(PUCC) Um peixe está parado a 1,2m de profundidade num lago de águas tranquilas e cristalinas
06. (PUCC) Um peixe está parado a 1,2m de profundidade num lago de águas tranquilas e cristalinas. Para um pescador, que o observa perpendicularmente à superfície da água, a profundidade aparente em que o peixe se encontra, em m, é de:
Dado: Índice de refração da água em relação ao ar = 4/3
- 0,30
- 0,60
- 0,90
- 1,2
- 1,5
Resposta: C
Resolução:
A profundidade aparente do submarino é menor do que a profundidade real devido à refração da luz.
A relação entre a profundidade aparente e a profundidade real é dada pela seguinte fórmula:
d_a = d_r / n
Onde:
d_a é a profundidade aparente
d_r é a profundidade real
n é o índice de refração do meio
No caso do submarino, a profundidade aparente é de 450m e o índice de refração da água do mar é 1,5. Portanto, a profundidade real do submarino é de:
d_r = d_a * n
d_r = 450m * 1,5
d_r = 675m
Aqui está uma explicação mais detalhada:
Refração da luz
A refração da luz é um fenômeno que ocorre quando a luz passa de um meio para outro, com diferentes velocidades de propagação.
A lei de Snell-Descartes descreve a relação entre o ângulo de incidência e o ângulo de refração.
Ângulo de incidência: é o ângulo formado entre o raio de luz incidente e a normal à superfície de separação dos meios.
Ângulo de refração: é o ângulo formado entre o raio de luz refratado e a normal à superfície de separação dos meios.
Índice de refração: é uma propriedade de cada meio que determina a velocidade de propagação da luz nesse meio.
Refração da luz ao passar do ar para a água
A água é um meio mais refringente do que o ar. Isso significa que a velocidade de propagação da luz é menor na água do que no ar.
Quando a luz passa do ar para a água, ela é refratada para o lado do meio com menor índice de refração, ou seja, para o lado da água.
No caso do submarino, a luz que parte do submarino e chega ao helicóptero é refratada ao passar da água para o ar. A refração faz com que a luz se afaste da superfície, dando a impressão de que o submarino está mais distante do que realmente está.
Profundidade aparente
A profundidade aparente de um objeto imerso em um líquido é a distância entre a superfície do líquido e a imagem do objeto que é vista pelo observador.
A profundidade aparente é menor do que a profundidade real devido à refração da luz.
Cálculo da profundidade real
A profundidade real do objeto pode ser calculada usando a seguinte fórmula:
d_r = d_a / n
Onde:
d_a é a profundidade aparente
d_r é a profundidade real
n é o índice de refração do meio
No caso do submarino, a profundidade aparente é de 450m e o índice de refração da água do mar é 1,5. Portanto, a profundidade real do submarino é de 675m.