PUC Minas 2023 (2º semestre, Medicina) — questão 39 de Física
Enunciado em texto
A lâmpada de Moser foi inventada em 2002 por Alfredo Moser, de Uberaba-MG. Essa tecnologia consiste em uma garrafa pet contendo uma solução de água e água sanitária para não haver proliferação de organismos nem escurecimento da água. A parte superior da garrafa fica exposta ao ambiente externo, recebendo luz do sol, enquanto a parte de baixo da garrafa funciona como uma lâmpada, iluminando o ambiente interno.
[Fotos: à esquerda, uma garrafa PET cheia de líquido presa no telhado, vista de dentro de um cômodo escuro, brilhando como uma lâmpada, com uma mão estendida abaixo dela; à direita, vista de cima do telhado, o gargalo das garrafas, com tampas pretas, saindo das telhas.]
Fonte: https://www.bbc.com/portuguese/noticias/2013/08/130813_lampada_garrafa_gm
Identifique o fenômeno ótico que ocorre quando um feixe de luz passa da atmosfera para a solução da lâmpada de Moser.
(A) Aberração cromática.
(B) Difração.
(C) Interferência.
(D) Refração.
(Enunciado e figura: Vestibular PUC Minas 2023 (2º semestre), Medicina — PUC Minas.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC Minas).
Resolução comentada
O que a questão pede: o fenômeno óptico que acontece quando a luz passa do ar para a água da garrafa.
Passo 1 — mudança de meio. A luz sai do ar e entra na água (atravessando o plástico). Nesses meios ela tem velocidades diferentes: o índice de refração do ar é cerca de 1,0 e o da água, cerca de 1,33. A passagem de um meio para outro, com mudança de velocidade (e, em geral, de direção), é a refração.
Passo 2 — como a lâmpada funciona. A luz do sol entra pela parte de cima, refrata na água e é espalhada em várias direções dentro da garrafa. Assim, a parte de baixo, dentro da casa, ilumina o cômodo em todas as direções, como uma lâmpada.
Por que não as outras: (A) aberração cromática é um defeito de lentes, que focam cores diferentes em pontos diferentes; não é o fenômeno básico da passagem ar–água. (B) difração é o contorno de obstáculos ou fendas de tamanho comparável ao comprimento de onda da luz, que é muito pequeno perto de uma garrafa. (C) interferência é a superposição de ondas coerentes, como nas cores de uma bolha de sabão.
⚠️ A armadilha: marcar a B, pensando que a luz “se espalha” dentro da garrafa por difração. Esse espalhamento vem das muitas refrações (e reflexões) nas superfícies curvas da garrafa e da água.
A ideia em uma frase: quando a luz passa de um meio para outro, como do ar para a água, ela sofre refração.
Resposta: alternativa D (refração).
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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