Albert Einstein 2019: Em um laboratório didático, foi montado um banco óptico formado por uma lente esférica convergente L

ALBERT EINSTEIN 2019 / QUESTÃO 38

Albert Einstein 2019: Em um laboratório didático, foi montado um banco óptico formado por uma lente esférica convergente L de distância focal igual a 20 cm, um espelho plano E e uma lanterna acesa, funcionando como o objeto O. A fotografia representa esse sistema com as distâncias entre seus elementos, fora de escala.

Em seguida, o professor propõe um exercício com a figura a seguir, que resume o experimento realizado. Nessa figura, a lâmpada acesa da lanterna é representada pela seta O, a seta I1 representa a imagem dessa lâmpada formada pela lente L, e I2 representa a imagem da seta I1 formada pelo espelho E.

Considerando válidas as condições de nitidez de Gauss, a distância d, entre O e I2, é

(A) 1,6 m.
(B) 1,4 m.
(C) 1,5 m.
(D) 1,3 m.
(E) 1,8 m.

QUESTÃO ANTERIOR:
- Albert Einstein 2019: Para provocar a transformação gasosa ABC, representada no diagrama P × V, em determinada massa constante de gás ideal, foi necessário fornecer-lhe 1400 J de energia em forma de calor, dos quais 300 J transformaram-se em energia interna do gás, devido ao seu aquecimento nesse processo.

RESOLUÇÃO:

(I) Aplicando-se a Equação de Gauss à lente L, deter mina-se a distância p’ entre I1 e L:

Da qual: p’ = 60cm

(II) Cálculo da distância x entre I1 e E:
x = 80 – p’ ⇒ x = 80 – 60 (cm)
x = 20cm

(III) A imagem de I2 de E é simétrica de I1 em relação à superfície refletora do espelho plano.
Assim, a distância d entre O e I2 fica determinada por:
d = 30 + 80 + 20 (cm) ⇒ d = 130cm
d = 1,3m

GABARITO:
(D) 1,3 m.

PRÓXIMA QUESTÃO:
- Albert Einstein 2019: Um bloco de massa m = 4 kg é mantido em repouso, preso a uma corda de densidade linear de massa µ = 4 × 10ˉ³ kg/m, que tem sua outra extremidade fixa no ponto A de uma parede vertical.