ÓPTICA EXERCICIO

Num dia pela manhã, um peixe submerso numa lagoa de águas tranquilas vê o Sol 60° acima do horizonte, como ilustra a figura.



Considerando os índices de refração da água e do ar, respectivamente, iguais a 2 e 1, e supondo que o Sol nasça às 6 h e se ponha as 18 h, é possível estimar que são

[A] 7 h. [B] 8 h. [C] 9 h. [D] 10 h. [E] 11 h.

GAB: C

tem alguma coisa errada com o enunciado ai, 
porque assim

se o peixe enxerga o sol a 60° com a horizontal (30° com a vertical) na realidade ele está a um ângulo menor em relação a horizontal (maior em relação a vertical) teoria de refração

utilizando a lei de snell

n1.sen(theta1) = n2.sen(theta2) (indice 1 para o ar e indice 2 para a água)
1.sen(theta1) = 2.sen(30) (angulo com a vertical)

sen(theta1) = 2/2 = 1

theta1 = 90°, logo ele está nascendo nesse caso, mas não tem nem a opção de 6h

agora eu procurei a questão na internet, na verdade é raiz de 2 e não 2

1.sen(theta1) = V2/2
sen(theta1) = V2/2 (theta1 = 45°)

logo ta bem entre o nascer e o meio dia, logo é 9h

Você digitou errado o enunciado. O índice de refração da água dado é √2 na verdade. Partindo daí, o raio que o peixe visualiza é o refratado. Se com a horizontal o refratado faz 60°, com a vertical faz 30°. Queremos o ângulo de incidência. Dai lei de Snell-Descartes: 1sen(i) = √2sen(30°) = √2/2 => i = 45°. O ângulo que o sol faz com a horizontal é o complemento disso, que por coincidência é também 45°. Por fim, o sol deve perfazer uma volta de 180° em 12h => 15°/h. Sendo 45°, são 3h após as 6h, isto é, 9h.