Santa Marcelina 2020 — questão 58 de Física

Gabarito AÓptica — refração com incidência normal e afastamento da normalProcesso Seletivo Medicina · 1º semestre · Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 58 de Física do Santa Marcelina 2020

Enunciado em texto

Um feixe de laser verde, proveniente do ar, incide perpendicularmente à superfície de separação do ar com um meio óptico 1, dirigindo-se à superfície de separação desse meio com um segundo meio óptico 2, conforme indicado na figura. O índice de refração do ar é menor que o dos meios 1 e 2.

[Figura: recipiente com dois meios: o meio 1 (amarelo) por cima e o meio 2 (azul) por baixo, separados por uma superfície inclinada. O feixe vem do ar, de cima para baixo, e entra no meio 1 perpendicularmente à superfície horizontal (sinal de ângulo reto), sem desviar. Ao chegar à superfície inclinada, onde a normal está tracejada, ele passa para o meio 2 desviando-se, afastando-se da normal.]

De acordo com o que se observa na figura, conclui-se que o feixe proveniente do ar, ao passar para o meio 1, ____________ refração, seguindo por esse meio com uma velocidade ____________ a que tinha no ar. Quando esse feixe passa para o meio 2, afasta-se da reta normal no ponto de incidência, visto que o meio 2 é ____________ refringente que o meio 1.

As lacunas do texto são preenchidas por:

(A) sofre – menor do que – menos.

(B) sofre – igual – mais.

(C) sofre – maior do que – menos.

(D) não sofre – igual – mais.

(E) não sofre – menor do que – menos.

(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2020 (1º semestre) — FASM/Vunesp.)

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

Resolução comentada

O que a questão pede: completar as três lacunas sobre o que acontece com o feixe nas duas fronteiras.

1ª lacuna — sofre refração. Refração é a passagem da luz de um meio para outro, com mudança de velocidade. Na incidência perpendicular o feixe não desvia, mas ainda assim muda de meio e de velocidade: sofre refração (sem desvio).

2ª lacuna — velocidade menor. O meio 1 tem índice maior que o do ar. Como n=c/vn = c/v, índice maior significa velocidade menor do que no ar.

3ª lacuna — menos refringente. Ao entrar no meio 2, o feixe se afasta da normal. Pela lei de Snell, n1 sen i=n2 sen rn_1\,\text{sen}\,i = n_2\,\text{sen}\,r: se r > i, então n2<n1n_2 < n_1. O meio 2 é menos refringente que o 1.

⚠️ A armadilha: achar que, sem desvio, não há refração (alternativas D e E). O desvio é uma consequência possível da refração, não a sua definição: o que caracteriza a refração é a troca de meio com mudança de velocidade.

A ideia em uma frase: incidência normal: refração sem desvio; afastar-se da normal: o novo meio é menos refringente, e a luz anda mais rápido nele.

Resposta: alternativa A (sofre – menor do que – menos).

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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