Dados ilustrativos: Em uma aula de Física, estudantes usaram um bloco semicircular de acrílico para medir o…

Questão

Dados ilustrativos: Em uma aula de Física, estudantes usaram um bloco semicircular de acrílico para medir o índice de refração. Empregaram um laser e um transportador para anotar cinco pares de ângulos de incidência (i) e refração (r): (i=30°, r=19°), (i=30°, r=20°), (i=29°, r=19°), (i=31°, r=20°), (i=30°, r=19°). Calcularam as médias i=30° e r=19,4° antes de prosseguir. Identifique a expressão que determina corretamente o índice de refração do acrílico com base nos dados do texto-base.

1. A) n = (r) / (i)
2. B) n = sin(i) / sin(r)
3. C) n = (i) / (r)
4. D) n = tan(i) / tan(r)
5. E) n = sin(r) / sin(i)

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. O enunciado descreve um raio de laser que incide no bloco de acrílico com ângulo de incidência i, medido a partir da normal, e é refratado no acrílico com ângulo r. Ou seja, a luz passa do ar (meio 1, índice aproximadamente 1) para o acrílico (meio 2, índice n). Passo 2: A lei de Snell-Descartes relaciona os índices e os senos dos ângulos: n1 * sen(i) = n2 * sen(r). Como n1 = 1 para o ar, obtém-se n = sen(i) / sen(r), que é a alternativa B. Passo 3: Aplicando as médias do texto (i = 30° e r = 19,4°): sen(30°) = 0,5 e sen(19,4°) ≈ 0,332, logo n ≈ 0,5 / 0,332 ≈ 1,5, valor coerente com o índice de refração típico do acrílico (cerca de 1,49). Passo 4: Por que as outras estão erradas: A usa a razão entre ângulos em graus, o que não tem fundamento na lei de Snell; C também faz a razão direta entre ângulos, apenas invertida; D usa tangentes, que não aparecem na lei de Snell; E inverte a posição de sen(i) e sen(r), o que daria cerca de 0,66, valor incompatível com o acrílico. Passo 5: O gabarito oficial B está correto e coincide com a resolução feita aqui, sem divergência.

💡 Dica: Use a lei de Snell para relacionar os ângulos e calcular o índice de refração.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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