Em uma demonstração escolar, um feixe de laser atravessa o ar e incide obliquamente sobre a superfície plana…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma demonstração escolar, um feixe de laser atravessa o ar e incide obliquamente sobre a superfície plana de um recipiente com água. Um anteparo colocado dentro da água mostra que a parte do feixe que penetra no líquido segue uma trajetória diferente da trajetória que tinha no ar. Considere, especificamente, o raio transmitido para dentro da água, e não a parcela que pode retornar pela superfície. Com base nessa situação, qual fenômeno explica a mudança observada na trajetória do raio transmitido ao passar do ar para a água?
- A) O raio deixa de existir ao alcançar a superfície da água.
- B) O raio retorna integralmente para o ar pela superfície.
- C) O raio aumenta sua velocidade ao penetrar na água.
- D) O raio mantém sua trajetória e sua velocidade no líquido.
- E) O raio sofre refração e se aproxima da normal à superfície.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique o fenômeno envolvido. Quando um feixe de luz passa de um meio para outro e muda de velocidade, sua trajetória se desvia. Esse desvio na passagem entre meios transparentes é chamado de refração.Passo 2: Analise o sentido do desvio. O ar tem índice de refração menor que o da água, então a velocidade da luz diminui ao entrar na água. Ao penetrar num meio mais refringente, o raio transmitido se aproxima da normal (reta perpendicular à superfície no ponto de incidência). Por isso a trajetória dentro da água é diferente da que existia no ar.Passo 3: Verifique a alternativa E. Ela descreve exatamente isso: refração com aproximação da normal. Está correta e coincide com o gabarito oficial.Passo 4: Analise as demais. A) está errada, pois o raio transmitido continua existindo dentro da água e pode ser observado no anteparo. B) está errada, pois o retorno para o ar é apenas uma parcela da luz (reflexão), e o enunciado pede o raio transmitido. C) está errada, pois a luz diminui de velocidade ao entrar na água, e não aumenta. D) está errada, pois a mudança de meio altera a velocidade e, consequentemente, a trajetória do raio.Passo 5: Conclusão. A mudança observada no raio transmitido é causada pela refração, com aproximação da normal ao penetrar na água.
💡 Dica: Considere as propriedades da refração da luz.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a luz 'some' ao entrar em um meio transparente, confundindo a parte transmitida com algo que só existe no ar. Não percebe que o anteparo dentro da água mostra justamente que o raio continua se propagando.
O aluno confunde a reflexão na superfície com a transmissão, supondo que todo o raio volta para o ar. Ele ignora que a parcela refletida é apenas parte da luz incidente e que o enunciado pede especificamente o raio transmitido.
Por que engana: Confundir reflexão com refração, acreditando que a luz apenas retorna ao meio original.
O aluno supõe que a luz, ao entrar em um meio mais denso, ganha velocidade, talvez por associar 'penetrar' a 'acelerar'. Não sabe que a velocidade da luz diminui ao passar do ar para a água, e essa diminuição é que causa o desvio.
O aluno acredita que a luz mantém a mesma velocidade e direção em qualquer meio, como se o ar e a água fossem equivalentes para a propagação. Não reconhece que a mudança de meio altera a velocidade e, portanto, a trajetória.
Ao passar do ar para a água, o raio transmitido muda de meio e, portanto, de velocidade. Como a incidência é oblíqua, essa mudança de velocidade provoca também alteração na direção do raio. Por passar de um meio menos refringente para um meio mais refringente, o raio se aproxima da normal à superfície. A menção explícita ao raio transmitido e à incidência oblíqua evita confundir o fenômeno com a reflexão ou com o caso de incidência normal.
Raio-X da questão
refração da luz
avaliacao
refração da luz · propagação da luz
Revisar os conceitos de refração e mudança de meio.
Confundir reflexão com refração, acreditando que a luz apenas retorna ao meio original.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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