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Um feixe de luz incide do ar (n = 1,00) sobre uma lâmina de vidro (n = 1,50) com ângulo de incidência ?1 =…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT205

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

Um feixe de luz incide do ar (n = 1,00) sobre uma lâmina de vidro (n = 1,50) com ângulo de incidência ?1 = 30°. Determine o ângulo de refração ?2 no vidro (em graus).

A) ?2 ˜ 19,5°.
B) ?2 = 0°
C) ?2 = 45°
D) ?2 = 60°
E) ?2 = 90°

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

Identifique os dados. Meio 1 é o ar (n1 = 1,00), meio 2 é o vidro (n2 = 1,50), e o ângulo de incidência é θ1 = 30°. Queremos θ2, o ângulo de refração no vidro.
Aplique a lei de Snell-Descartes: n1 · sen(θ1) = n2 · sen(θ2).
Isole o seno do ângulo refratado: sen(θ2) = (n1 / n2) · sen(θ1) = (1,00 / 1,50) · sen(30°).
Como sen(30°) = 0,5, temos sen(θ2) = (1/1,5) · 0,5 = 0,5 / 1,5 = 0,333...
Calcule o ângulo com o arco-seno: θ2 = arcsen(0,333...), que é aproximadamente 19,5°.
Conclusão. O resultado é θ2 ≈ 19,5°, que corresponde à alternativa A e coincide com o gabarito oficial. Como o vidro é mais refringente que o ar, a luz se aproxima da normal, por isso θ2 é menor que θ1.
Por que as outras estão erradas: a alternativa B (0°) só ocorreria com incidência normal, o que não é o caso aqui. A alternativa C (45°) seria maior que 30°, indo contra a aproximação da normal ao entrar em meio mais refringente. A alternativa D (60°) também é maior que 30° e não resulta da lei de Snell com esses índices. A alternativa E (90°) corresponderia a raio rasante no vidro, o que não acontece com incidência de 30°.

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

Alternativa por alternativa

A Correta

Lei de Snell: n1·sin?1 = n2·sin?2 ? sin?2 = (1,00·sin30°)/1,50 = 0,3333; ?2 = arcsin(0,3333) ˜ 19,5°.

B Erradaerro: Conceitual

Acredita que a luz não se desvia ao mudar de meio ou que o ângulo refratado é nulo, confundindo refração com a incidência perpendicular à superfície.

C Erradaerro: Conceituala que mais engana

Supõe que o raio, ao entrar em um meio mais refringente, se afasta da normal e fica mais inclinado, ou seja, inverte o sentido do desvio previsto pela lei de Snell.

Por que engana: Confundir os ângulos de incidência e refração, aplicando a lei de Snell de forma incorreta.

D Erradaerro: Procedimental

Usa o complemento do ângulo de incidência (90° - 30° = 60°) ou troca seno por cosseno, tratando o ângulo como se fosse medido em relação à superfície e não à normal.

E Erradaerro: Senso comum

Imagina que a luz 'deita' sobre a superfície ao entrar no vidro, como se fosse o ângulo limite ou um raio rasante, o que não condiz com a aplicação da lei de Snell.

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

refração da luz

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

lei de Snell · ângulos de incidência e refração

📚 Reveja

Revisar a Lei de Snell e cálculos de refração.

⚠️ Erro mais comum

Confundir os ângulos de incidência e refração, aplicando a lei de Snell de forma incorreta.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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