1 - Você está debaixo da água em um lago e olha para a superfície, notando que o Sol está no céu. O Sol está realmente mais alto do que você observa ou ele está mais baixo? Explique o raciocínio para chegar a sua resposta.
Passo 1
Então, você está debaixo d’água num lago e olha para o Sol na superfície. A pergunta é: o Sol está realmente mais alto do que você vê ou está mais baixo? Vamos resolver isso usando conceitos de óptica, especificamente a refração da luz.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que é refração. Refração é quando a luz muda de direção ao passar de um meio para outro, como da água para o ar. Isso acontece porque a luz viaja em velocidades diferentes em diferentes materiais.
Passo 3
A luz viaja mais devagar na água do que no ar. Essa mudança de velocidade faz com que a luz se desvie ao passar pela interface entre a água e o ar. Esse desvio é explicado pela Lei de Snell, que diz:
Onde:
-
e são os índices de refração dos meios (água e ar, respectivamente). -
é o ângulo de incidência (dentro da água). -
é o ângulo de refração (no ar).
Passo 4
Na água, o índice de refração
é maior que no ar
. Quando a luz do Sol sai da água para o ar, ela se desvia para longe da normal (uma linha imaginária perpendicular à superfície). Isso faz com que o Sol pareça estar em uma posição mais alta no céu do que realmente está.
Passo 5
Portanto, devido à refração da luz na interface água-ar, o Sol aparenta estar mais alto do que a sua posição real.
Resposta
O Sol parece estar mais alto no céu do que realmente está, por causa da refração da luz na interface entre a água e o ar.
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onde
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