Encontre a velocidade da luz na água e no vidro.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício que pede para encontrar a velocidade da luz na água e no vidro. Esse problema entra no conteúdo de Óptica, especificamente sobre como a velocidade da luz muda quando ela passa de um meio para outro. Para resolver isso, vamos precisar usar a fórmula que relaciona a velocidade da luz no vácuo com o índice de refração do material.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a velocidade da luz no vácuo é denotada por e tem o valor de aproximadamente metros por segundo.

Passo 3

Agora, a velocidade da luz em um meio material, como água ou vidro, é menor que no vácuo. Isso acontece porque a luz interage com as partículas do material, fazendo sua propagação ser mais lenta. A relação entre a velocidade da luz no vácuo e no meio material é dada por:
v = cn
onde:
  • é a velocidade da luz no meio,
  • é a velocidade da luz no vácuo,
  • é o índice de refração do meio.

Passo 4

Vamos precisar dos índices de refração para água e vidro. Geralmente, eles são aproximadamente:
  • Água: á
  • Vidro: (vale lembrar que o índice pode variar um pouco dependendo do tipo de vidro)

Passo 5

Agora, vamos calcular a velocidade da luz na água usando a fórmula:
vágua = cnágua = 3 times 10^8 , m/s1,33 approx 2,26 times 10^8 , m/s áá

Passo 6

Em seguida, calculamos a velocidade da luz no vidro:
vvidro = cnvidro = 3 times 10^8 , m/s1,5 = 2 times 10^8 , m/s

Resposta

A velocidade da luz na água é aproximadamente e no vidro é .

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