(Originais Teachy 2023) - Questão Difícil de Física

Um bloco de massa 2 kg está em repouso sobre um plano inclinado que forma um ângulo de 30 graus com a horizontal. Considere que não há atrito entre o bloco e o plano. Um estudante, sabendo que a força normal exercida pela superfície sobre o bloco é perpendicular a essa superfície, propõe um experimento para medir essa força. Ele decide substituir o bloco por uma placa de acrílico de forma que o raio de luz, incidindo na superfície da placa que está em contato com o plano, seja desviado de sua trajetória original quando a placa é posicionada. Utilizando conhecimentos de refração, o estudante calcula que o raio de luz será desviado em 9 graus. Considerando que a gravidade é de 9,8 m/s² e que sen(30 graus) = 0,5 e cos(30 graus) = 0,87, calcule a força normal exercida pelo plano sobre a placa de acrílico e discuta a relação entre a refração da luz e a direção da força normal.