Explique e calcule a profundidade aparente de um objeto submerso a 1,50 m em água (n=1,33) visto por um…
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
Explique e calcule a profundidade aparente de um objeto submerso a 1,50 m em água (n=1,33) visto por um observador no ar olhando aproximadamente na direção normal à superfície. Apresente equações e o resultado numérico em metros.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Para observação próxima à normal, a profundidade aparente d' relaciona-se com a profundidade real d por d' = d·(n_ar/n_agua). Com n_ar ˜ 1,00 e n_agua = 1,33: d' = 1,50 m·(1,00/1,33) = 1,50·0,75188 ˜ 1,13 m. Derivação: aplicando a lei de Snell para um ponto emissor e traçando raios próximos à normal, sin?_ar ˜ (n_agua/n_ar)·sin?_agua; para pequenos ? a relação geométrica entre deslocamentos efetua a redução proporcional ao fator n_ar/n_agua, resultando na expressão usada.
Explicação
A profundidade aparente de um objeto submerso é reduzida devido à refração da luz ao passar do meio aquático para o ar, o que faz com que o objeto pareça estar mais próximo da superfície. A relação entre as profundidades real e aparente é dada pela razão entre os índices de refração dos dois meios, resultando em um valor que indica a profundidade percebida pelo observador. O cálculo mostra que, ao aplicar essa relação, a profundidade aparente é menor do que a profundidade real, confirmando a percepção visual alterada pela refração.
Raio-X da questão
profundidade aparente
avaliacao
refração da luz · lei de Snell
Revisar a lei de Snell e conceitos de refração em meios diferentes.
O aluno pode confundir a profundidade real com a aparente, não aplicando corretamente a fórmula da refração.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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