Um grupo de estudantes realiza um experimento para observar a refração da luz em diferentes meios. Usando um…
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 grupo de estudantes realiza um experimento para observar a refração da luz em diferentes meios. Usando um prisma de vidro, eles medem o ângulo de incidência e o ângulo de refração, que é de 30° para um ângulo de incidência de 45°. Calcule o índice de refração do vidro (n).
- A) 1,41
- B) 1,00
- C) 0,50
- D) 1,73
- E) 2,00
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. O raio passa do ar (índice n1 = 1,00) para o vidro, com ângulo de incidência i = 45° e ângulo de refração r = 30°. Passo 2: Aplique a Lei de Snell-Descartes: n1 . sen(i) = n2 . sen(r), em que n2 é o índice do vidro. Passo 3: Isole n2: n2 = sen(i) / sen(r) = sen(45°) / sen(30°). Passo 4: Use os valores notáveis: sen(45°) = raiz de 2 / 2 e sen(30°) = 1/2. Logo n2 = (raiz de 2 / 2) / (1/2) = raiz de 2, que é aproximadamente 1,41. Passo 5: Portanto a alternativa correta é a A, e o gabarito oficial está certo. Por que as outras estão erradas: a B (1,00) é o índice do ar, que só seria obtido se a luz não mudasse de direção; a C (0,50) é o valor de sen(30°), ou seja, o seno foi tomado como índice sem a razão com sen(45°); a D (1,73) corresponde a raiz de 3, obtido ao usar sen(60°) no lugar de sen(45°); a E (2,00) é o inverso de sen(30°), ignorando o ângulo de incidência.
💡 Dica: Use a lei de Snell para calcular o índice de refração.
Alternativa por alternativa
Cálculo correto do índice de refração utilizando a relação dos senos.
Acredita que o vidro tem o mesmo índice de refração do ar, como se a luz não sofresse desvio ao entrar no meio. Também pode ter confundido o índice do meio incidente com o do meio refratado.
Tomou diretamente o valor do seno do ângulo de refração (sen 30° = 0,5) como índice de refração, sem aplicar a razão entre os senos dos dois ângulos.
Leu ou calculou o ângulo de incidência como 60° em vez de 45°, obtendo sen 60° / sen 30° = raiz de 3, aproximadamente 1,73. Trata-se de erro de leitura do enunciado ou de descuido no cálculo.
Por que engana: Confundir a relação entre os ângulos de incidência e refração, aplicando a fórmula de forma incorreta.
Calculou apenas 1 / sen(30°) = 2, ignorando o seno do ângulo de incidência, ou seja, não usou corretamente a relação entre os dois ângulos da Lei de Snell.
Raio-X da questão
índice de refração
avaliacao
lei de Snell · ângulos de incidência e refração
Revisar a lei de Snell e como calcular o índice de refração.
Confundir a relação entre os ângulos de incidência e refração, aplicando a fórmula de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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