ITA 2014 — questão 14 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a que fração da intensidade original cai a luz em $P$ quando se tampa um orifício e quando se tampam dois.

Passo 1 — em $P$ as ondas chegam em fase. $P$ está à mesma distância dos três orifícios, iluminados por igual pela mesma frente de onda. As três ondas chegam com a mesma fase e a mesma amplitude $A_0$, e as amplitudes se somam.

Passo 2 — a intensidade é proporcional ao quadrado da amplitude.

$$\text{3 abertos: } (3A_0)^2 = 9A_0^2$$

$$\text{2 abertos: } (2A_0)^2 = 4A_0^2$$

$$\text{1 aberto: } A_0^2$$

Passo 3 — as frações. Com um orifício tampado, a intensidade passa a $4/9$ da original; com dois tampados, a $1/9$.

Conferindo: com os três abertos, $P$ recebe 9 vezes a intensidade de um orifício sozinho, e não 3 vezes. A energia não é criada: ela é redistribuída no anteparo, mais nos máximos e menos nos mínimos.

Um detalhe do enunciado: “reduções” aqui significa “a intensidade fica reduzida a”. A redução propriamente dita seria $5/9$ e $8/9$, que não aparecem nas alternativas.

⚠️ A armadilha: somar intensidades em vez de amplitudes, como se as fontes não interferissem: daria $2/3$ e $1/3$, a alternativa B.

A ideia em uma frase: ondas coerentes em fase somam amplitudes, e a intensidade acompanha o quadrado da amplitude.

Resposta: alternativa A (4/9 e 1/9).