Um raio de luz passa do ar (n1 = 1,00) para um vidro (n2 = 1,50) com ângulo de incidência ?1 = 30° em relação…
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 raio de luz passa do ar (n1 = 1,00) para um vidro (n2 = 1,50) com ângulo de incidência ?1 = 30° em relação à normal. Calcule o ângulo de refração ?2 no vidro.
- A) ?2 = 30° em relação à normal.
- B) ?2 = 45° em relação à normal.
- C) ?2 ˜ 19,5° em relação à normal.
- D) ?2 ˜ 45°; luz se comporta como se estivesse em vácuo.
- E) ?2 = 60°; luz sempre se refrata para um ângulo maior.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. n1 = 1,00 (ar), n2 = 1,50 (vidro), ângulo de incidência θ1 = 30° e queremos o ângulo de refração θ2. Passo 2: Aplique a Lei de Snell, n1 * seno(θ1) = n2 * seno(θ2). Passo 3: Substitua os valores: 1,00 * seno(30°) = 1,50 * seno(θ2). Como seno(30°) = 0,5, temos 0,5 = 1,50 * seno(θ2). Passo 4: Isole o seno: seno(θ2) = 0,5 / 1,50 = 0,333... Passo 5: Calcule o ângulo com a função inversa: θ2 = arcsen(0,333...) ≈ 19,5°. Passo 6: Conclusão: a alternativa correta é a C, e o gabarito oficial está de acordo com este cálculo. Por que as outras estão erradas: A) o ângulo não permanece igual porque o meio muda e o índice de refração é diferente; B) 45° seria obtido ao multiplicar 30° por 1,5, o que não corresponde à Lei de Snell; D) a luz não se comporta como no vácuo, pois o vidro tem índice maior que 1 e desvia o raio em direção à normal; E) no vidro, mais denso oticamente, o raio se aproxima da normal e o ângulo diminui, portanto a refração não aumenta o ângulo.
💡 Dica: Utilize a Lei de Snell para calcular o ângulo de refração.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que o ângulo do raio não muda ao passar de um meio para outro, talvez por confundir refração com reflexão, em que o ângulo se mantém.
O aluno multiplica o ângulo de incidência pela razão entre os índices (30° * 1,5 = 45°), tratando a relação como proporcional aos ângulos, em vez de usar os senos.
Por que engana: Confundir os ângulos de incidência e refração, aplicando a lei de Snell de forma incorreta.
Pela lei de Snell: n1·sin?1 = n2·sin?2 ? sin?2 = (n1/n2)·sin30° = (1/1,5)·0,5 = 0,3333 ? ?2 ˜ arcsin(0,3333) ˜ 19,5°.
O aluno acredita que a luz se comporta como no vácuo dentro do vidro e ignora o índice de refração, além de usar o valor 45°, que não corresponde ao cálculo correto.
O aluno acredita que a refração sempre aumenta o ângulo e que o raio se afasta da normal ao entrar no vidro, quando na verdade ele se aproxima dela por ser um meio mais refringente.
Raio-X da questão
refração da luz
avaliacao
lei de Snell · ângulos de incidência e refração
Revisar a Lei de Snell e os índices de refração.
Confundir os ângulos de incidência e refração, aplicando a lei de Snell de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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