UFPR 2015 — questão 17 de Física
Enunciado em texto
Considere as seguintes afirmativas relacionadas aos fenômenos que ocorrem com um feixe luminoso ao incidir em superfícies espelhadas ou ao passar de um meio transparente para outro:
1. Quando um feixe luminoso passa do ar para a água, a sua frequência é alterada.
2. Um feixe luminoso pode sofrer uma reflexão interna total quando atingir um meio com índice de refração menor do que o índice de refração do meio em que ele está se propagando.
3. O fenômeno da dispersão ocorre em razão da independência entre a velocidade da onda e sua frequência.
4. O princípio de Huygens permite explicar os fenômenos da reflexão e da refração das ondas luminosas.
Assinale a alternativa correta.
A) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
B) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras.
C) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.
D) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras.
E) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras.
(Enunciado: Processo Seletivo UFPR 2015, 1ª fase (Conhecimentos Gerais) — Universidade Federal do Paraná, NC-UFPR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Paraná (UFPR) e ao seu Núcleo de Concursos (NC-UFPR).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar quatro afirmações sobre refração, reflexão e dispersão da luz.
Afirmativa 1 — falsa. Na refração, a frequência é imposta pela fonte e não muda. O que muda ao passar do ar para a água são a velocidade e o comprimento de onda (: com f fixo, v e λ diminuem juntos).
Afirmativa 2 — verdadeira. A reflexão total só é possível quando a luz vai do meio mais refringente para o menos refringente (por exemplo, da água para o ar), com ângulo de incidência maior que o ângulo limite. A afirmação diz “pode sofrer”, o que está certo.
Afirmativa 3 — falsa. É o contrário: a dispersão (o prisma separando as cores) acontece porque, dentro do material, a velocidade da luz depende da frequência. Cada cor tem um índice de refração um pouco diferente e desvia de um jeito.
Afirmativa 4 — verdadeira. Pelo princípio de Huygens, cada ponto de uma frente de onda funciona como fonte de ondas secundárias; a nova frente é a envoltória delas. Com essa construção se deduzem a lei da reflexão (ângulos iguais) e a lei de Snell da refração.
Verdadeiras: 2 e 4.
⚠️ A armadilha: achar que a frequência muda na refração, porque “a luz muda de meio”. A cor da luz (frequência) não muda ao entrar na água; marcar a 1 como verdadeira leva às alternativas A, c ou d.
A ideia em uma frase: na refração a frequência fica, a velocidade muda e depende da cor (dispersão); reflexão total só do meio mais para o menos refringente.
Resposta: alternativa B (somente 2 e 4).
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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