Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 34.Problemas - Ex. 88
Um bastão de vidro com índice de refração igual a é raspado e polido em ambas as extremidades para formar superfícies hemisféricas com raios de . Quando um objeto é colocado sobre o eixo do bastão, à esquerda da extremidade esquerda, a imagem final é formada à direita da extremidade direita. Qual é o comprimento do bastão medido entre os vértices das duas superfícies hemisféricas?
Passo 1
Tem muita informação nesse enunciado, então vamos começar organizando isso tudo em um desenho.
O primeiro passo é o seguinte: calcular onde a primeira imagem é formada. Temos que usar essa fórmula aqui:
Passo 2
Beleza, então a primeira imagem se forma a da superfície da esquerda.
Essa imagem vai servir de objeto pra superfície da direita.
Como a gente não sabe o tamanho do bastão, não dá pra garantir se isso é dentro ou fora dele, então nem vamos desenhar. De qualquer forma, a distância é:
Essa aí é a distância entre a primeira imagem e a superfície da direita.
Jogando na mesma fórmula de antes:
E já sabendo que a imagem vai se formar a da superfície:
Não esquece de deixar o raio negativo, porque agora estamos do outro lado do centro de curvatura da superfície.
Resposta
O comprimento do bastão é .