UECE 2016.1 — questão 38 de Física
Enunciado em texto
Uma escova de dentes tem seu cabo feito de plástico azul, no qual estão presas cerdas de nylon incolor. As pontas das cerdas parecem azuis quando a escova é iluminada com a luz do dia. O fenômeno ótico responsável principal por essa coloração azul nas pontas das cerdas é denominado
A) interferência construtiva.
B) reflexão total.
C) difração.
D) interferência destrutiva.
(Enunciado: Vestibular UECE 2016.1, 1ª fase — CEV/UECE.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual do Ceará (UECE) e à sua Comissão Executiva do Vestibular (CEV/UECE).
Resolução comentada
O que a questão pede: por que cerdas transparentes ficam com a ponta azul, se só o cabo é azul.
Passo 1 — de onde vem o azul. A luz do dia ilumina o cabo, e o plástico azul espalha luz azul. Parte dessa luz entra na base das cerdas, que estão encravadas no cabo.
Passo 2 — como ela chega à ponta. Cada cerda é um fio fino de nylon, mais refringente que o ar em volta. A luz que entra pela base bate na parede lateral da cerda com ângulo grande, maior que o ângulo limite, e é refletida inteira de volta para dentro: é a reflexão total. Ela vai ricocheteando pelas paredes, presa dentro da cerda, até sair pela ponta. A ponta brilha azul.
Conferindo: é o mesmo princípio da fibra óptica, que leva luz por quilômetros dentro de um fio de vidro.
Por que não as outras: interferência (A e D) e difração (C) são efeitos que dependem de estruturas do tamanho do comprimento de onda da luz (fendas, películas finíssimas). Uma cerda de nylon é muito mais grossa; o que vale aqui é a óptica geométrica do raio preso no fio.
⚠️ A armadilha: pensar em interferência porque a cor “aparece” onde não havia pigmento. A cor não foi criada na ponta: ela veio do cabo, guiada pela cerda.
A ideia em uma frase: cada cerda funciona como uma fibra óptica: a luz azul do cabo fica presa por reflexão total e só escapa pela ponta.
Resposta: alternativa B (reflexão total).
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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