Questões de Concurso

Um aluno tinha diante de si os seguintes aparelhos óticos, que chamaram muito a sua atenção:

1. aparelho 1: uma lente que fornecia uma imagem invertida de objetos;
2. aparelho 2: um espelho que fornecia uma imagem não invertida e do mesmo tamanho de um objeto colocado próximo a ele;
3. aparelho 3: um espelho que fornecia uma imagem ampliada e não invertida de um objeto colocado próximo a ele.

Para queimar um pedaço de papel, usando a luz solar, poderíamos usar apenas o(s) aparelho(s)

Numa passagem do livro O Senhor das moscas, de Sir William Golding (1911-1993), premiado com o Nobel de Literatura de 1983, as lentes dos óculos do personagem Piggy são usadas para focalizar os raios do sol e acender uma fogueira. Mais tarde, uns rapazes espancam Piggy e quebram os seus óculos. A partir de então, ele passa a não enxergar direito os colegas mais distantes, por ser muito míope.

Há uma falha evidente nessa narrativa, pois

James P. Joule em junho de 1849 publicou o trabalho sob o título On the mechanical equivalent of Heat (Sobre o equivalente mecânico do calor), encaminhando de maneira determinante o estabelecimento da Lei da Conservação da Energia em meados do século XIX. Em sua última conclusão após a série de experimentos Joule escreve:
[Conforme demonstrado pelos experimentos contidos neste trabalho:] A quantidade de calor capaz de aumentar a temperatura de uma libra de água [0,45kg] de 1ºF necessita para sua realização uma quantidade de energia mecânica correspondente àquela disponível na queda de uma massa de 772 libras [350kg] a uma distância de um pé [30,5cm].
Adaptado de James Prescott Joule Philosophical Transactions of the Royal Society of London Vol.140 (1850), pp.61-82.
Por definição a unidade caloria que foi inventada para medir calor tinha como referência o calor específico da água, c =1 cal/gºC. Ao passo que joule é a unidade derivada para energia na mecânica. A equivalência entre duas quantidades físicas só pode se dar se elas puderem ser convertidas uma na outra. Dados: pontos do gelo e do vapor na escala Farenheit, respectivamente: 32ºF e 212ºF, considere g=10m/s² . A conclusão de Joule leva aproximadamente a:

Uma lente é um sistema óptico que consiste em dois ou mais dioptros, sendo pelo menos um deles curvo (não plano). As lentes que possuem apenas dois dioptros são denominadas de lentes simples. Uma lente simples é feita de material transparente (vidro, plástico ou outros) e possui duas faces. A face curva, ou não plana, é, em geral, esférica.
Internet: <www.if.ufrj.br> (com adaptações).

Um objeto está localizado a 50 cm de uma lente convergente de distância focal de 20 cm.
A partir do texto e do caso hipotético acima, assinale a alternativa que apresenta a imagem formada do objeto pela lente.

Um livro está posicionado a 45 cm de distância de uma lente, cuja a distância focal é de -10 cm. Este livro terá uma imagem