FMJ 2017 — questão 40 de Física

Gabarito BÓptica — refração: desvio do raio e índice de refraçãoMedicina · Prova de Conhecimentos Gerais · Versão 3
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 40 de Física do FMJ 2017

Enunciado em texto

As figuras representam raios de mesma luz monocromática que sofrem refração ao incidirem na superfície de separação de dois meios diferentes.

[Figura: duas situações lado a lado, cada uma com uma reta normal tracejada vertical. Na da esquerda, um raio vem de cima, do meio A, inclinado (vindo da direita para a esquerda), e entra no meio B (retângulo laranja, embaixo), onde segue mais próximo da normal do que vinha no meio A. Na da direita, um raio igual vem do meio A e entra no meio C (retângulo azul, embaixo), onde se afasta da normal, saindo quase rente à superfície de separação.]

Os meios e seus respectivos índices de refração absolutos estão indicados na tabela.

meioíndice de refração
vidro crown1,52
lantânio1,90
diamante2,40

Os meios A, B e C são, respectivamente,

(A) lantânio, vidro crown e diamante.

(B) lantânio, diamante e vidro crown.

(C) vidro crown, diamante e lantânio.

(D) vidro crown, lantânio e diamante.

(E) diamante, lantânio e vidro crown.

(Enunciado e figura: Vestibular FMJ 2017, Medicina, Prova de Conhecimentos Gerais — FMJ/Vunesp.)

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

Resolução comentada

O que a questão pede: associar cada meio (A, B e C) a um material da tabela, olhando para onde o raio se desvia em cada refração.

Passo 1 — a regra do desvio. Pela lei de Snell,

n1 sen⁡θ1=n2 sen⁡θ2n_1\,\operatorname{sen}\theta_1 = n_2\,\operatorname{sen}\theta_2

Quanto maior o índice de refração do meio, menor o ângulo do raio com a normal nesse meio. Então: se o raio se aproxima da normal ao passar, ele entrou num meio de índice maior; se se afasta, entrou num meio de índice menor.

Passo 2 — a figura da esquerda (A → B). O raio se aproxima da normal ao entrar em B:

nB>nAn_B > n_A

Passo 3 — a figura da direita (A → C). O raio se afasta da normal ao entrar em C:

nC<nAn_C < n_A

Passo 4 — ordenar. Juntando, nC<nA<nBn_C < n_A < n_B. Na tabela, a ordem crescente é vidro crown (1,52) < lantânio (1,90) < diamante (2,40). Logo:

• C (o menor índice) = vidro crown;

• A (o intermediário) = lantânio;

• B (o maior índice) = diamante.

⚠️ A armadilha: inverter a regra e achar que o raio se aproxima da normal quando entra num meio de índice menor. Com isso, B viraria o vidro crown e C o diamante, que é a alternativa A. Lembre: índice maior é luz mais lenta, e o raio “se encolhe” em direção à normal.

A ideia em uma frase: aproximou da normal, o índice aumentou; afastou da normal, o índice diminuiu.

Resposta: alternativa B (lantânio, diamante e vidro crown).

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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