(MACKENZIE 2016) - QUESTÃO

Considere quatro lentes esféricas delgadas de distância focal f1 = +5,0 cm, f2 = -10,0 cm, f3 = +20,0 cm e f4 = - 40,0 cm. 

A justaposição de duas lentes terá a maior convergência quando associarmos as lentes 

a) 1 e 2 
b) 2 e 3 
c) 1 e 3 
d) 2 e 4 
e) 1 e 4
---------------------------------------------------------------------- RESPOSTA: C


A convergência ou vergência (C) da lente é definida por:
«math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mrow»«mi mathvariant=¨normal¨»C«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mfrac»«mn»1«/mn»«mi mathvariant=¨normal¨»f«/mi»«/mfrac»«/mrow»«/mstyle»«/math»
Em dioptrias (di), as convergências das lentes fornecidas são:
  • Lente 1: 
    «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mrow»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»C«/mi»«mn»1«/mn»«/msub»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mfrac»«mn»1«/mn»«mrow»«mn»5«/mn»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«msup»«mn»10«/mn»«mrow»«mo»-«/mo»«mn»2«/mn»«/mrow»«/msup»«mo»§#xA0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»m«/mi»«/mrow»«/mfrac»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mn»20«/mn»«mo»§#xA0;«/mo»«mi»di«/mi»«/mrow»«/mstyle»«/math»
  • Lente 2:
    «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»C«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mfrac»«mn»1«/mn»«mrow»«mo»-«/mo»«mn»10«/mn»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«msup»«mn»10«/mn»«mrow»«mo»-«/mo»«mn»2«/mn»«/mrow»«/msup»«mo»§#xA0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»m«/mi»«/mrow»«/mfrac»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»-«/mo»«mn»10«/mn»«mo»§#xA0;«/mo»«mi»di«/mi»«/mstyle»«/math»
  • Lente 3:
    «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»C«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mfrac»«mn»1«/mn»«mrow»«mn»20«/mn»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«msup»«mn»10«/mn»«mrow»«mo»-«/mo»«mn»2«/mn»«/mrow»«/msup»«mo»§#xA0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»m«/mi»«/mrow»«/mfrac»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mn»5«/mn»«mo»§#xA0;«/mo»«mi»di«/mi»«/mstyle»«/math»
  • Lente 4:
    «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»C«/mi»«mn»4«/mn»«/msub»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mfrac»«mn»1«/mn»«mrow»«mo»-«/mo»«mn»40«/mn»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»§#xB7;«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«msup»«mn»10«/mn»«mrow»«mo»-«/mo»«mn»2«/mn»«/mrow»«/msup»«mo»§#xA0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»m«/mi»«/mrow»«/mfrac»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»-«/mo»«mn»2«/mn»«mo»,«/mo»«mn»5«/mn»«mo»§#xA0;«/mo»«mi»di«/mi»«/mstyle»«/math»
Em uma associação por justaposição, a convergência da lente equivalente é dada pela soma das convergências das lentes associadas.
Assim, para cada caso proposto nas opções, tem-se:
a) Lentes 1 e 2: C12 = C1 + C2 = 20 + (–10) = 10 di
b) Lentes 2 e 3: C23 = C2 + C3 = –10 + 5 = 5 di
c) Lentes 1 e 3: C13 = C1 + C3 = 20 + 5 = 25 di
d) Lentes 2 e 4: C24 = C2 + C4 = –10 + (–2,5) = –12,5 di
e) Lentes 1 e 4: C14 = C1 + C4 = 20 + (–2,5) = +17,5 di
Nota-se que a maior convergência aparece na associação 1 e 3 (opção C).