FAMEMA 2018 — questão 37 de Física

Gabarito DÓptica — refração: lei de Snell e ângulo de desvioProva II · Versão 1

Enunciado da questão 37 de Física do FAMEMA 2018 — Enunciado — imagem da prova

Enunciado em texto

Um raio de luz monocromático propaga-se por um meio A, que apresenta índice de refração absoluto $n_A = 1$ , e passa para outro meio B, de índice de refração $n_B = \sqrt{2}$ , conforme figura.

[Figura: superfície horizontal separando o “Meio A” (em cima) do “Meio B” (embaixo), com a “Reta normal” vertical tracejada. O raio incidente vem de cima, à esquerda, fazendo 45º com a normal. No meio B, o raio refratado se aproxima da normal; o prolongamento do raio incidente segue tracejado. O ângulo d está marcado entre o raio refratado e esse prolongamento.]

Considere que o raio incidente forma com a normal à superfície o ângulo de 45º. Nessas condições, o ângulo de desvio (d), indicado na figura, é igual a

(A) 60º.

(B) 30º.

(D) 15º.

(E) 90º.

(Enunciado e figura: Vestibular FAMEMA 2018, Prova II — Famema/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Marília (Famema) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: o desvio do raio, isto é, o ângulo entre a direção em que ele continuaria e a direção em que ele realmente segue no meio B.

Passo 1 — a lei de Snell:

$n_A\,\text{sen}\,i = n_B\,\text{sen}\,r$

$1 \times \frac{\sqrt{2}}{2} = \sqrt{2}\,\text{sen}\,r$

$\text{sen}\,r = \frac{1}{2} \;\Rightarrow\; r = 30^\circ$

O raio refratado faz 30º com a normal: ele se aproxima da normal, como esperado ao passar para um meio mais refringente.

Passo 2 — o desvio. O prolongamento do raio incidente continua fazendo 45º com a normal; o raio refratado faz 30º. O desvio é a diferença:

$d = i - r = 45^\circ - 30^\circ = 15^\circ$

⚠️ A armadilha: parar no ângulo de refração e responder 30º, a alternativa B. A questão pede o desvio d, que na figura está entre o raio refratado e o prolongamento tracejado, não entre o raio e a normal.

A ideia em uma frase: a lei de Snell dá o ângulo de refração; o desvio é quanto o raio “virou”: a diferença entre o ângulo de incidência e o de refração.

Resposta: alternativa D (15º).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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