Размеры сосуда подразумеваются достаточно большими, и, к тому же, вам никто не сказал что сосуд прозрачный.
К задаче. По закону преломления лучи, выходящие из воды, будут рассеиваться. Если рассматривать лучи. удаляясь от центра, то преломленный луч в какой-то момент "ляжет" на поверхность воды, т.е. не пойдёт наверх. Именно это удаление от центра необходимо найти. Вот вкратце философия данной задачи.
Ввод обозначений. h - глубина, на которой находится источник света. r - искомый радиус диска, то есть такое расстояние на поверхности воды от центра, на котором преломленный луч ложится на поверхность. a (альфа) - угол падения, т.е. угол между лучём входящим в поверхность раздела двух сред и нормалью к этой поверхности. b (бета) - угол между направлением выходящего луча и нормалью к поверхности воды.
Запишем, что h=0.4 м, b=0. Также для удобства определим n_a - показатель преломления воздуха, n_w - показатель преломления воды.
Решение.
По закону преломления запишем sin(a)/sin(b)=n_w/n_a. (*)
Если сделать правильный рисунок, нетрудно видеть, что sin(a)=r/sqrt(h^2+r^2).
sin(b)=1, т.к. b=pi/2.
Подставляя эти синусы в уравнение (*), получаем уравнение, решив которое относительно r, найдём ответ.
q2= 1,5 нКл= 1,5*10^-9 Кл,
l= 14см =0,14 м. Е=0.
r1-?
Так как векторы напряженности поля Е1 заряда q1 и Е2 заряда q2 противоположно направлены, и их сумма =0, то они равны по величине: Е1=Е2. kq1/r1^2=kq2/(l-r1)^2;
q1/r1^2=q2/(l-r1)^2;
q1*(l-r1)^2=q2* r1^2;
(l-r1)^2/r1^2= q2/q1;
(l/r1-1)^2=q2/q1;
l/r1-1=√(q2/q1);
l/r1=1+√(q2/q1);
r1=l/(1+√(q2/q1));
r1=0,14/(1+√(4,1/1,5))=0,14/(1+1,65)=0,05 м = 5 см.
ответ: Е=0 на расстоянии 5 см от первого заряда.