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FísicaENEMBNCC EM13CNT205Difícil⏱ 8 a 12 min

Em algumas salas de cinema tridimensional, duas imagens são projetadas com polarizações diferentes. Os óculos…

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

Em algumas salas de cinema tridimensional, duas imagens são projetadas com polarizações diferentes. Os óculos possuem filtros que controlam qual imagem chega a cada olho. Quando a luz polarizada atravessa um filtro, sua intensidade pode ser calculada pela lei de Malus: I = I0 x cos^2(theta), em que theta é o ângulo entre a direção de polarização da luz e o eixo do filtro. Considere um feixe de intensidade inicial I0 = 120 W/m^2 incidindo em um filtro ideal. Analise três posições do filtro: theta = 0 graus, theta = 60 graus e theta = 90 graus. Na crítica da Escola de Frankfurt, a indústria cultural emprega meios técnicos de reprodução e distribuição em larga escala. Entretanto, o funcionamento físico desses meios não determina, por si só, como cada espectador interpreta uma obra. Calcule a intensidade transmitida nas três posições, explique como a polarização permite controlar a imagem recebida pelo espectador e analise a relação entre essa técnica e a crítica da Escola de Frankfurt à indústria cultural.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Pela lei de Malus, I = I0 x cos^2(theta). Para theta = 0 graus, cos(0 graus) = 1, portanto I = 120 x 1^2 = 120 W/m^2. Para theta = 60 graus, cos(60 graus) = 0,5, então I = 120 x (0,5)^2 = 120 x 0,25 = 30 W/m^2. Para theta = 90 graus, cos(90 graus) = 0, logo I = 0 W/m^2. Assim, o filtro transmite a intensidade máxima quando seu eixo está alinhado à polarização, transmite parte da luz em posições intermediárias e bloqueia idealmente o feixe quando os eixos são perpendiculares. No cinema tridimensional, diferentes polarizações possibilitam separar as imagens destinadas a cada olho. Os filtros dos óculos selecionam predominantemente uma imagem para o olho direito e outra para o esquerdo, permitindo que o sistema visual produza a percepção de profundidade. Em relação à Escola de Frankfurt, essa técnica integra a infraestrutura que viabiliza a reprodução controlada e a exibição massiva de produtos culturais. A padronização de projetores, filtros e cópias permite oferecer condições técnicas semelhantes a um grande público. Contudo, os cálculos físicos descrevem a transmissão da luz e o funcionamento do dispositivo, não comprovando que todos os espectadores atribuam o mesmo significado à obra. Portanto, a Física explica o meio técnico da experiência, enquanto a crítica frankfurtiana examina sua organização econômica, cultural e social.

Explicação

A aplicação da lei de Malus fornece 120 W/m^2, 30 W/m^2 e 0 W/m^2. Esses resultados explicam a seleção óptica das imagens. A análise crítica adequada relaciona a técnica à reprodução cultural em larga escala sem reduzir a interpretação do público a uma consequência automática do fenômeno físico.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom analisar
Leitura Alto
Discriminação Médio
Peso pedagógico Médio
Autonomia do enunciado Alta para o cálculo;
Cobertura da habilidade Interpreta
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ Dissertativa interdi🧩 Questão de integraçã
🎯 Conceito central

Lei de Malus e polarização da luz.

📌 Objetivo

Aplicar a lei de Mal

🧱 Pré-requisitos

Trigonometria básica com seno e cosseno de ângulos notáveis. · Conceito de polarização da luz e intensidade luminosa.

📚 Reveja

Aplicações tecnológicas da polarização e indústria cultural.

⚠️ Erro mais comum

Usar cos(theta) em vez de cos²(theta) ou interpretar a intensidade como nula em 60 graus.

🌎 Tema transversal

Ciência, tecnologia, mídia e sociedade.

🤝 Socioemocional

Pensamento crítico.

🏫 Contexto

Tecnologia de projeç

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