Questão F05 da 2ª fase da FUVEST 2011

3º dia · Física

Um jovem pesca em uma lagoa de água transparente, utilizando, para isto, uma lança. Ao enxergar um peixe, ele atira sua lança na direção em que o observa. O jovem está fora da água e o peixe está 1 m abaixo da superfície. A lança atinge a água a uma distância x = 90\text{ cm} da direção vertical em que o peixe se encontra, como ilustra a figura abaixo. Para essas condições, determine:

a) O ângulo \alpha, de incidência na superfície da água, da luz refletida pelo peixe.

b) O ângulo \beta que a lança faz com a superfície da água.

c) A distância y, da superfície da água, em que o jovem enxerga o peixe.

Esquema da refração da luz do peixe até a superfície e da trajetória da lança

NOTE E ADOTE

Índice de refração do ar = 1

Índice de refração da água = 1,3

Lei de Snell: v_1/v_2 = sen\ \theta_1/sen\ \theta_2

Ângulo \theta sen\ \theta tg\ \theta
30^\circ 0,50 0,58
40^\circ 0,64 0,84
42^\circ 0,67 0,90
53^\circ 0,80 1,33
60^\circ 0,87 1,73
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Resolução comentada Em breve: a resolução passo a passo desta questão.
Ver como caiu na prova Questão F05 no caderno da 2ª fase da FUVEST 2011