Considere dois meios refringentes A e B, separados por uma superfície plana, como mostra a figura acima. Uma…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Considere dois meios refringentes A e B, separados por uma superfície plana, como mostra a figura acima. Uma luz monocromática propaga-se no meio A com velocidade v_A e refrata-se para o meio B, propagando-se com velocidade v_B. Sendo o índice de refração absoluto do meio A, n_A e do meio B, n_B e ß > a, pode-se afirmar que (Mackenzie 2016)
- A) n_A > n_B e v_A > v_B
- B) n_A > n_B e v_A < v_B
- C) n_A < n_B e v_A < v_B
- D) n_A < n_B e v_A > v_B
- E) n_A = n_B e v_A = v_B
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Lembre que a refracao ocorre porque a luz muda de meio e de velocidade. O enunciado usa os angulos alfa (a) e beta (ß) medidos em relacao a superficie de separacao, como indicado na figura. Por isso, o angulo de incidencia em relacao a normal e 90 - a e o angulo de refracao em relacao a normal e 90 - ß. Passo 2: Como ß > a, temos 90 - ß < 90 - a, ou seja, o angulo de refracao (com a normal) e menor que o de incidencia. Passo 3: Pela Lei de Snell, n_A . sen(incidencia) = n_B . sen(refracao). Se o angulo de refracao e menor que o de incidencia, sen(refracao) < sen(incidencia), logo n_B > n_A, isto e, n_A < n_B. Passo 4: O meio mais refringente (maior indice) e aquele em que a luz se propaga mais lentamente. Como n = c/v, com c fixo, maior indice significa menor velocidade. Assim v_A > v_B. Passo 5: Conclusao: n_A < n_B e v_A > v_B, alternativa D. Por que as outras estao erradas: A inverte os dois indices e ainda atribui velocidades incompativeis com a relacao n = c/v; B inverte a comparacao dos indices, o que contraria a Lei de Snell com os angulos dados; C acerta os indices, mas afirma que v_A < v_B, o que contraria n = c/v; E supoe que os meios sao identicos, mas a luz so se desvia ao mudar de meio, o que exige n_A diferente de n_B.
💡 Dica: Analise a relação entre índices de refração e velocidades nos meios.
Alternativa por alternativa
O aluno toma os angulos como se fossem medidos em relacao a normal e conclui que o meio A e mais refringente. Depois associa indice maior a velocidade maior, quando a relacao correta e inversa.
O aluno le corretamente a velocidade (associando indice maior a velocidade menor), mas inverte a comparacao dos indices por tomar os angulos em relacao a normal, em vez de a superficie.
O aluno identifica corretamente que o meio B e mais refringente, mas acredita que a velocidade tambem e maior em B, supondo uma relacao direta entre indice e velocidade em vez de inversa (v = c/n).
CORRETA. Como β > α, o meio B tem menor índice de refração (n_A < n_B), e a velocidade da luz é maior no meio de menor índice (v_A > v_B).
O aluno imagina que, por a luz ser monocromatica e apenas 'atravessar' a superficie, os meios teriam o mesmo indice e a mesma velocidade. Ignora que o desvio so ocorre porque os meios sao diferentes.
Raio-X da questão
índice de refração e velocidade da luz
diagnostico
índice de refração absoluto · velocidade da luz em meios
Estude a relação entre índice de refração e velocidade da luz em meios diferentes.
Confundir a relação entre índice de refração e velocidade da luz, invertendo os valores.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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