Uma esfera de gelo de raio flutua parcialmente imersa em um copo com água, como mostra a figura acima. Com a finalidade de iluminar uma bolha de ar, também esférica, localizada no centro da esfera de gelo, utilizou-se um feixe luminoso de seção reta circular de área que incide verticalmente na esfera. Considerando que os raios mais externos do feixe refratado tangenciam a bolha conforme a figura, determine a massa específica do gelo.
Dados:
- Índice de refração do ar: $1{,}0$
- Índice de refração do gelo: $1{,}3$
- Massa específica do ar: $1{,}0 \ kg/m^{3}$
- Massa específica da água: $103 \ kg/m^{3}$
- Volume da calota esférica: $v = 2 \cdot 10^{-2} \pi R^{3}$
- Índice de refração do ar: $1{,}0$
- Índice de refração do gelo: $1{,}3$
- Massa específica do ar: $1{,}0 \ kg/m^{3}$
- Massa específica da água: $103 \ kg/m^{3}$
- Volume da calota esférica: $v = 2 \cdot 10^{-2} \pi R^{3}$