Questões Militares de Física - Refração

Um cientista realiza um experimento de refração da luz usando um bloco cúbico de vidro no ar. Com o bloco em repouso no solo, ele faz incidir sobre uma face um raio luminoso monocromático sob um ângulo î, com a normal à face, tal que 0 < î < 90º ; a refração do raio luminoso fica visível no interior do bloco sob um ângulo ê tal que ê < î < 90º . Em seguida, o sistema é acelerado no ar, em linha reta, e a incidência do raio continua sendo sob o mesmo ângulo î.

(Arquivo pessoal: figura usada com autorização.)
Nesse referencial não inercial, o raio de luz refratado, no interior do bloco, deverá

Um feixe de luz contendo as cores Vermelho, Verde e Azul incide em um prisma (ABC, no diagrama abaixo). O ângulo de incidência sobre a aresta AB é de 90°. Os índices de refração no interior do prisma são 1,47, 1,44 e 1,39 , respectivamente na ordem crescente dos comprimentos de onda de cada uma dessas cores. Considere 1,0 o índice de refração do ar. 
 
Considere a tabela abaixo para a análise de ângulo limite de refração.
 
Assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do ângulo BÂC (indicado na figura) para que apenas a cor vermelha atravesse a aresta AC e as outras duas sejam refletidas na direção da aresta BC. 

O índice de refração absoluto de um meio gasoso homogêneo é 1,02. Um raio luminoso, proveniente do meio gasoso, incide na superfície de separação entre o meio gasoso e o meio líquido, também homogêneo, cujo índice de refração absoluto é 1,67, conforme mostrado na figura ao lado. Posteriormente a isso, uma lente com distância focal positiva, construída com material cujo índice de refração absoluto é 1,54, é colocada, completamente imersa, no meio líquido. Com base nessas informações, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas:
( ) Se a lente for colocada no meio gasoso, ela será denominada “convergente”.
( ) Quando a lente foi colocada no meio líquido, a sua distância focal passou a ser negativa.
( ) Em qualquer um dos meios, a distância focal da lente não se altera.
( ) O raio luminoso, ao penetrar no meio líquido, afasta-se da normal.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

Um raio de luz monocromático (raio I) incide sobre a superfície plana de separação entre dois meios homogêneos e transparentes, parte do raio é refletido (raio II) e parte é refratado (raio III). O meio 1 é o ar (índice de refração igual a 1) e no meio 2 tem-se o valor da velocidade da luz igual a √3 . 10⁸ m/s. O raio II forma com a superfície de separação um ângulo de 30º, conforme pode ser observado na figura a seguir. Determine, em graus, o ângulo β que é formado entre o raio refratado e o raio incidente.
Sendo que:
- N é reta normal aos meios; e
- a velocidade da luz no ar tem valor igual a 3 . 10⁸ m/s. 

v

Uma barra pesando 25 N é posta no canto inferior de um recipiente com água, como mostra a figura abaixo. 

A barra possui um comprimento de 3 m e secção transversal de 0,00095 m². A altura do líquido é de 1,6 m. Calcule o valor de α para que a barra fique em equilíbrio. Se precisar, utilize a densidade da água de 1000 kg/m³ e gravidade igual a 10 m/s².