Um menino observou que os raios da luz solar atingiam seus olhos paralelamente ao solo, plano e horizontal, após refletirem no vidro plano de um automóvel. Sabendo que o raio incidente e o raio refletido estavam em um mesmo plano vertical e que a inclinação do vidro do automóvel em relação à horizontal era de 50º, o menino conclui que a inclinação θ dos raios incidentes no vidro em relação à vertical era de

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está nos pedindo. Temos um menino que observa os raios de luz solar chegando aos seus olhos de maneira paralela ao solo, ou seja, horizontal, após refletirem no vidro plano de um carro. A inclinação do vidro em relação à horizontal é de 50º. Precisamos descobrir qual é a inclinação θ dos raios incidentes no vidro em relação à vertical. Para resolver isso, vamos usar conceitos de reflexão da luz e ângulos de incidência e reflexão.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que quando a luz reflete em uma superfície plana, como o vidro do carro, o Ângulo de Incidência é igual ao Ângulo de Reflexão. Ou seja, se um raio de luz bater no vidro com certo ângulo, ele vai refletir com o mesmo ângulo, mas do lado oposto da normal.

Passo 3

Agora, vamos visualizar a situação. O vidro está inclinado a 50º em relação à horizontal. Isso significa que a normal (uma linha que é perpendicular à superfície do vidro) está inclinada a 40º em relação à vertical, porque 90º - 50º = 40º.

Passo 4

O raio refletido chega aos olhos do menino de forma horizontal, ou seja, faz um ângulo de 90º com a vertical. Como o ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência, podemos dizer que o ângulo entre o raio refletido e a normal é de 40º (mesmo que o raio refletido esteja inclinado a 90º da vertical, restando 40º para chegar à normal).

Passo 5

Usando a igualdade dos ângulos de incidência e reflexão, sabemos que o ângulo de incidência θ dos raios incidentes em relação à vertical também é de 40º.

Resposta

A inclinação θ dos raios incidentes no vidro em relação à vertical é de 40º.

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