Física1ª sérieBNCC EM13CNT101Fácil⏱ medio

Um raio de luz no ar (n1 = 1,00) incide numa lâmina de vidro (n2 = 1,50) com ângulo de incidência i = 30,0°…

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

Um raio de luz no ar (n1 = 1,00) incide numa lâmina de vidro (n2 = 1,50) com ângulo de incidência i = 30,0°. Usando a lei de Snell, n1·sin i = n2·sin r, determine o ângulo de refração r (em graus).

A) O ângulo de refração é 25°.
B) O ângulo de refração é 30°.
C) r = 19,5° (aprox.).
D) O ângulo de refração é 10°.
E) O ângulo de refração é 45°.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Identifique os dados. n1 = 1,00 (ar), n2 = 1,50 (vidro) e i = 30,0°, com a incógnita r (ângulo de refração).
Aplique a lei de Snell: n1·sen i = n2·sen r.
Substitua os valores: 1,00 · sen 30° = 1,50 · sen r. Como sen 30° = 0,5, temos 0,5 = 1,50 · sen r.
Isole o seno: sen r = 0,5 / 1,50 = 0,3333 (aproximadamente).
Calcule o arco: r = arcsen(0,3333), que dá aproximadamente 19,5°.
Conclusão: a alternativa correta é a C, que coincide com o gabarito oficial. Como o vidro é mais refringente que o ar, a luz se aproxima da normal, por isso r (19,5°) é menor que i (30°).
Por que as outras estão erradas: A (25°) não corresponde a sen r = 0,333, pois daria sen 25° ≈ 0,42; B (30°) implicaria que a luz não muda de direção, o que contraria a lei de Snell para meios com índices diferentes; D (10°) daria sen 10° ≈ 0,17, valor pequeno demais para a razão dada; E (45°) daria sen 45° ≈ 0,71, o que faria a luz se afastar da normal, contrário ao esperado ao entrar em meio mais refringente.

💡 Dica: Aplique a lei de Snell para encontrar o ângulo de refração.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Provavelmente calculou o seno de forma imprecisa ou usou uma aproximação de arco inadequada, chegando a um valor de sen r perto de 0,42 em vez de 0,33.

Por que engana: Confundir a relação entre os índices de refração e os ângulos, aplicando a fórmula de forma incorreta.

B Erradaerro: Conceitual

Supôs que a luz não muda de direção ao passar do ar para o vidro, como se os meios fossem equivalentes, ignorando que os índices de refração são diferentes.

C Correta

Pela lei de Snell: sin r = (n1/n2)·sin i = (1,00/1,50)·sin30° = 0,6667·0,5 = 0,3333 ? r = arcsin(0,3333) ˜ 19,47° ˜ 19,5°.

D Erradaerro: Procedimental

Errou o cálculo do arco-seno ou da divisão, obtendo sen r muito pequeno (perto de 0,17), como se o raio se encurvasse excessivamente.

E Erradaerro: Conceitual

Acreditou que, ao entrar num meio mais refringente, o raio se afasta da normal, invertendo a relação entre os ângulos e os índices de refração.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

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🧩 consolidacao

🎯 Conceito central

lei de Snell

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

lei de Snell · seno e cosseno

📚 Reveja

Revisar a lei de Snell e suas aplicações em refração.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre os índices de refração e os ângulos, aplicando a fórmula de forma incorreta.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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