SATHEE: Optics 2 Question 6

Optics 2 Question 6

6. A ball is dropped from a height of $20 m$ above the surface of water in a lake. The refractive index of water is $\frac{4}{3}$ . A fish inside the lake, in the line of fall of the ball, is looking at the ball. At an instant, when the ball is $12.8 m$ above the water surface, the fish sees the speed of ball as

(2009)

(a) $9 m s^{- 1}$

(b) $12 m s^{- 1}$

(d) $21.33 m s^{- 1}$

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Answer:

Correct Answer: 6. (c)

Solution:

$v = \sqrt{2 g h} = \sqrt{2 \times 10 \times 7} = 12 m s^{- 1}$

In this case when eye is inside water,

$x_{app.} = μ x$

$\begin{aligned} ∴ & \frac{d x_{app.}}{d t} & = μ \cdot \frac{d x}{d t} \\ or & v_{app.} & = μ v = \frac{4}{3} \times 12 = 16 m s^{- 1} \end{aligned}$

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