UEM 2015 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 2 de Física
Enunciado em texto
Os fenômenos relacionados à propagação da luz são muito comuns em pesquisas científicas e em nosso cotidiano. Com relação a esses fenômenos, assinale a(s) alternativa(s) corretas(s).
(01) Uma lâmpada é colocada no fundo de uma piscina. Quando esta lâmpada é acesa, a luz que emana dela diminuirá sua velocidade ao atravessar a superfície de separação água-ar. Este fenômeno é conhecido como interferência construtiva.
(02) Após uma chuva em uma tarde de verão, o Sol voltou a brilhar e algumas gotas de água ainda continuam suspensas na atmosfera. No horizonte é possível observar um arco-íris. O arco-íris foi formado devido à refração e à reflexão da luz solar no interior das gotas de água suspensas na atmosfera.
(04) Um motorista está viajando por uma rodovia asfaltada em um dia muito quente e ensolarado. Um carro ao longe na rodovia parece estar transitando sobre a pista molhada. Este fenômeno é conhecido como miragem e é causado por um efeito de refração da luz.
(08) Em um experimento de refração da luz, o comprimento de onda de um feixe de luz monocromática não se altera quando este feixe passa de um meio transparente para outro.
(16) Um feixe de luz monocromática atravessa um orifício circular em um anteparo. O diâmetro do orifício é próximo ao comprimento de onda da luz utilizada. Ao passar pelo orifício a luz sofre difração.
(Enunciado: Vestibular UEM 2015 (Verão), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: identificar o fenômeno óptico em cada situação.
(01) Falsa. Dois erros. Ao passar da água () para o ar (), a luz aumenta de velocidade, pois . E o fenômeno é a refração, não interferência.
(02) Verdadeira. Na gota, a luz se refrata ao entrar, reflete-se no fundo e refrata de novo ao sair; como o índice de refração depende da cor, as cores se separam (dispersão) e formam o arco.
(04) Verdadeira. O ar logo acima do asfalto quente é menos denso e tem índice de refração menor. A luz que vem do céu inclinada para baixo vai se encurvando (refrações sucessivas, até a reflexão total) e sobe para o olho: vemos a imagem do céu no chão, como se fosse água.
(08) Falsa. Na refração, a frequência se mantém (é dada pela fonte), mas a velocidade muda; como , o comprimento de onda muda junto com a velocidade.
(16) Verdadeira. A difração (o contorno de obstáculos e o espalhamento ao passar por fendas) fica evidente quando a abertura tem dimensão comparável ao comprimento de onda.
⚠️ A armadilha: na (08), pensar que a cor (comprimento de onda) “é da luz” e não muda. O que não muda é a frequência; λ acompanha a velocidade.
A ideia em uma frase: na refração muda a velocidade e o comprimento de onda, mas não a frequência; difração aparece quando a abertura é do tamanho de λ.
Resposta: soma 22 (02 + 04 + 16).
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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