Questão 60 do ENEM PPL 2014

1º dia · Ciências da Natureza

Folhas de papel, como as utilizadas para a impressão de documentos, são opacas e permeáveis aos líquidos. Esse material é constituído de microfibras entrelaçadas de celulose, que são transparentes à luz. Quando sobre elas se derrama glicerina, elas se tornam translúcidas. Uma imagem da superfície de uma folha de papel, ampliada por um microscópio eletrônico de varredura, pode ser vista na figura. No quadro é apresentada a razão (n) entre a velocidade da luz no vácuo e no respectivo material (celulose, glicerina ou ar).

Micrografia obtida por microscópio eletrônico de varredura mostrando microfibras entrelaçadas de celulose na superfície de uma folha de papel e quadro com a razão n para celulose (1,46), glicerina (1,47) e ar (1,00).

Nessa situação, o papel se tornou translúcido porque a luz é

  1. A
    mais refletida.
  2. B
    mais absorvida.
  3. C
    mais espalhada.
  4. D
    menos refratada.
  5. E
    menos transmitida.
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Resolução comentada

O papel seco é opaco porque a luz, ao atravessar as microfibras de celulose (n = 1{,}46), passa por espaços cheios de ar (n = 1{,}00). A cada mudança de meio a luz sofre refração e reflexão, e como as fibras estão entrelaçadas de forma desordenada, ela muda de direção muitas vezes. Esse espalhamento múltiplo impede que se veja uma imagem nítida através da folha.

Quando se derrama glicerina, ela ocupa os espaços antes preenchidos por ar.

  1. Diferença de índices entre celulose e ar: 1{,}46 - 1{,}00 = 0{,}46, valor grande, com desvio forte da luz em cada interface.
  2. Diferença entre celulose e glicerina: 1{,}47 - 1{,}46 = 0{,}01, valor muito pequeno, com desvio quase nulo.

Como os índices são quase iguais, a luz praticamente não muda de direção ao passar da fibra para a glicerina. Ela é, portanto, menos espalhada e menos refratada nas interfaces, e mais transmitida. O papel passa a deixar a luz atravessar, ficando translúcido.

O enunciado pede o que ocorre com a luz na situação do papel translúcido. Entre as alternativas, a única que se sustenta é a que trata da refração: com índices quase iguais, a luz sofre menos refração (desvio) ao passar de um meio para outro.

Alternativa D.

Pegadinha: A alternativa C engana porque o espalhamento é justamente o que faz o papel seco ser opaco; com glicerina ele diminui, não aumenta.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Aa reflexão diminui, pois os índices de refração ficam quase iguais; ela não aumenta.
  • Ba glicerina não faz o papel absorver mais luz; o que muda é o desvio nas interfaces.
  • Co espalhamento diminui com a glicerina, pois ela substitui o ar e reduz o contraste de índices.
  • Ea luz é mais transmitida, e é por isso que o papel fica translúcido.

Assuntos: refração da luz, índice de refração, óptica.

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