Um feixe de luz incide em uma superfície de vidro com um ângulo de 30°. Qual o ângulo de refração no vidro…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um feixe de luz incide em uma superfície de vidro com um ângulo de 30°. Qual o ângulo de refração no vidro, sabendo que o índice de refração do vidro é 1,5?
- A) 19,1°
- B) 30°
- C) 45°
- D) 60°
- E) 15°
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique a lei de Snell-Descartes: n1 * sen(i) = n2 * sen(r), em que n1 é o índice do meio de origem, i é o ângulo de incidência, n2 é o índice do meio de refração e r é o ângulo de refração. Como o enunciado não informa o meio de origem, considera-se que o feixe vem do ar, com n1 = 1. Passo 2: Substitua os dados: 1 * sen(30°) = 1,5 * sen(r). Passo 3: Como sen(30°) = 0,5, temos 0,5 = 1,5 * sen(r), logo sen(r) = 0,5 / 1,5 = 1/3, aproximadamente 0,333. Passo 4: Calcule o arco cujo seno é 0,333, o que dá r de aproximadamente 19,5°. Passo 5: Compare com as alternativas. O valor exato é cerca de 19,5°, mas a alternativa mais próxima é a A (19,1°), que corresponde ao gabarito oficial. Há uma pequena diferença de arredondamento na alternativa, mas a escolha é a melhor possível entre as opções. Passo 6: Por que as outras estão erradas: a B (30°) indica que o ângulo não mudou, o que só ocorre com incidência normal; a C (45°) é muito maior que o valor possível, já que o vidro aproxima o raio da normal; a D (60°) também é grande demais e não obedece à lei; a E (15°) é menor que o valor correto, sendo resultado de dividir o ângulo por 2 em vez de usar o seno.
💡 Dica: Use a Lei de Snell para calcular o ângulo de refração.
Alternativa por alternativa
Calculado usando a lei de Snell: 1·sen(30°) = 1,5·sen(?).
Acredita que a luz não muda de direção ao passar para o vidro, mantendo o mesmo ângulo de incidência. Isso ignora que a refração depende do índice do meio.
Por que engana: Confundir o cálculo do ângulo de refração aplicando incorretamente a lei de Snell, como usar o ângulo de incidência como ângulo de refração.
Multiplica o ângulo de incidência pelo índice de refração (30 * 1,5 = 45), tratando a relação como proporcional aos ângulos, e não aos senos.
Confunde o ângulo com a superfície com o ângulo com a normal, ou usa o complemento de 30° (90 - 30 = 60). Também pode multiplicar o seno pelo índice, o que dá um resultado diferente e incorreto.
Divide o ângulo de incidência pelo índice de refração (30 / 1,5 = 20, ou 30 / 2 = 15), tratando o índice como divisor direto do ângulo em vez de atuar sobre os senos.
Raio-X da questão
refração da luz
avaliacao
lei de Snell da refração · indice de refração
Revisar a Lei de Snell e o conceito de índice de refração.
Confundir o cálculo do ângulo de refração aplicando incorretamente a lei de Snell, como usar o ângulo de incidência como ângulo de refração.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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