Enunciado

Física - Halliday - Vol 4 - Capítulo 33.5 - Ex. 55

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50,0   c m acima da água. O Sol está 55,0 ° acima do horizonte. Qual é o comprimento da sombra da estaca no fundo da piscina?

Passo 1

Vamos fazer um desenho para melhor visualizar:

A sombra é dividida em duas partes: L 1 e L 2 . Pelo desenho temos que:

L 1 = h   t g   θ i

L 2 = H - h t g θ R

Precisamos dos ângulos!

Passo 2

O ângulo de incidência vai ser: θ i = 90 - θ = 90 - 55 = 35 ° e o ângulo de refração é dado pela lei de Snell:

n 1 s e n θ i = n 2 s e n θ R

s e n θ R = 1 s e n 35 1,33 = 0,431

θ R = 25,55 °

Passo 3

Agora que sabemos os ângulos, podemos calcular as sombras! Do passo 1:

L 1 = h   t g   θ i = 0,5 t g 35 = 0,35

L 2 = H - h t g θ R = 2 - 0,5 t g 25,55 = 0,72

Sendo assim a sombra vai ser: L = 0,35 + 0,72 = 1,07 m

Resposta

1,07 m

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