Questão de Física — Ótica — VUNESP 2025

Óptica: Índice de refração

Gabarito: letra E. O índice de refração absoluto ($n$) de um meio é definido pela razão entre a velocidade da luz no vácuo ($c$) e a velocidade da luz no meio ($v$), conforme a relação $n = \frac{c}{v}$.

Para resolver a questão, devemos primeiro converter as unidades para que fiquem compatíveis. A velocidade da luz no vácuo é dada como $c = 3,0 \times 10^8\,\text{m/s}$. A velocidade da luz no aquário é $v = 2,2 \times 10^5\,\text{km/s}$. Convertendo $v$ para metros por segundo:

$v = 2,2 \times 10^5 \times 10^3\,\text{m/s} = 2,2 \times 10^8\,\text{m/s}$

Agora, aplicamos a fórmula do índice de refração:

$n = \frac{3,0 \times 10^8}{2,2 \times 10^8} \approx 1,36$

Alternativa A — ❌ Incorreta

O valor 1,33 é o índice de refração aproximado da água pura em condições padrão. Embora o aquário contenha água, o enunciado fornece dados específicos de velocidade que resultam em um valor diferente.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Este valor não corresponde ao cálculo realizado a partir dos dados fornecidos no enunciado.

Alternativa C — ❌ Incorreta

Este valor é superior ao resultado obtido pela divisão das velocidades fornecidas.

Alternativa D — ❌ Incorreta

Este valor é menor que 1, o que é fisicamente impossível para o índice de refração de qualquer meio material, visto que a velocidade da luz na matéria é sempre inferior à velocidade no vácuo ($v < c \implies n > 1$).

Alternativa E — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Este valor é o resultado aproximado da operação $3,0 / 2,2$, que é a razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz no meio, conforme os dados do enunciado.

Gabarito: letra E