Gabarito disponível
Um pescador, em cima de um pequeno barco, observa atento um peixe e estima que ele se encontre a 50 cm de profundidade da superfície de águas calmas da lagoa onde pesca. O que aquele pescador não sabia é que, devido ao fenômeno da refração da luz, neste caso, ao passar de um meio mais refringente (água) para um meio menos refringente (ar atmosférico), a luz sofre uma deflexão, ou, em outras palavras, um desvio em sua trajetória, e temos uma "impressão errada" da profundidade dos objetos. Da mesma forma, quando olhamos para uma piscina com água, estando do lado de fora, temos a sensação de a piscina ser mais rasa. O mesmo fenômeno ocorre quando mergulhamos um lápis em um copo com água e temos a impressão de que o lápis se quebra na superfície da água. Levando-se em consideração o fenômeno da refração da luz ao passar de um meio para outro meio e a partir da estimativa do pescador, calcule a profundidade real a que se encontra o peixe a partir da superfície da lagoa, e assinale a opção correta.
Dados:
Índice de refração do ar atmosférico: 1; e
Índice de refração da água: 1,3.
Dados:
Índice de refração do ar atmosférico: 1; e
Índice de refração da água: 1,3.
Resolução comentada
Profundidade real = aparente · n_água/n_ar = 50·1,3 = 65 cm.
No dioptro plano, p'/p = n_observador/n_objeto, com p' = 50 cm e o observador no ar. Logo 50/p = 1/1,3 e p = 65 cm. O peixe está mais fundo do que parece.
Análise das alternativas
A), C), D) e E) não correspondem à razão 1,3; 65 cm é o valor que satisfaz a relação.
Referência: Óptica geométrica: dioptro plano.
Resolução comentada do VaiConcursos.