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UDESC 2010 – “Um bastão é colocado sequencialmente em … ” (questão com problema)

A seguinte questão foi-me apresentada:


(Udesc 2010) Um bastão é colocado sequencialmente em três recipientes com líquidos diferentes. Olhando-se o bastão através de cada recipiente, observam-se as imagens I, II e III, conforme ilustração a seguir, pois os líquidos são transparentes. Sendo nAr, nI, nII e nIII os índices de refração do ar, do líquido em I, do líquido em II e do líquido em III, respectivamente, a relação que está correta é:

a

a) nAr < nI < nII

b) nII < nAr < nIII

c) nI > nII > nIII

d) nIII > nII > nI

e) nIII < nI < nII


A questão original pode ser baixada aqui: http://vestibular.udesc.br/arquivos/id_submenu/697/251275257481.pdf

O gabarito apresentado na internet coloca a alternativa E como correta. No entanto considero que o enunciado é impreciso, pelo menos no que se refere aos desenhos, e que isso iria contra o que se ensina quando falamos em dioptro plano. É importante ressaltar que o gabarito oficial também é a alternativa E.

Em outras palavras, considero a alternativa B como a correta. Para concluir isso vamos analisar cada figura e em cada caso discutir sobre o que considerei ser problemático nas figuras.

FIGURA 1:

Como nada ocorre com o bastão podemos afirmar inequivocamente que $$n_I=n_{Ar}$$. Não consiste aqui a minha principal argumentação.

FIGURA 2:

Aqui muitas das resoluções considera um raio saindo da posição real do bastão e sofrendo difração, conforme esquematizado a seguir:

 

Entretanto lembremos que quando estudamos dioptro plano a imagem de um objeto fica acima do objeto quando o objeto está no meio mais refringente, ou seja, há um grave problema no desenho, pois se representa o recipiente em perfil dando a impressão que está quebrado, mas para ter essa impressão deveríamos estar olhando de cima. Olhando de cima teríamos a impressão que o recipiente é mais raso e de lado teríamos a impressão que a parte imersa do bastão está mais próximo do que a parte de fora quando o bastão imerso em um meio mais refringente que o externo.

Assim, teríamos que considerar que o recipiente era mais raso em uma situação e mais profundo em outra.

Na figura 2, teríamos a impressão que o recipiente seria mais fundo, logo o meio II teria menor índice de refração. Na figura 3 teríamos a impressão que o recipiente é mais raso que realmente é, logo o índice de refração do meio III é maior que o do ar.

Vejamos um esquema para a figura 2:

 

FIGURA 3:

Vejamos um esquema para a figura três:

 

Por fim, concluo que a figura apresentada no enunciado é ruim e que o gabarito bem como as resoluções encontradas na internet entram em conflito com o que se ensina sobre dioptro plano, portanto considero como resposta correta a alternativa B.


 

Para montar esta resolução contei com a colaboração dos seguinte professores:

 

UEL 2008/2009 – QUESTÃO COM PROBLEMA

Questão original em

http://www.cops.uel.br/vestibular/2009/provas/P10.pdf

O gráfico da velocidade em função do tempo, mostrado a seguir, descreve o movimento de uma partícula em uma dimensão.

uel2008

Com base nos conhecimentos sobre o tema, considere as afirmativas a seguir.

I. A partícula se desloca no sentido positivo, no intervalo entre os instantes t1 e t2.

II. A aceleração da partícula assume o valor zero no instante t2.

III. O deslocamento da partícula no intervalo t2 < t < t3 pode ser determinado por dois processos matemáticos: por uma função horária e pelo cálculo da área da região entre o gráfico descrito, no intervalo dado, e o eixo dos tempos.

IV. Por meio do gráfico apresentado, é possível saber a distância descrita pela partícula. Assinale a alternativa correta.

a) Somente as afirmativas I e II são corretas.

b) Somente as afirmativas I e IV são corretas.

c) Somente as afirmativas III e IV são corretas.

d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas.

e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas.


O gabarito original tem como resposta correta a alternativa e.

Entretanto, o item II é falso uma vez que nada se pode afirmar sobre a aceleração do móvel no instante t2. Isso porque a aceleração, calculada pelo lado esquerdo do ponto té negativa e pelo lado direito é positivo, tendo uma descontinuidade no gráfico da aceleração.

Poderíamos entrar em detalhes utilizando cálculo (limites laterais e derivadas), mas isso foge do escopo do ensino médio e optei por não fazê-lo. Apenas quero comunicar que o gabarito CORRETO (não oficial) é a letra C.

 

Questão UECE 2015.2 Q.42 com problema

Seja o seguinte enunciado:

Um motor elétrico disponibiliza 400 w de potência e consome 0,8 kwh de energia. A eficiência do motor nesse processo é de :

a) 50%
b) 80%
c) 40%
d)100%

Prova 2015.2 pode ser baixada no link: http://www.uece.br/cev/index.php/arquivos/doc_download/2206-vtb20152f1g3

Este enunciado fornece a potência disponibilizada por um motor de 400 W; diz também quanto de energia foi por ela consumida (0,8 kWh), no entanto não fornece em quanto tempo esta energia foi consumida.

A energia consumida é de $$0,8\rm\; kWh =0,8\cdot 10^3 \frac{J}{s}\cdot 3600\;s =2,88\cdot 10^6  \rm\;J$$

A eficiência é dada por:

$$\eta=\frac{P_{util}}{P_{Total}}=\frac{400}{P_{Total}}$$

Sendo a potência Total dada por:

$$P_{Total}=\frac{Energia}{\Delta t}=\frac{2,88\cdot 10^6 \rm \;J}{\Delta t}$$

Ou seja, não sendo dado o tempo, não é possível chegar à uma resposta.

Por razão desconhecida, algumas pessoas escolheram arbitrariamente o tempo igual à uma hora, mas isso não faz sentido. Provavelmente o autor da questão tenha cometido a mesma confusão…

Adotando-se $$\Delta t =1\rm\;h$$ chegamos à letra a), entretanto o exercício como foi proposto NÃO POSSUI RESPOSTA ÚNICA, uma vez que o tempo não pode ser escolhido arbitrariamente.


Questão com erro – UFPR 2010

Recentemente me deparei com uma questão cuja figura do enunciado estava incorreto. O raio incidente ao sair do ar e entrar na água se afasta da normal, porém o que ocorre é um afastamento da normal.

Fiz uma figura com a correção, tornando a questão sem mais problemas.

A figura segue abaixo, antes do enunciado da questão, é a figura corrigida:

figerrada2

Segue enunciado original:


 

(UFPR 2010) Descartes desenvolveu uma teoria para explicar a formação do arco-íris com base nos conceitos da óptica geométrica. Ele supôs uma gota de água com forma esférica e a incidência de luz branca conforme mostrado de modo simplificado na figura ao lado. O raio incidente sofre refração ao entrar na gota (ponto A) e apresenta uma decomposição de cores. Em seguida, esses raios sofrem reflexão interna dentro da gota (região B) e saem para o ar após passar por uma segunda refração (região C). Posteriormente, com a experiência de Newton com prismas, foi possível explicar corretamente a decomposição das cores da luz branca. A figura não está desenhada em escala e, por simplicidade, estão representados apenas os raios violeta e vermelho, mas deve-se considerar que entre eles estão os raios das outras cores do espectro visível.

figerrada

Sobre esse assunto, avalie as seguintes afirmativas:

  1. O fenômeno da separação de cores quando a luz sofre refração ao passar de um meio para outro é chamado de dispersão.
  2. Ao sofrer reflexão interna, cada raio apresenta ângulo de reflexão igual ao seu ângulo de incidência, ambos medidos em relação à reta normal no ponto de incidência.
  3. Ao refratar na entrada da gota (ponto A na figura), o violeta apresenta menor desvio, significando que o índice de refração da água para o violeta é menor que para o vermelho.

Assinale a alternativa correta.

  Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
  Somente a afirmativa 2 é verdadeira.
  Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
  Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.
  Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.

Questão de Termodinâmica – com problema

Deixarei a seguinte questão como problema… Comentem qual seria o problema dessa questão. Em breve eu irei resolver e justificar porque nenhuma das alternativas é correta.

O gabarito oficial é a letra E, mas o correto é 34 °C, aproximadamente.


 

(CESGRANRIO 1999) Antes de sair em viagem, um automóvel tem seus pneus calibrados em 24 (na unidade usualmente utilizada nos postos de gasolina), na temperatura ambiente de 27 °C. Com o decorrer da viagem, a temperatura dos pneus aumenta e a sua pressão passa para 25, sem que seu volume varie. Assim, nessa nova pressão, é correto afirmar que a temperatura do ar no interior dos pneus passou a
valer, em °C:

a) 28,1
b) 28,6
c) 32,5
d) 37,2
e) 39,5