Questões BNCC EF09CI05

— Professora, no microscópio temos duas lentes que ampliam o inseto. Como podemos usar algo assim para ver a Lua melhor? — perguntou Miguel durante a oficina de ciências. A professora sugeriu construir um telescópio simples com duas lentes comuns: uma bem arredondada na frente do tubo e outra menos arredondada junto ao olho. Alinhadas nesse sentido, a Lua apareceu várias vezes maior. Invertendo as lentes, a ampliação ficou pequena e a imagem, borrada. Os estudantes anotaram essas observações para discutir como diferentes formatos de lente ajudam a aproximar objetos muito distantes.

Compare o uso de lentes no microscópio e no telescópio construído pelos estudantes e identifique qual princípio óptico comum permite ampliar as imagens de objetos muito pequenos ou muito distantes?

Nas paredes de um corredor de um prédio antigo, uma fileira de caixas negras chamava a atenção dos visitantes da feira de ciências local. Cada caixa continha um pequeno dispositivo para projetar a imagem externa: no primeiro, um orifício de 1 mm; no segundo, uma lente convexa de plástico; e no terceiro, uma lente convexa com maior curvatura. Os visitantes notaram que, enquanto o orifício produzia imagens escuras e pouco definidas, a lente de plástico gerava projeções mais claras, e a lente mais curva tornava a imagem ainda mais nítida, porém com área reduzida.

Com base no texto, qual característica da lente mais curva explica o aumento da nitidez da imagem projetada?

Nas margens de um igarapé ao entardecer, um grupo de estudantes coletava água para investigar pequenos organismos. Sem microscópio, colocaram uma gota d’água sobre um pedaço de plástico transparente apoiado em um vaso, iluminando-a com uma lanterna. Observando através da gota, notaram detalhes das algas e zooplâncton. Em seguida, fizeram o mesmo com uma lente de vidro de óculos descartado e compararam as imagens obtidas. Anotaram que a gota produzia uma imagem ampliada, mas com bordas menos definidas, enquanto a lente de vidro exibia nitidez superior.

Com base no relato, qual fator relacionado ao formato da gota d’água explica a menor definição das bordas dos organismos observados em comparação à lente de vidro?

— Mãe, por que o lápis parece dobrado dentro do copo com água? — pergunta João enquanto observa o objeto submerso.
Em resposta, Maria coloca um lápis idêntico fora do copo, alinhado verticalmente, e compara as imagens. No vidro com água, a parte submersa do lápis parece deslocada lateralmente em relação à parte fora da água. João repete o experimento usando um copo transparente diferente e confirma a mesma diferença aparente.
Dados do experimento:
• Meio 1: ar (densidade menor)
• Meio 2: água (densidade maior)
Observação: o lápis parece “quebrado” na superfície da água.

Analise o texto e identifique o fenômeno óptico responsável pela aparente mudança de posição do lápis na interface ar-água.

— Professora, por que essa tira faz som mais agudo quando eu pulo mais forte sobre ela? — perguntou Lara ao observar o experimento de tiras de plástico instaladas em suportes. A docente propôs: “Vejam como mudam os sons quando alteramos a tensão e o comprimento das tiras.” Lara e João testaram quatro tiras idênticas. Primeiro, esticaram cada uma com tensões diferentes, mantendo o comprimento fixo. Depois, mantiveram a tensão constante e encurtaram pela metade o comprimento de cada tira. No osciloscópio, a frequência do som dobrou ao dobrar a tensão e aumentou 50% ao reduzir o comprimento pela metade. Dados ilustrativos.

Analise o texto-base e identifique qual variável mostrou maior efeito sobre a frequência do som produzido pelas tiras de plástico.

Durante uma tarde de estudos, Luiz realizou um experimento doméstico com objetos transparentes. Ele posicionou uma lanterna de LED de um lado de uma mesa escura e, sobre ela, colocou: (1) um copo de vidro plano vazio, (2) um copo de vidro plano cheio de água, (3) uma lente de aumento, (4) um prisma de vidro. Observou-se o comportamento do feixe de luz em cada caso: no item (1) o feixe manteve-se paralelo; no item (2) desviou-se ligeiramente; no item (3) convergiu em um ponto focal; no item (4) dispersou-se em cores.

Analise o texto-base e identifique qual objeto transparente concentrou o feixe de luz em um ponto focal.

Por que o canudo dentro de um copo com água parece deslocado? Ao observar essa mudança, Ana preencheu um copo transparente com água até a metade e inseriu um canudo verticalmente. De fora, ela percebeu que a parte submersa do canudo se apresentava em posição diferente da parte aérea, embora fizesse parte do mesmo objeto. Ana anotou que a luz, ao atravessar o vidro do copo, o ar e a água, alterou sua trajetória.

A partir do texto-base, identifique qual fenômeno óptico descreve corretamente a mudança de direção da luz ao passar do ar para a água.

Você já percebeu que ao tocar as cordas de um violão, tampas de panelas ou elásticos esticados surgem sons diferentes? Carla decidiu explorar esse fenômeno em casa. Ela prendeu um elástico em uma caixa de cartas e o esticou. Em seguida, tocou o elástico e anotou se o som ficava mais agudo ou grave. Depois, manteve o material e a tensão constantes e variou apenas o comprimento do elástico em três medições: 5 cm, 10 cm e 15 cm. Observou que comprimentos menores produziram sons mais agudos. A partir dessa experiência, Carla entendeu que comprimento, tensão e material são variáveis que influenciam o som.

Identifique a proposta experimental que investiga exclusivamente o efeito do comprimento de uma corda na frequência do som gerado.