Questão 68 · Física: Óptica
Uma proposta de dispositivo capaz de indicar a qualidade da gasolina vendida em postos e, consequentemente, evitar fraudes, poderia utilizar o conceito de refração luminosa. Nesse sentido, a gasolina não adulterada, na temperatura ambiente, apresenta razão entre os senos dos raios incidente e refratado igual a 1,4. Desse modo, fazendo incidir o feixe de luz proveniente do ar com um ângulo fixo e maior que zero, qualquer modificação no ângulo do feixe refratado indicará adulteração no combustível.
Em uma fiscalização rotineira, o teste apresentou o valor de 1,9. Qual foi o comportamento do raio refratado?
- A) Mudou de sentido.
- B) Sofreu reflexão total.
- C) Atingiu o valor do ângulo limite.
- D) Direcionou-se para a superfície de separação.
- E) Aproximou-se da normal à superfície de separação.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: E
Gabarito definitivo divulgado pela banca INEP (ENEM 2014).
Comentário
Gabarito: E.
A lei de Snell-Descartes para a refração é n₁·sen i = n₂·sen r. A razão entre os senos é sen i / sen r = n₂ / n₁. Para a gasolina não adulterada, sen i / sen r = 1,4. No teste, a razão obtida foi 1,9. Como o seno do ângulo incidente i é o mesmo, a razão maior implica sen r menor:
- sen r = sen i / 1,9
- sen r = sen i / 1,4 para o combustível puro
Como sen r diminui, o ângulo de refração r também diminui. O raio refratado se aproxima da normal à superfície de separação, o que corresponde à alternativa E.
- A) O raio muda de sentido apenas em reflexão total ou inversão do meio, o que não ocorre aqui.
- B) Reflexão total exige passagem de um meio mais refringente para outro menos refringente, com ângulo acima do limite; não é o caso.
- C) O ângulo limite só existe para incidência de meio mais refringente, e o teste não indica isso.
- D) O raio refratado não se dirige à superfície, pois isso ocorreria com ângulo de refração de 90°.
Dica Enem: em questões de refração, compare a razão dos senos com o índice de refração. Quanto maior o índice do meio de chegada, mais o raio se aproxima da normal.
Fundamentos: Lei de Snell-Descartes · Índice de refração e refração da luz · Comportamento do raio refratado em relação à normal
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova INEP ENEM 2014 (Enem — 1º dia (Ciências Humanas e suas Tecnologias e Ciências da Natureza e suas Tecnologias)), questão 68, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.