Em uma aula de Física, uma vela é colocada diante de uma lente convergente delgada, com distância focal de 20…

Questão

Em uma aula de Física, uma vela é colocada diante de uma lente convergente delgada, com distância focal de 20 cm. A vela está posicionada a 40 cm da lente, sobre seu eixo principal. Considerando a aproximação paraxial e desprezando a espessura da lente, analisa-se a posição da imagem formada. Com base nas informações do texto, qual é a posição da imagem formada pela lente em relação a ela?

1. A) 40 cm do mesmo lado da vela.
2. B) 40 cm do lado oposto à vela.
3. C) 10 cm do lado oposto à vela.
4. D) 60 cm do lado oposto à vela.
5. E) 20 cm do lado oposto à vela.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Dados do problema: distância focal f = 20 cm (lente convergente, portanto f positivo) e distância do objeto (vela) p = 40 cm. Como a vela está além do foco, espera-se uma imagem real. Passo 2: Use a equação de Gauss (equação dos pontos conjugados): 1/f = 1/p + 1/p', em que p' é a distância da imagem à lente. Passo 3: Isole 1/p': 1/p' = 1/f - 1/p = 1/20 - 1/40 = 2/40 - 1/40 = 1/40. Logo p' = 40 cm. Passo 4: Como p' é positivo, a imagem é real e se forma do lado oposto ao da vela, a 40 cm da lente. Isso confirma a alternativa B, que coincide com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A) imagem real de lente convergente não se forma do mesmo lado da vela, isso só ocorre em imagem virtual; C) 10 cm não resulta da equação, pois o cálculo correto dá 40 cm; D) 60 cm seria a soma 20 + 40, o que não corresponde à equação de Gauss; E) 20 cm é a distância focal, e a imagem só estaria no foco se o objeto estivesse no infinito.

💡 Dica: Utilize a fórmula das lentes para encontrar a posição da imagem.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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