UFPR 2019 — questão 59 de Física

Gabarito DÓptica — índice de refração e velocidade da luz no meioProcesso Seletivo 2019 · 1ª fase · Conhecimentos Gerais

Enunciado da questão 59 de Física do UFPR 2019 — Enunciado — imagem da prova

Enunciado em texto

Um dado meio tem um índice de refração $n_1$ . Um outro meio tem um índice de refração $n_2$ . Assinale a alternativa que expressa corretamente a relação entre os módulos das velocidades da luz nos dois meios, quando $n_2 = 2n_1$ .

A) $v_2 = 4v_1$ .

B) $v_2 = 2v_1$ .

C) $v_2 = v_1$ .

D) $v_2 = \frac{v1}{2}$ .

E) $v_2 = \frac{v1}{4}$ .

(Enunciado: Processo Seletivo UFPR 2019, 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: como se compara a velocidade da luz nos dois meios, sabendo que o índice de refração do meio 2 é o dobro do índice do meio 1.

Passo 1 — definição do índice de refração. O índice de refração diz quantas vezes a luz é mais lenta no meio do que no vácuo:

$n = \frac{c}{v} \;\Rightarrow\; v = \frac{c}{n}$

A velocidade é inversamente proporcional ao índice.

Passo 2 — a razão.

$\frac{v_2}{v_1} = \frac{c/n_2}{c/n_1} = \frac{n_1}{n_2}$

$\frac{v_2}{v_1} = \frac{n_1}{2n_1} = \frac{1}{2}$

$v_2 = \frac{v_1}{2}$

(Nas alternativas D e E o caderno escreve “v1” sem o índice subscrito na fração; é a mesma $v_1$ .)

⚠️ A armadilha: achar que índice maior significa luz mais rápida e marcar $v_2 = 2v_1$ (alternativa B). É o contrário: índice maior, meio mais "refringente", luz mais lenta.

A ideia em uma frase: como $v = c/n$ , dobrar o índice de refração reduz a velocidade da luz à metade.

Resposta: alternativa D ( $v_2 = v_1/2$ ).

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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