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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

  1. Presbiopia fraca.
  2. Hipermetropia.
  3. Astigmatismo.
  4. Miopia fraca.
  5. 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:

  1. deve ser divergente
  2. deve ser convergente
  3. no ar, é sempre divergente
  4. mergulhada num líquido, torna-se divergente
  5. 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

  1. 3√2
  2. (√3 - 1)
  3. (√3 + 1)
  4. √3
  5. 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:

  1. real e maior que o objeto.
  2. real e igual ao objeto.
  3. real e menor que o objeto.
  4. virtual e maior que o objeto.
  5. 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.

  1. 2,5
  2. 4,0
  3. 5,0
  4. 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,

  1. não fornecerá imagem.
  2. terá uma imagem real, invertida e do mesmo tamanho do objeto, a 25 cm da lente.
  3. terá uma imagem real, invertida e ampliada, a 12,5 cm da lente.
  4. terá uma imagem virtual, direita e ampliada, a 25 cm do objeto.
  5. 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,

  1. astigmatismo – concentração de raios de luz em um único plano.
  2. catarata – compensação da distância entre o cristalino e a retina.
  3. hipermetropia – concentração de raios de luz em um único plano.
  4. presbiopia – compensação da distância entre o cristalino e a retina.
  5. 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

  1. virtual, direta e de altura menor.
  2. virtual, direta e de altura maior.
  3. virtual, invertida e de altura menor.
  4. real, direta e de altura maior.
  5. 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.

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