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Questão 24

UNICAMP 2014
Física

O sistema de imagens street view disponível na internet permite a visualização de vários lugares do mundo através de fotografias de alta definição, tomadas em 360 graus, no nível da rua.

a) Em uma câmera fotográfica tradicional, como a representada na figura ao lado, a imagem é gravada em um filme fotográfico para posterior revelação. A posição da lente é ajustada de modo a produzir a imagem no filme colocado na parte posterior da câmera. Considere uma câmera para a qual um objeto muito distante fornece uma imagem pontual no filme em uma posição p’ = 5 cm . O objeto é então colocado mais perto da câmera, em uma posição p = 100 cm, e a distância entre a lente e o filme é ajustada até que uma imagem nítida real invertida se forme no filme, conforme mostra a figura. Obtenha a variação da posição da imagem p’ decorrente da troca de posição do objeto.

b) Nas câmeras fotográficas modernas, a captação da imagem é feita normalmente por um sensor tipo CCD (Charge Couple Devide). Esse tipo de dispositivo possui trilhas de capacitores que acumulam cargas elétricas proporcionalmente à intensidade da luz incidente em cada parte da trilha. Considere um conjunto de 3 capacitores de mesma capacitância C = 0,6 pF , ligados em série conforme a figura ao lado. Se o conjunto de capacitores é submetido a uma diferença de potencial V = 5,0 V , qual é a carga elétrica total acumulada no conjunto?

Gabarito:

Resolução:

a) O objeto está localizado "no infinito", portanto, trata-se de um objeto impróprio. Assim:

f = p_1=5cm

Nas condições da figura (p2 = 100 cm), a distante p'2 entre a lente e o filme será, pela Equação de Gauss:

frac{1}{f}=frac{1}{p_2}+frac{1}{p_2}\frac{1}{5}=frac{1}{100}+frac{1}{p_2}\	herefore p_2 = frac{100}{19} approx 5,26cm

A variação da imagem será:

Delta p=p_2-p_1=0,26 cm

b) A capacitância equivalente será:

C_{eq}=frac{C}{3} = frac{0,6}{3} = 0,2pF

Como os capacitores estão em série, a carga neles é a mesma:

Q = CU = 0,2cdot 5 p = 1,0pC

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