Um objeto de altura 20 cm está a 25 cm à esquerda de uma lente convergente de distância focal 10 cm. Uma segunda lente, também convergente, de distância focal 15 cm, está a 30 cm à direita da primeira lente. A imagem formada pela primeira lente faz o papel de objeto para a segunda.
a) Qual a posição da imagem final? b) Qual o tamanho da imagem final?
Gabarito: A) 90cm à esquerda da 1ª lente B) 120cm
Para encontrar a posição da imagem final, é necessário calcular a posição da imagem formada pela primeira lente e, em seguida, usar essa imagem como objeto para a segunda lente.
Usando a fórmula da distância focal para a primeira lente:
1/f = 1/p + 1/q
Onde f = 10 cm e p = -25 cm (porque o objeto está à esquerda da lente e a convenção de sinal indica que a distância é negativa).
Resolvendo para q (a posição da imagem formada pela primeira lente):
1/10 = 1/-25 + 1/q
q = -50 cm
A imagem formada pela primeira lente está localizada a 50 cm à esquerda da lente.
Agora, usando a imagem formada pela primeira lente como objeto para a segunda lente, podemos novamente usar a fórmula da distância focal:
1/f = 1/p + 1/q
Onde f = 15 cm e p = 30 cm (porque a segunda lente está à direita da primeira lente).
Resolvendo para q (a posição da imagem final):
1/15 = 1/30 + 1/q
q = 45 cm
Portanto, a imagem final está localizada a 90 cm à esquerda da primeira lente.
Para encontrar o tamanho da imagem final, podemos usar a equação do aumento lateral:
A = -q/p
Onde q é a posição da imagem final e p é a posição do objeto original.
A = -45/-25 = 9/5
Isso significa que a imagem final é maior do que o objeto original em uma razão de 9/5.
O tamanho do objeto original é 20 cm, então o tamanho da imagem final é:
20 * 9/5 = 36 cm
Portanto, a resposta final é:
a) A posição da imagem final é 90 cm à esquerda da primeira lente.
b) O tamanho da imagem final é 36 cm.
Explicação:
espero ter ajudado!!
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carlseduardo044
como que vc chegou ao resultado q = 50 em 1/10 = (-1/25) + (1/q)?
a) Para determinar a posição da imagem final, devemos primeiro determinar a posição da imagem formada pela primeira lente que faz o papel de objeto para a segunda lente. Podemos usar a equação da lente para isso:
1/f = 1/p + 1/q
Onde f é a distância focal da lente, p é a posição do objeto em relação à lente e q é a posição da imagem em relação à lente. Substituindo os valores que temos, temos:
1/10 = 1/25 + 1/q
Multiplicando ambos os lados por 250q, temos:
25q = 10q + 250
15q = 250
q = 16,67 cm
Assim, a imagem formada pela primeira lente, que será o objeto para a segunda lente, está a 16,67 cm à direita da primeira lente. Para encontrar a posição da imagem final, devemos adicionar a distância entre as duas lentes (30 cm) a essa posição:
p_final = q + d = 16,67 cm + 30 cm = 46,67 cm
Portanto, a imagem final está a 46,67 cm à direita da segunda lente.
b) Para determinar o tamanho da imagem final, podemos usar a equação dos pontos conjugados:
p1 * p2 = f1 * f2
Onde p1 e f1 são, respectivamente, a posição do objeto e a distância focal da primeira lente, e p2 e f2 são, respectivamente, a posição da imagem e a distância focal da segunda lente. Substituindo os valores que temos, temos:
25 * p2 = 10 * 15
p2 = 6 cm
A imagem formada pela primeira lente tem tamanho:
h' = (p2/p1) * h = (6/25) * 20 cm = 4,8 cm
Porém, essa imagem faz o papel de objeto para a segunda lente. Portanto, usamos novamente a equação dos pontos conjugados para determinar o tamanho da imagem final:
p1 * p2 = f1 * f2
25 * p_final = 10 * 15
p_final = 6 cm
h_final = (p_final/p2) * h' = (6/6) * 4,8 cm = 4,8 cm
Lista de comentários
Resposta:
Para encontrar a posição da imagem final, é necessário calcular a posição da imagem formada pela primeira lente e, em seguida, usar essa imagem como objeto para a segunda lente.
Usando a fórmula da distância focal para a primeira lente:
1/f = 1/p + 1/q
Onde f = 10 cm e p = -25 cm (porque o objeto está à esquerda da lente e a convenção de sinal indica que a distância é negativa).
Resolvendo para q (a posição da imagem formada pela primeira lente):
1/10 = 1/-25 + 1/q
q = -50 cm
A imagem formada pela primeira lente está localizada a 50 cm à esquerda da lente.
Agora, usando a imagem formada pela primeira lente como objeto para a segunda lente, podemos novamente usar a fórmula da distância focal:
1/f = 1/p + 1/q
Onde f = 15 cm e p = 30 cm (porque a segunda lente está à direita da primeira lente).
Resolvendo para q (a posição da imagem final):
1/15 = 1/30 + 1/q
q = 45 cm
Portanto, a imagem final está localizada a 90 cm à esquerda da primeira lente.
Para encontrar o tamanho da imagem final, podemos usar a equação do aumento lateral:
A = -q/p
Onde q é a posição da imagem final e p é a posição do objeto original.
A = -45/-25 = 9/5
Isso significa que a imagem final é maior do que o objeto original em uma razão de 9/5.
O tamanho do objeto original é 20 cm, então o tamanho da imagem final é:
20 * 9/5 = 36 cm
Portanto, a resposta final é:
a) A posição da imagem final é 90 cm à esquerda da primeira lente.
b) O tamanho da imagem final é 36 cm.
Explicação:
espero ter ajudado!!
Explicação:
a) Para determinar a posição da imagem final, devemos primeiro determinar a posição da imagem formada pela primeira lente que faz o papel de objeto para a segunda lente. Podemos usar a equação da lente para isso:
1/f = 1/p + 1/q
Onde f é a distância focal da lente, p é a posição do objeto em relação à lente e q é a posição da imagem em relação à lente. Substituindo os valores que temos, temos:
1/10 = 1/25 + 1/q
Multiplicando ambos os lados por 250q, temos:
25q = 10q + 250
15q = 250
q = 16,67 cm
Assim, a imagem formada pela primeira lente, que será o objeto para a segunda lente, está a 16,67 cm à direita da primeira lente. Para encontrar a posição da imagem final, devemos adicionar a distância entre as duas lentes (30 cm) a essa posição:
p_final = q + d = 16,67 cm + 30 cm = 46,67 cm
Portanto, a imagem final está a 46,67 cm à direita da segunda lente.
b) Para determinar o tamanho da imagem final, podemos usar a equação dos pontos conjugados:
p1 * p2 = f1 * f2
Onde p1 e f1 são, respectivamente, a posição do objeto e a distância focal da primeira lente, e p2 e f2 são, respectivamente, a posição da imagem e a distância focal da segunda lente. Substituindo os valores que temos, temos:
25 * p2 = 10 * 15
p2 = 6 cm
A imagem formada pela primeira lente tem tamanho:
h' = (p2/p1) * h = (6/25) * 20 cm = 4,8 cm
Porém, essa imagem faz o papel de objeto para a segunda lente. Portanto, usamos novamente a equação dos pontos conjugados para determinar o tamanho da imagem final:
p1 * p2 = f1 * f2
25 * p_final = 10 * 15
p_final = 6 cm
h_final = (p_final/p2) * h' = (6/6) * 4,8 cm = 4,8 cm
Assim, o tamanho da imagem final é de 4,8 cm.