(IDECAN/IFPA, PROFESSOR DE FÍSICA, EDITAL 01/2025) Um objeto real é colocado a 30 cm de uma lente convergente de distância focal 10 cm . Em seguida, a lente é substituída por uma lente divergente de mesma distância focal (em módulo), e o objeto permanece na mesma posição. Sobre as imagens formadas nos dois casos, é correto afirmar que:
(a) a imagem formada pela lente convergente está a 15 cm da lente, enquanto a formada pela lente divergente está a
.
(b) no primeiro caso, a imagem é virtual e direita; no segundo caso, é real e invertida.
(c) em ambos os casos, as imagens são reais, mas com diferentes posições e orientações.
(d) a equação de Gauss só pode ser aplicada à lente convergente, pois a divergente não forma imagem real.
(e) as duas lentes formam imagens simétricas com mesmo módulo de distância, mas em lados opostos da lente.
(a) a imagem formada pela lente convergente está a 15 cm da lente, enquanto a formada pela lente divergente está a
(b) no primeiro caso, a imagem é virtual e direita; no segundo caso, é real e invertida.
(c) em ambos os casos, as imagens são reais, mas com diferentes posições e orientações.
(d) a equação de Gauss só pode ser aplicada à lente convergente, pois a divergente não forma imagem real.
(e) as duas lentes formam imagens simétricas com mesmo módulo de distância, mas em lados opostos da lente.
Passo 1
O enunciado nos coloca um objeto real a
,cm de uma lente convergente de distância focal
,cm, depois substituída por uma lente divergente de mesma distância focal em módulo (
,cm), mantendo o objeto na mesma posição. Queremos usar a equação de Gauss para lentes delgadas e identificar posição e tipo das imagens em cada caso.
Passo 2
Para a lente convergente (
,cm) aplicamos a equação
onde
,cm é a distância do objeto e
é a distância da imagem. Substituindo,
logo
Passo 3
Para a lente divergente (
,cm) repetimos o mesmo procedimento com
,cm:
logo
Passo 4
O sinal positivo em
,cm indica que a imagem da lente convergente é real e formada
,cm à direita da lente (invertida). O sinal negativo em
,cm indica que a imagem da lente divergente é virtual e formada
,cm à esquerda da lente (direita).
Passo 5
Comparando com as alternativas:
(a) diz exatamente ,cm para a convergente e
,cm para a divergente, que confere com nossos cálculos.
(a) diz exatamente
Resposta
(a)