Calcule o ângulo de refração quando um raio de luz passa do ar (n1=1) para a água (n2=1,33) com um ângulo de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Calcule o ângulo de refração quando um raio de luz passa do ar (n1=1) para a água (n2=1,33) com um ângulo de incidência de 30 graus.
- A) 18,5 graus
- B) 22,3 graus
- C) 25,0 graus
- D) 27,5 graus
- E) 30,0 graus
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. n1 = 1 (ar), n2 = 1,33 (água), ângulo de incidência i = 30 graus, e o ângulo de refração r é o que se procura.
- Aplique a Lei de Snell: n1 * sen(i) = n2 * sen(r).
- Isole o seno do ângulo de refração: sen(r) = (n1 * sen(i)) / n2 = (1 * 0,5) / 1,33 = 0,3759.
- Calcule o ângulo: r = arcsen(0,3759), o que dá aproximadamente 22,1 graus.
- Compare com as alternativas. O valor mais próximo é 22,3 graus (alternativa B), que confere com o gabarito oficial. A pequena diferença (0,2 grau) vem de arredondamentos ao longo do cálculo ou do uso de outra aproximação do seno; a conclusão não muda.
- Por que as outras estão erradas: A (18,5) fica longe do resultado; C (25,0) e D (27,5) indicam refração exagerada para um meio mais refringente; E (30,0) significaria que a luz não muda de direção, o que contraria a refração na troca de meio.
- Conclusão: a resposta correta é a alternativa B, concordando com o gabarito oficial.
💡 Dica: Use a Lei de Snell para calcular o ângulo de refração.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente aplicou a relação de forma incorreta, como dividir o ângulo de incidência diretamente pelo índice de refração ou inverter a razão entre os índices, o que reduz demais o ângulo de refração.
Por que engana: Confundir o indice de refração dos meios ou aplicar a lei de Snell invertendo os valores de n1 e n2.
Resultado errado para ?2.
O aluno acredita que a luz se aproxima da normal de maneira pouco intensa e faz uma estimativa sem aplicar a Lei de Snell corretamente, o que o leva a um valor acima do esperado.
O aluno pode ter invertido o papel dos índices de refração, imaginando que a água afasta a luz da normal, quando na verdade ela a aproxima ao passar do ar para a água.
O aluno supõe que o ângulo não muda ao trocar de meio, esquecendo que a velocidade da luz varia e que ocorre desvio na refração.
Raio-X da questão
refração da luz
avaliacao
lei de Snell da refração · calculo de seno e angulos
Revisar a Lei de Snell e cálculos de refração.
Confundir o indice de refração dos meios ou aplicar a lei de Snell invertendo os valores de n1 e n2.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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