Física2ª sérieBNCC EM13CNT101Média⏱ medio

Calcule o ângulo de refração se a luz passa do ar (n=1) para a água (n=1,33) com um ângulo de incidência de…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT101

Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Calcule o ângulo de refração se a luz passa do ar (n=1) para a água (n=1,33) com um ângulo de incidência de 30º.

A) 22º
B) 30º
C) 36º
D) 45º
E) 60º

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

Identifique os dados. Meio 1 é o ar, com n1 = 1. Meio 2 é a água, com n2 = 1,33. O ângulo de incidência é i = 30º. Procuramos o ângulo de refração r. Passo 2: Aplique a Lei de Snell-Descartes: n1 · sen(i) = n2 · sen(r). Passo 3: Isole o seno do ângulo refratado: sen(r) = (n1 · sen(i)) / n2 = (1 · sen 30º) / 1,33. Como sen 30º = 0,5, temos sen(r) = 0,5 / 1,33, que é aproximadamente 0,376. Passo 4: Calcule o ângulo cujo seno vale 0,376, ou seja, r = arcsen(0,376), que é aproximadamente 22º. Passo 5: Conclusão: o ângulo de refração é cerca de 22º, alternativa A, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: a B (30º) supõe que a luz não muda de direção ao passar para a água, o que contraria a refração; a C (36º) não resulta da Lei de Snell aplicada corretamente com os senos; a D (45º) indicaria um ângulo maior que o de incidência, o que não ocorre ao entrar em um meio mais refringente; a E (60º) também indica afastamento da normal, o que ocorreria apenas no sentido oposto, de água para ar.

💡 Dica: Use a Lei de Snell para calcular o ângulo de refração.

Alternativa por alternativa

A Correta

Cálculo incorreto; o ângulo é maior.

B Erradaerro: Conceitual

Supõe que a luz mantém a mesma direção ao mudar de meio, ignorando que a velocidade muda e a trajetória se desvia. Não aplica a refração.

C Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Trata a refração como uma proporção direta entre os ângulos, multiplicando o ângulo por um fator próximo de 1,2, em vez de relacionar os senos dos ângulos.

Por que engana: Confundir o índice de refração dos meios ou aplicar incorretamente a lei de Snell, resultando em cálculo errado do ângulo de refração.

D Erradaerro: Conceitual

Acredita que a luz se afasta da normal ao entrar na água, ou confunde o valor com o ângulo limite de 45º, que não se aplica a esta situação.

E Erradaerro: Conceitual

Inverte o sentido do desvio, imaginando que a água, por ser mais refringente, faz a luz se afastar mais da normal, quando na verdade ela se aproxima dela.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 progressao

🎯 Conceito central

refração da luz

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

lei de Snell · indice de refração

📚 Reveja

Revisar a Lei de Snell e os índices de refração.

⚠️ Erro mais comum

Confundir o índice de refração dos meios ou aplicar incorretamente a lei de Snell, resultando em cálculo errado do ângulo de refração.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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