Enunciado
Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 31.1 - Ex. 34
Este problema e uma analogia a refracao.Uma banda esta
marchando em um campo de futebol com uma velocidade constante
。Aproximadamente na metade do campo,a banda entra em uma
secao de lama que tem uma fronteira bem definida formando um
angulo de 30'com a linha de 50 jardas.como mostrado na Figura
31-55.Na lama,cada marchador se move com uma velocidade igual
a÷0;em uma direcao perpendicular a fila de marchadores que ele
estava.(a)Faca um diagrama de como cada linha de marchadores
edesviada quando encontra a secao com lama no campo de modo
que,consequentemente,a banda acabara marchando em uma dire-
cao diferente.Indique a direcao original por um raio e a direcao final
por um segundo raio.(b)Determine os angulos entre estes raios e a
linha normal a interface.A direcao de movimento e"desviada"em
direcao a normal ou se afasta dela?Explique sua resposta em termos
da refracao.
Passo 1
Podemos aplicar a lei de Snell para encontrar o ângulo de refração da linha de marcha à medida que entram na seção lamacenta do campo.
Letra a:
Passo 2
Letra b:
Vamos aplicar a lei de Snell na interface para obter:
A proporção dos índices de refração é o recíproco da proporção das velocidades dos manifestantes nos dois meios:
Passo 3
Como os lados esquerdo e direito do ângulo de 30 ° e são mutuamente perpendiculares, . Substitua os valores numéricos e avalie :
À medida que a linha entra no campo lamacento, sua velocidade é reduzida pela metade e a direção do movimento de avanço da linha é alterada. Neste caso, o movimento de avanço no campo lamacento faz um ângulo em relação à normal ao limite linha. Observe que a separação entre as linhas sucessivas no campo lamacento é a metade daquela no campo seco.