mais externa da lanterna;
• diâmetro da lanterna: d = 10 cm;
• índice de refração do meio externo (ar): 1;
• índice de refração da lente: 1, 5;
• raio de curvatura da face côncava: 2,5 √3 cm
- 3√2
- (√3 - 1)
- (√3 + 1)
- √3
- 2√3
Resposta: D
Resolução:
04. (CN) Miopia é um problema de visão que acarreta uma focalização da imagem antes desta chegar à retina. Lentes divergentes são usadas como forma de correção desse problema.
Em relação à imagem de um objeto real produzida por uma lente divergente, podemos afirmar que é sempre:
- real e maior que o objeto.
- real e igual ao objeto.
- real e menor que o objeto.
- virtual e maior que o objeto.
- virtual e menor que o objeto.
Resposta: E
Resolução:
05. (EEAR) Um objeto é colocado perpendicularmente ao eixo principal e a 20 cm de uma lente divergente estigmática de distância focal igual a 5 cm. A imagem obtida é virtual, direita e apresenta 2 cm de altura. Quando essa lente é substituída por outra convergente estigmática de distância focal igual a 4 cm e colocada exatamente na mesma posição da anterior, e mantendo-se o objeto a 20 cm da lente, a imagem agora apresenta uma altura de _____ cm.
- 2,5
- 4,0
- 5,0
- 10,0
Resposta: A
Resolução:
A primeira lente é divergente, o que significa que ela espalha os raios de luz. Como o objeto está a uma distância maior que o dobro da distância focal, a imagem é virtual, direita e menor que o objeto. A altura da imagem é dada pela equação:
h' = h * (f / f')
Onde:
h' é a altura da imagem
h é a altura do objeto
f é a distância focal da primeira lente
f' é a distância focal da segunda lente
Substituindo os valores da questão, temos:
h' = 2 * (5 / 4)
h' = 2,5
A segunda lente é convergente, o que significa que ela converge os raios de luz. Como o objeto está a uma distância maior que o dobro da distância focal, a imagem é real, invertida e menor que o objeto. A altura da imagem é dada pela mesma equação do caso anterior.
Portanto, a altura da imagem é de 2,5 cm.
A resposta (B), 4,0, é incorreta porque a altura da imagem é sempre menor do que a altura do objeto em uma lente divergente. A resposta (C), 5,0, é incorreta porque a altura da imagem é sempre menor do que a altura do objeto em uma lente convergente. A resposta (D), 10,0, é incorreta porque a altura da imagem é sempre menor do que a altura do objeto em uma lente convergente.
06. (UFLA-MG) Um objeto real que se encontra a uma distância de 25 cm de uma lente esférica delgada divergente, cuja distância focal é, em valor absoluto, também de 25 cm,
- não fornecerá imagem.
- terá uma imagem real, invertida e do mesmo tamanho do objeto, a 25 cm da lente.
- terá uma imagem real, invertida e ampliada, a 12,5 cm da lente.
- terá uma imagem virtual, direita e ampliada, a 25 cm do objeto.
- terá uma imagem virtual, direita e reduzida, a 12,5 cm do objeto.
Resposta: E
Resolução:
07. (UFG) Um médico, ao analisar o exame oftalmológico de um paciente, detectou que o globo ocular é mais alongado horizontalmente que o normal. Para a correção desse defeito visual, prescreveu o uso de óculos com lente divergente. O defeito visual e a justificativa para a escolha da lente são, respectivamente,
- astigmatismo – concentração de raios de luz em um único plano.
- catarata – compensação da distância entre o cristalino e a retina.
- hipermetropia – concentração de raios de luz em um único plano.
- presbiopia – compensação da distância entre o cristalino e a retina.
- miopia – aumento da distância entre o cristalino e o ponto focal.
Resposta: E
Resolução:
O astigmatismo é um defeito visual que ocorre quando a curvatura da córnea ou do cristalino não é uniforme. Isso faz com que os raios de luz se concentrem em diferentes planos, resultando em uma imagem borrada.
A catarata é uma doença que ocorre quando o cristalino, lente natural do olho, fica opaco. Isso impede que os raios de luz passem corretamente, resultando em uma visão turva.
A hipermetropia é um defeito visual que ocorre quando o olho é muito curto ou o cristalino não consegue se curvar o suficiente para formar uma imagem nítida na retina. Isso faz com que os objetos distantes pareçam embaçados.
A presbiopia é um defeito visual que ocorre com o envelhecimento, quando o cristalino perde sua elasticidade. Isso dificulta a focalização de objetos próximos.
A miopia é um defeito visual que ocorre quando o olho é muito longo ou o cristalino está muito curvado. Isso faz com que os objetos próximos pareçam embaçados.
No caso do paciente, o fato de o globo ocular ser mais alongado horizontalmente que o normal sugere que o olho é mais longo do que o normal. Isso significa que a imagem do objeto é formada antes da retina, o que é um dos sintomas da miopia.
Para corrigir esse defeito, o médico prescreveu o uso de óculos com lente divergente. As lentes divergentes espalham os raios de luz, fazendo com que a imagem seja formada na retina.
Portanto, a resposta correta é (E) miopia – aumento da distância entre o cristalino e o ponto focal.
As outras respostas estão incorretas por motivos que seguem:
(A) astigmatismo – concentração de raios de luz em um único plano: o astigmatismo não é causado por um alongamento do globo ocular.
(B) catarata – compensação da distância entre o cristalino e a retina: a catarata não é um defeito visual que causa visão embaçada.
(C) hipermetropia – concentração de raios de luz em um único plano: a hipermetropia é causada por um olho curto ou um cristalino que não consegue se curvar o suficiente.
(D) presbiopia – compensação da distância entre o cristalino e a retina: a presbiopia é causada pela perda de elasticidade do cristalino.
08. (UNISC) A imagem de um objeto obtida através de uma lente delgada divergente é sempre
- virtual, direta e de altura menor.
- virtual, direta e de altura maior.
- virtual, invertida e de altura menor.
- real, direta e de altura maior.
- real, direta e de altura menor.
Resposta: A
Resolução:
As lentes divergentes espalham os raios de luz, o que faz com que a imagem seja formada atrás da lente. Essa imagem é sempre virtual, pois não pode ser projetada em uma tela. Além disso, a imagem é sempre direita, pois os raios de luz que formam a imagem não são invertidos. Por fim, a imagem é sempre menor do que o objeto, pois os raios de luz são espalhados pela lente.
Portanto, a resposta correta é (A).
As outras respostas estão incorretas por motivos que seguem:
(B) virtual, direta e de altura maior: não é possível formar uma imagem maior que o objeto com uma lente divergente.
(C) virtual, invertida e de altura menor: as lentes divergentes sempre formam imagens virtuais e direitas.
(D) real, direta e de altura maior: as lentes divergentes não formam imagens reais.
(E) real, direta e de altura menor: as lentes divergentes não formam imagens reais.