Simulado FUVEST 2026 — questão 52 de Física

Enunciado em texto
O fenômeno da difração constitui uma importante característica do comportamento ondulatório da luz. Nesse fenômeno, ondas desviam-se em relação à sua direção de propagação inicial quando encontram obstáculos ou atravessam orifícios com aberturas da ordem de seu comprimento de onda. A difração é conveniente para estimar distâncias consideradas “pequenas”, em relação às quais os instrumentos tradicionais de medição usuais tornam-se imprecisos.
Disponível em https://commons.wikimedia.org/. A figura mostra o padrão de intensidade luminosa produzido pela incidência de luz sobre um fio de cabelo, exibindo uma alternância de máximos e mínimos de intensidade. No caso de uma detecção distante da fenda, a espessura L do fio de cabelo pode ser calculada a partir da largura do máximo central de intensidade, dada por y= 2λD/L, sendo λ e D o comprimento de onda da luz incidente e a distância entre o fio de cabelo e o anteparo, respectivamente.
Considere que luz incida sobre um fio de cabelo, de espessura da ordem de 50 μm, e que a imagem seja projetada sobre um anteparo a uma distância de 1 m.
Entre os comprimentos de onda indicados a seguir, qual permitiria uma melhor precisão relativa na medida da espessura do fio de cabelo realizada com auxílio de uma régua de precisão 1 mm?
(A) 200 nm
(B) 300 nm
(C) 400 nm
(D) 500 nm
(E) 600 nm Note e adote: A precisão relativa é definida como a razão entre o erro intrínseco à medida e o valor da própria medida.
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à FUVEST.
Resolução comentada
O que a questão pede: entre os comprimentos de onda dados, qual dá a melhor precisão ao medir a espessura do fio de cabelo com uma régua de 1 mm.
A fórmula dada liga a largura do máximo central à espessura: , ou seja .
Medimos com uma régua cujo erro é 1 mm. O erro relativo é : quanto maior for , menor o erro relativo — melhor a precisão.
Pela fórmula, aumenta quando aumenta. Então o maior comprimento de onda dá o maior e a melhor precisão.
Conferindo com : (com 200 nm daria só 8 mm).
Resposta: alternativa E (600 nm).
Resolução em vídeo
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