A fim de se determinar a velocidade da luz em um dado líquido, uma vasilha ampla foi preenchida pelo líquido até a altura de 21 cm. Uma pequena fonte de luz, que irradia em todas as direções, tal como uma pequena lâmpada de lanterna, foi colocada no fundo da vasilha. Quando se acende a fonte de luz, apenas uma região circular, com 56 cm de diâmetro, é iluminada na superfície livre do líquido. A figura a seguir ilustra essa situação. Considere que as paredes da vasilha não refletem a luz irradiada pela fonte.

A resposta correta é a letra E) 2,4 x 10⁸.

Para entender por que essa é a resposta correta, vamos analisar a situação proposta: uma vasilha ampla foi preenchida pelo líquido até a altura de 21 cm, e uma pequena fonte de luz foi colocada no fundo da vasilha. Quando a fonte de luz é acionada, apenas uma região circular, com 56 cm de diâmetro, é iluminada na superfície livre do líquido.

É importante notar que as paredes da vasilha não refletem a luz irradiada pela fonte. Isso significa que a luz se propaga apenas pelo líquido e não é afetada pelas paredes da vasilha.

Para determinar a velocidade da luz no líquido, podemos utilizar a lei da refração de Snell. Essa lei estabelece que a razão entre a velocidade da luz no meio de origem (no caso, o ar) e a velocidade da luz no meio de destino (no caso, o líquido) é igual à razão entre os senos dos ângulos de incidência e refração.

Como a velocidade da luz no ar é de 3,0 x 10⁸ m/s, e sabemos que a luz se propaga em todas as direções a partir da fonte de luz, podemos utilizar a lei da refração de Snell para determinar a velocidade da luz no líquido.

Após realizar os cálculos, encontramos que a velocidade da luz no líquido é de 2,4 x 10⁸ m/s, que é a resposta correta.

É importante notar que as outras opções estão erradas porque não levam em conta a lei da refração de Snell e a propagação da luz no líquido.