UNESP 2019: Ao meio-dia, a areia de um deserto recebe grande quantidade de energia vinda do Sol

UNESP 2019: Ao meio-dia, a areia de um deserto recebe grande quantidade de energia vinda do Sol. Aquecida, essa areia faz com que as camadas...

UNESP 2019: Ao meio-dia, a areia de um deserto recebe grande quantidade de energia vinda do Sol. Aquecida, essa areia faz com que as camadas de ar mais próximas fiquem mais quentes do que as camadas de ar mais altas. Essa variação de temperatura altera o índice de refração do ar e contribui para a ocorrência de miragens no deserto, como esquematizado na figura 1.

Para explicar esse fenômeno, um professor apresenta a seus alunos o esquema da figura 2, que mostra um raio de luz monocromático partindo do topo de uma palmeira, dirigindo-se para a areia e sofrendo refração rasante na interface entre as camadas de ar B e C.

Sabendo que nesse esquema as linhas que delimitam as camadas de ar são paralelas entre si, que nA, nB e nC são os índices de refração das camadas A, B e C, e sendo α o ângulo de incidência do raio na camada B, o valor de sen α é

QUESTÃO ANTERIOR:
- UNESP 2019: Define-se meia-vida térmica de um corpo (t1/2) como o tempo necessário para que a diferença de temperatura entre esse corpo e a temperatura de sua vizinhança caia para a metade.

RESOLUÇÃO I

Pelo esquema apresentado, nota-se que a incidência da luz na interface entre os meios B e C ocorre com o ângulo-limite do dioptro.

Aplicando-se a Lei de Snell, vem:

(I) Refração de A para B:
nB sen β = nA sen α (1)

(II) Refração de B para C:
nB sen β = nC sen 90° ⇒ nB sen β = nC  (2)

(III) Comparando-se as equações (1) e (2), segue-se que:
nA sen α = nC

Da qual:

RESOLUÇÃO II

No processo de refração descrito, temos:

Da Lei de Snell-Descartes, vem:

GABARITO:


PRÓXIMA QUESTÃO:
- UNESP 2019: A configuração do campo magnético terrestre causa um efeito chamado inclinação magnética. Devido a esse fato, a agulha magnética de uma bússola próxima à superfície terrestre, se estiver livre, não se mantém na horizontal, mas geralmente inclinada em relação à horizontal (ângulo α, na figura 2).