UFU 2015-2 — questão 14 de Física
Enunciado em texto
Quando um raio de luz, vindo do Sol, atinge a Terra, muda sua trajetória inicial. Por isso, vemos o Sol antes mesmo de ele ter, de fato, se elevado acima do horizonte, ou seja, podemos considerar que vemos o Sol “aparente” e não o real, conforme indica a figura a seguir.
[Figura: a Terra é um círculo envolvido por uma camada tracejada, a atmosfera. À esquerda há dois discos: o “Sol real”, mais abaixo, e o “Sol aparente”, mais acima. Do Sol real sai um raio que sobe em linha reta, entra na atmosfera e se curva até chegar ao topo da Terra; do Sol aparente sai uma linha horizontal que chega ao mesmo ponto, representando a direção em que o observador vê o Sol.]
Obs: figura fora de escala
Esse efeito ocorre devido ao fenômeno óptico chamado
A) reflexão.
B) dispersão.
C) refração.
D) difração.
(Enunciado e figura: Processo Seletivo UFU 2015-2, 1ª fase — Universidade Federal de Uberlândia.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Uberlândia (UFU) e à sua Diretoria de Processos Seletivos (DIRPS/UFU).
Resolução comentada
O que a questão pede: o nome do fenômeno que entorta o raio de luz do Sol ao entrar na atmosfera.
Passo 1 — o que acontece com o raio. A luz vem do vácuo (índice de refração 1) e entra no ar, cujo índice é um pouco maior que 1 e vai aumentando à medida que o ar fica mais denso, perto do solo. Cada mudança de meio desvia um pouco o raio, que vai se curvando em direção à Terra. Mudança de direção da luz ao passar de um meio para outro, por mudar de velocidade, é refração.
Passo 2 — por que vemos o Sol “mais alto”. O olho interpreta que a luz veio em linha reta, na direção em que ela chega. Por isso enxergamos o Sol no prolongamento do último trecho do raio: o Sol aparente, acima do real. É por isso que ainda vemos o Sol por alguns minutos depois que ele já está, geometricamente, abaixo do horizonte.
Por que não as outras: reflexão é a luz voltar ao meio de onde veio (espelho), e aqui ela atravessa a atmosfera; dispersão é a separação das cores por refração (arco-íris), não o desvio do raio como um todo; difração é a luz contornar obstáculos ou fendas de tamanho comparável ao seu comprimento de onda.
⚠️ A armadilha: marcar dispersão (B) porque ela também acontece na atmosfera. A dispersão é um caso particular da refração em que cada cor desvia um pouco diferente; o fenômeno que explica o Sol aparente é a própria refração.
A ideia em uma frase: a atmosfera curva a luz do Sol por refração, e nós o vemos na direção em que o raio chega, um pouco acima de onde ele realmente está.
Resposta: alternativa C (refração).
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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