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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 34.Problemas - Ex. 81

A figura abaixo mostra um objeto e sua imagem formada por uma lente delgada. (a) Qual é a distância focal da lente, e qual é o tipo de lente (convergente ou divergente)? (b) Qual é a altura da imagem? Ela é real ou virtual?

Passo 1

(a) Pra calcular a distância focal da lente, vamos usar essa fórmula aqui:

1 s + 1 s ' = 1 f

A distância s da lente até o objeto é s = 16,0   c m e a distância s ' da imagem até a lente é s ' = - 16,0 - 6,0 = - 22,0   c m .

O sinal negativo de s ' aparece porque a imagem está na frente do espelho (do mesmo lado do objeto).

Então:

1 f = 1 s + 1 s ' = s + s ' s s '

f = s s ' s + s '

f = 16,0 - 22,0 16,0 - 22,0 = 58,7   c m

O fato de que a distância focal é positiva indica que a lente é convergente.

Passo 2

(b) Para calcular a altura da imagem, primeiro precisa calcular a ampliação m :

m = - s ' s = - - 22,0 16,0

m = 1,38

E então a altura da imagem é:

y ' = m y

y ' = 1,38 3,25   m m

y ' = 4,48   m m

Como a imagem se forma na frente do espelho ( s ' < 0 ), ela é virtual.

Resposta

(a) A distância focal é f = 58,7   c m e a lente é convergente.

(b) A altura da imagem é 4,48   m m e ela é virtual.

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