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Um objeto de 4 cm de altura está a 20 cm de uma lente divergente com distância focal de -10 cm. Qual é a altura da imagem formada?

A) 1 cm
B) 2 cm
C) 3 cm
D) 4 cm
E) 5 cm
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Desafios para Aprender

há 11 meses

Respostas

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há 11 meses

Para resolver essa questão, vamos usar a fórmula da lente delgada e a relação de aumento. 1. Fórmula da lente delgada: \[ \frac{1}{f} = \frac{1}{p} + \frac{1}{q} \] onde: - \( f \) é a distância focal (neste caso, -10 cm, pois é uma lente divergente), - \( p \) é a distância do objeto (20 cm), - \( q \) é a distância da imagem. 2. Substituindo os valores: \[ \frac{1}{-10} = \frac{1}{20} + \frac{1}{q} \] \[ -\frac{1}{10} - \frac{1}{20} = \frac{1}{q} \] Para somar as frações, precisamos de um denominador comum (20): \[ -\frac{2}{20} - \frac{1}{20} = \frac{1}{q} \] \[ -\frac{3}{20} = \frac{1}{q} \] Invertendo a fração, temos: \[ q = -\frac{20}{3} \approx -6,67 \text{ cm} \] O sinal negativo indica que a imagem é virtual e está do mesmo lado da lente que o objeto. 3. Cálculo do aumento (A): O aumento é dado por: \[ A = -\frac{q}{p} \] Substituindo os valores: \[ A = -\frac{-\frac{20}{3}}{20} = \frac{1}{3} \] 4. Altura da imagem (h'): A altura da imagem é dada por: \[ h' = A \cdot h \] onde \( h \) é a altura do objeto (4 cm): \[ h' = \frac{1}{3} \cdot 4 = \frac{4}{3} \approx 1,33 \text{ cm} \] Portanto, a altura da imagem formada é aproximadamente 1,33 cm. A alternativa mais próxima é: A) 1 cm.

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