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Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 135 — Em 2002, um mecânico da cidade mineira de Uberaba (MG) teve uma ideia para economizar o consumo de energia elétrica e iluminar a própria casa num dia…

ENEM 2022 Questão 135

Em 2002, um mecânico da cidade mineira de Uberaba (MG) teve uma ideia para economizar o consumo de energia elétrica e iluminar a própria casa num dia de sol. Para isso, ele utilizou garrafas plásticas PET com água e cloro, conforme ilustram as figuras. Cada garrafa foi fixada ao telhado de sua casa em um buraco com diâmetro igual ao da garrafa, muito maior que o comprimento de onda da luz. Nos últimos dois anos, sua ideia já alcançou diversas partes do mundo e deve atingir a marca de 1 milhão de casas utilizando a “luz engarrafada”.

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Imagem da questão
ZOBEL, G. Brasileiro inventor de “Iuz engarrafada” tem ideia espalhada pelo mundo. Disponível em: www.bbc.com. Acesso em 23 jun. 2022 (adaptado)

Que fenômeno óptico explica o funcionamento da “luz engarrafada”?

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Resolução

Resposta correta: Letra E — Refração.

A questão aborda um fenômeno óptico utilizado para iluminar ambientes internos de forma sustentável, usando garrafas PET com água e cloro instaladas no telhado. O aluno deve identificar qual fenômeno físico permite que a luz solar, ao atravessar a garrafa, se espalhe pelo ambiente. Os conceitos necessários envolvem os principais fenômenos ópticos: difração, absorção, polarização, reflexão e refração. O raciocínio passa por entender que a luz do sol entra pela garrafa, atravessa a água e, ao mudar de meio (ar → plástico → água → ar), sofre desvio de trajetória, espalhando-se pelo cômodo. Esse desvio é explicado pela refração, pois ocorre quando a luz muda de velocidade ao passar de um meio para outro com índice de refração diferente. Assim, a alternativa correta é a E, pois a refração é o fenômeno que permite a dispersão da luz no interior da casa.

Comentários por alternativa

  1. A Difração.
    A alternativa A está incorreta porque a difração ocorre quando a luz contorna obstáculos ou passa por fendas de dimensões comparáveis ao seu comprimento de onda, o que não é o caso aqui, já que o buraco e a garrafa são muito maiores que o comprimento de onda da luz.
  2. B Absorção.
    A alternativa B está errada porque absorção refere-se à retenção de energia luminosa por um material, convertendo-a em calor ou outro tipo de energia, o que não explica o espalhamento da luz pelo ambiente.
  3. C Polarização.
    A alternativa C está incorreta porque polarização é o fenômeno em que as vibrações da luz são restringidas a um único plano, não sendo relevante para a propagação e dispersão da luz no interior da casa.
  4. D Reflexão.
    A alternativa D está errada porque reflexão é o retorno da luz ao encontrar uma superfície, como um espelho, mas aqui o objetivo é transmitir e espalhar a luz, não refletí-la.
  5. E Refração.
    A alternativa E está correta porque a refração é o fenômeno em que a luz muda de direção ao passar de um meio para outro com índice de refração diferente (ar, plástico, água), permitindo que a luz solar se espalhe de forma eficiente pelo ambiente interno.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

1 / 7
1. O que é refração da luz?
Refração é o fenômeno óptico em que a luz muda de direção e velocidade ao passar de um meio para outro com índices de refração diferentes.
2. Por que a luz se espalha dentro do cômodo ao atravessar a garrafa com água?
Porque a refração faz com que os raios de luz mudem de direção ao entrar e sair da água, espalhando-se pelo ambiente.
3. Qual a diferença entre reflexão e refração?
Reflexão ocorre quando a luz retorna ao encontrar uma superfície, enquanto refração ocorre quando a luz atravessa a fronteira entre dois meios diferentes, mudando de direção.
4. O que determina o ângulo de refração da luz ao mudar de meio?
O ângulo de refração é determinado pela Lei de Snell-Descartes, que relaciona os índices de refração dos meios e os ângulos de incidência e refração.
5. Por que a difração não explica o fenômeno da luz engarrafada?
Porque a difração só é significativa quando o obstáculo ou fenda tem dimensões próximas ao comprimento de onda da luz, o que não ocorre no caso das garrafas PET.
6. Qual a função do cloro na água da garrafa PET?
O cloro serve para evitar a proliferação de algas e micro-organismos, mantendo a água transparente e eficiente na transmissão da luz.
7. Como a refração contribui para a eficiência da 'luz engarrafada'?
A refração permite que a luz solar seja desviada e dispersa em várias direções, iluminando de maneira uniforme o interior do ambiente.

Treino guiado

Detonando o Tema

O DIMVS vai preparar 3 perguntas sobre o mesmo tema desta questão: uma fácil, uma média e uma difícil.

1. Comece pelo fácil 2. Suba para o médio 3. Feche no difícil

Ao responder, você vê a resolução, comentários das alternativas e flashcards. No fim, o resultado mostra seu domínio do tema.