Questão 68 do Enem 2014: o raio refratado na gasolina adulterada

Enem 2014 · 1º dia · caderno azul · Física · Óptica

Nos outros cadernos: amarelo 54 · branco 86 · rosa 47

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E Aproximou-se da normal à superfície de separação.

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?

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

O que muda no raio refratado quando a razão entre os senos passa de 1,4 para 1,9.

Lei de Snell

Com a luz vindo do ar (n ≈ 1):

\frac{\text{sen}\,i}{\text{sen}\,r} = n

O ângulo de incidência i é fixo. Se n aumenta de 1,4 para 1,9:

\text{sen}\,r = \frac{\text{sen}\,i}{n} \quad \text{diminui}

O ângulo de refração r fica menor: o raio se aproxima da normal.

Alternativa E.

E Gabarito: alternativa E

Por que as outras alternativas estão erradas

A
Foi a mais marcada. A luz continua avançando para dentro do líquido. (21,7% marcaram)
B
Reflexão total só ocorre quando a luz vai do meio mais refringente para o menos; aqui ela vem do ar. (21,2% marcaram)
C
Ângulo limite também só existe indo do meio mais refringente para o menos. (20,8% marcaram)
D
Afastar-se da normal, rumo à superfície, aconteceria se o índice diminuísse. (19,9% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 6.162.748 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 626 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 24ª mais difícil de 43 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.

Acertaram16%dos candidatos marcaram a E

Habilidade 19 · Competência 5Avaliar métodos, processos ou procedimentos das ciências naturais que contribuam para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem social, econômica ou ambiental.

Como os candidatos responderam

A21,7% mais marcada
B21,2%
C20,8%
D19,9%
E16% ✓ gabarito

Em branco: 0,3% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50011,7%
500 a 60017,9%
600 a 70046,4%
700 ou mais84,9%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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