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Data: ___/___/______

Fuvest 2001 · Segunda fase · Questão 6 · Discursiva

Física · Reflexão da luz, Espelhos planos, Refração da luz

Uma pequena esfera de material sólido e transparente é utilizada para produzir, a partir de um pulso de luz laser, vários outros pulsos. A esfera, de raio r = 2,2 cm, é espelhada, exceto em uma pequena região (ponto A). Um pulso de luz, de pequena duração, emitido pelo laser, segue a trajetória R0, incidindo em A com ângulo de incidência de 70∘^\circ. Nesse ponto, o pulso é, em parte, refletido, prosseguindo numa trajetória R1, e, em parte, refratado, prosseguindo numa trajetória R2 que penetra na esfera com um ângulo de 45∘^\circ com a normal. Após reflexões sucessivas dentro da esfera, o pulso atinge a região A, sendo em parte, novamente refletido e refratado. E assim sucessivamente. Gera-se, então, uma série de pulsos de luz, com intensidades decrescentes, que saem da esfera por A, na mesma trajetória R1. Considere sen 70∘^\circ = 0,94 ; sen 45∘^\circ = 0,70. Nessas condições,

  1. Represente, na figura da folha de respostas, toda a trajetória do pulso de luz dentro da esfera.
  2. Determine, em m/s, o valor V da velocidade de propagação da luz no interior da esfera.

  3. Determine, em segundos, a separação (temporal) Δ\Deltat, entre dois pulsos sucessivos na trajetória R1.

    O índice de refração de um material é igual à razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz nesse material.

Resposta