ENEM 2016 (2ª aplicação) — questão 67 de Física

Resolução comentada

Um filtro polarizador deixa passar a luz que vibra ALINHADA com o seu eixo e bloqueia a que vibra PERPENDICULAR a ele.

$$I = I_0 \cos^{2}\theta \qquad\text{com } \theta \text{ entre a polarização da luz e o eixo do filtro}$$

$$\theta = 0^{\circ} \;\Longrightarrow\; \text{passa tudo} \qquad\qquad \theta = 90^{\circ} \;\Longrightarrow\; \text{bloqueia tudo}$$

O enunciado dá o dado decisivo: a luz refletida na água da pista adquire polarização HORIZONTAL. Para eliminá-la, o eixo do filtro tem de ficar a 90° dela:

$$\text{luz HORIZONTAL} \;\Longrightarrow\; \text{eixo do filtro VERTICAL}$$

As linhas desenhadas nas lentes representam o eixo de polarização — o próprio enunciado diz isso. Então as lentes que resolvem o problema são as de linhas verticais: alternativa A.

⚠️ A armadilha é natural e vale nomear: a intuição sugere "linhas horizontais para bloquear luz horizontal", como uma persiana que barra o que vem na mesma direção das ripas. É o contrário. O eixo do polarizador é a direção que PASSA, não a que barra. Por isso a alternativa D (linhas horizontais) — que deixaria passar justamente o brilho — está ali.

Por que a luz refletida sai polarizada, que é o que torna o truque possível. Quando a luz incide obliquamente numa superfície horizontal como a água, a componente que vibra paralela à superfície (isto é, horizontal) é refletida com muito mais eficiência que a perpendicular. O reflexo do asfalto molhado é, portanto, quase todo horizontal — e é essa seletividade natural que um filtro vertical consegue explorar.

$$\text{no ângulo de Brewster, } \tan\theta_B = n, \text{ a luz refletida é 100\% polarizada}$$

E é por isso que óculos polarizados funcionam. Eles cortam o brilho da água, do asfalto e da neve — todos reflexos horizontais — sem escurecer o resto da cena, porque a luz que vem diretamente dos objetos não é polarizada e perde apenas metade da intensidade ao atravessar qualquer polarizador.

Por que as outras caem: B (linhas inclinadas) barraria só parte do brilho, por $\cos^2 45^{\circ} = 0{,}5$; C (uma lente vertical e outra horizontal) deixaria um olho protegido e o outro ofuscado; D (horizontais) deixa passar exatamente o que se quer barrar; E (sem linhas) não é polarizador — é lente escura comum, que reduz tudo por igual e não resolve o ofuscamento.

A ideia em uma frase: o eixo do polarizador é o que PASSA — para matar um brilho horizontal, o eixo tem de ser vertical.

Resposta: alternativa A.