PUC-SP 2018 (inverno) — questão 11 de Física

Gabarito CÓptica — refração nas faces de um aquárioVestibular de Inverno · Prova objetiva
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 11 de Física do PUC-SP 2018 (inverno)

Enunciado em texto

Quando necessário, adote os valores da tabela:

• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s−210\ \text{m.s}^{-2} • calor específico da água: 1,0 cal.g−1.∘C−11{,}0\ \text{cal.g}^{-1}.{}^{\circ}\text{C}^{-1} • densidade da água: 1 g.cm−31\ \text{g.cm}^{-3} • 1cal = 4,0 J • π = 3

Observando a figura abaixo, podemos notar duas imagens distintas e simultâneas do mesmo peixe através de faces adjacentes de um aquário como, por exemplo, do peixe branco. Isso é possível devido ao fenômeno óptico conhecido como:

[Foto: aquário de vidro em forma de cubo, com peixes coloridos, visto por uma quina; o mesmo peixe branco aparece duas vezes, uma em cada face vizinha do aquário.]

Fonte: < https://hypescience.com/esse-aquario-invertido-e-genial/ >

(A) Interferência

(B) Iridescência

(C) Refração

(D) Difração

(Enunciado e figura: Vestibular PUC-SP 2018 (Inverno) — PUC-SP.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP).

Resolução comentada

O que a questão pede: o fenômeno que faz o mesmo peixe aparecer em duas faces vizinhas do aquário.

Passo 1 — o caminho da luz. A luz que sai do peixe passa da água para o vidro e do vidro para o ar. Em cada mudança de meio, ela muda de velocidade e, chegando inclinada, muda de direção: isso é a refração.

Passo 2 — por que duas imagens. Raios que saem do peixe por uma face e raios que saem pela face vizinha são desviados de modos diferentes, porque as faces têm inclinações diferentes. Quem olha pela quina recebe os dois feixes e vê o peixe em duas posições: duas imagens do mesmo objeto.

Por que não as outras: interferência e difração são efeitos ondulatórios que aparecem com fendas e obstáculos da ordem do comprimento de onda da luz, coisa que não há aqui; iridescência é o brilho colorido que muda com o ângulo, como numa bolha de sabão ou na asa de uma borboleta.

⚠️ A armadilha: marcar “difração” porque a imagem parece “desviada”. Desvio de luz ao mudar de meio é refração; difração é a luz contornando obstáculos e fendas.

A ideia em uma frase: a luz muda de direção ao atravessar água, vidro e ar (refração), e por isso cada face do aquário mostra o peixe num lugar diferente.

Resposta: alternativa C (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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