São Camilo 2019 — questão 47 de Física
Enunciado em texto
O pincel de luz cônico divergente, representado na figura, foi emitido por uma lanterna acesa no ar e refratou para o interior da água de uma piscina.
[Figura: a lanterna, um ponto no alto à esquerda, emite um pincel amarelo divergente que desce para a direita e atinge a superfície horizontal da água (Ar acima, Água abaixo). As duas bordas do pincel chegam inclinadas à superfície; a borda da direita é mais inclinada (mais deitada) que a da esquerda.]
A representação da forma que o pincel de luz adquiriu quando passou a se propagar pela água é:
(A) [Figura: na água, a borda esquerda do pincel desce na vertical (há um sinal de ângulo reto com a superfície) e a borda direita desce inclinada para a direita: o pincel continua divergente.]
(B) [Figura: na água, as duas bordas descem na vertical (as duas com sinal de ângulo reto): o pincel vira um feixe de raios paralelos.]
(C) [Figura: na água, a borda esquerda desce inclinada para a esquerda e a borda direita, inclinada para a direita: o pincel se abre para os dois lados.]
(D) [Figura: na água, as duas bordas continuam inclinadas para a direita, mas mais próximas da vertical do que no ar; a da direita continua mais inclinada que a da esquerda, e o pincel continua divergente.]
(E) [Figura: na água, as duas bordas descem para a direita ainda mais deitadas do que no ar, quase rentes à superfície.]
(Enunciado e figura: Vestibular São Camilo 2019, Medicina, Prova II — São Camilo/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Centro Universitário São Camilo e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: o formato do pincel de luz depois de entrar na água.
Passo 1 — a regra da refração. A água é mais refringente que o ar (). Pela lei de Snell, : ao passar para o meio mais refringente, cada raio se aproxima da normal (r < i), mas não muda de lado: quem vinha descendo para a direita continua descendo para a direita.
Passo 2 — as duas bordas. Cada borda do pincel é um raio que obedece a essa regra. A borda da direita chega mais inclinada, então sai mais inclinada também (a ordem dos ângulos se mantém: ângulo de incidência maior dá ângulo de refração maior). Assim o pincel continua divergente, só que um pouco mais “fechado” e mais perto da vertical. É o desenho da alternativa D.
Por que não as outras: (A) e (B) põem raios saindo na vertical, isto é, sobre a normal. Isso só acontece com raio que chega perpendicular à superfície, e nenhuma borda chega assim. (C) faz a borda esquerda trocar de lado da normal, o que a refração não faz. (E) afasta os raios da normal: seria o caso de luz passando para um meio menos refringente.
⚠️ A armadilha: a (E), lembrando que “o raio desvia” mas esquecendo para que lado. Entrando na água, a luz desacelera e se aproxima da normal; o pincel fica mais “em pé”, não mais deitado.
A ideia em uma frase: do ar para a água, cada raio se aproxima da normal sem trocar de lado — o pincel continua divergente, só mais fechado.
Resposta: alternativa D.
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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