|
|
| Linha 1: |
Linha 1: |
| − | ==Publico Alvo:==
| |
| | | | |
| − | Alunos de 8ª série (introdução) Ensino Fundamental do Ciclo II
| |
| − | Alunos do 2º ano do Ensino Médio
| |
| − | Observação: Esta aula tem a finalidade de introduzir o aluno ao conceito de óptica geométrica (através de espelhos planos), sem aprofundar o assunto.
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | Reflexão da Luz
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | Espelhos Planos
| |
| − |
| |
| − | Especificação da Tarefa
| |
| − |
| |
| − | Definir o que é reflexão da luz
| |
| − | Determinar o que são espelhos planos.
| |
| − | Explicar por que há inversão da imagem refletida nos espelhos planos.
| |
| − | Medir qual é o tamanho da imagem refletido pelo espelho plano.
| |
| − | Medir a que distância se forma as imagens.
| |
| − | Determinar quantas imagens podem ser formadas por dois espelhos planos nos ângulos de 90°, 60° e 30° graus.
| |
| − | Determinar que tipo relação existe entre a abertura (ângulo) e número de imagens formadas.
| |
| − | Conceituar o que é imagem real e o que é imagem virtual.
| |
| − | Precisar se existe relação entre o ângulo de incidência e o ângulo de reflexão.
| |
| − |
| |
| − | Especificação Operacional dos Objetivos
| |
| − |
| |
| − | Pergunta: O que é reflexão da luz?
| |
| − | Resposta: Reflexão da luz é o retorno de um feixe luminoso para o meio do qual é proveniente ao atingir uma superfície.
| |
| − | Dimensões críticas: A quantidade de luz refletida depende do material de que é constituída, do polimento e do ângulo que a luz atinge.
| |
| − | Exemplo: Reflexão espetacular da luz, quando esta ocorre em uma superfície plana e polida. (Espelho)
| |
| − | Contra Exemplo: Refração da luz. A luz passa por um meio e atinge outro, não retornando ao ponto de origem. Obs.: Sempre que há refração houve reflexão, no entanto, nem sempre que há reflexão há refração.
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | Pergunta: Ângulo incidente e ângulo refletido possuem a mesma medida?
| |
| − |
| |
| − | Resposta: Podemos afirmar que no caso dos espelhos planos, o raio incidente, o raio refletido e a normal à superfície situam - se no mesmo plano e o ângulo de reflexão e o de incidência possuem a mesma medida.
| |
| − |
| |
| − | Pergunta: O que são espelhos planos?
| |
| − |
| |
| − | Resposta: Os espelhos planos são aqueles caracterizados por apresentar uma superfície plana e polida onde a luz que é incidida reflete de forma regular. Para se obter um bom grau de reflexão, é necessária que a variação do poder refletor com o ângulo de incidência do espelho seja a menor possível. O exemplo mais comum de espelho plano é o vidro, que permite a formação de imagens nítidas.
| |
| − |
| |
| − | Dimensões críticas: Um espelho reflete a luz que chega até ele. Trata-se de uma reflexão regular dos raios luminosos. A superfície refletora do espelho é bem polida.
| |
| − | Exemplo: Sabemos também que uma parede reflete a luz que chega até ela (é por isso que podemos enxergar a parede). Porém, claramente notamos que existe uma diferença entre estas duas reflexões.
| |
| − | Contra exemplo: Em uma delas podemos ver nitidamente uma imagem, que está se formando no espelho, enquanto na outra somente enxergamos a parede.
| |
| − |
| |
| − | Faça a Seguinte Experiência:
| |
| − |
| |
| − | Trace uma reta no centro de uma folha branca.
| |
| − | Faça um X a direita da reta e outro a esquerda como mostra a figura a 5 cm da reta.
| |
| − | Coloque o espelho sobre a reta e o objeto sobre o X como indica a figura.
| |
| − | Coloque o outro objeto do lado oposto sobre a segunda marca.
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | Teremos:
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | Traçando os raios de luz, e a normal será possível determinar à localização da imagem, os ângulos de incidência e reflexão, a distância da imagem ao espelho do objeto ao espelho e da imagem ao observador.
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | Observe a Imagem:
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | Especificação Operacional dos Objetivos:
| |
| − |
| |
| − | Pergunta: Por que quando levantamos o braço esquerdo diante do espelho, a imagem refletida levantará o braço direito (e vice – versa)?
| |
| − | Resposta: Porque há inversão da imagem. Quando estendemos o braço esquerdo, por exemplo, na frente de um espelho, a imagem refletida estenderá o braço direito, ou seja, refletindo ao contrário. Esse fenômeno é chamado de enantiomorfismo e é uma das características da reflexão de imagens em espelhos planos.
| |
| − | Dimensões críticas: Imagens formadas em espelhos planos
| |
| − | Exemplo: A palavra ambulância, se vista pelo retrovisor estará correta, se vista sem o espelho estará invertida.
| |
| − | Contra Exemplo: Troca-se a esquerda pela direita, mas não a cabeça pelos pés.
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | Pergunta: Qual é o tamanho da imagem refletida?
| |
| − |
| |
| − | Resposta: A imagem refletida tem o mesmo tamanho do objeto.
| |
| − | Dimensões criticas: Característica do espelho plano.
| |
| − | Exemplo: A imagem da moeda refletida
| |
| − | Contra exemplo: Espelho côncavo pode aumentar ou diminuir a imagem de acordo com o centro de curvatura.
| |
| − |
| |
| − | Pergunta: Um espelho plano fornece uma imagem de um objeto a uma distância de 20 cm do espelho. Deslocando-se o espelho 30 cm numa direção normal ao seu próprio plano, que distancia separará a antiga imagem e a nova imagem?
| |
| − | Resposta: 2 . 30 = 60 cm
| |
| − | Dimensões críticas: Considere um observador O e sua imagem O´, simétrica em relação a um espelho plano.
| |
| − | Exemplo: A imagem sofre deslocamento igual ao dobro do deslocamento sofrido pelo espelho.
| |
| − | Contra exemplo: Espelho não sofre deslocamento, imagem não sofre deslocamento.
| |
| − | Pergunta: (FAAP-SP) Um objeto pontual está em frente a um espelho plano a 20 cm dele. O olho de um observador está a 30 cm do espelho e sobre a mesma linha que liga o objeto à imagem do objeto. A que distância do olho do observador se forma a imagem do objeto?
| |
| − | Resposta: De acordo com a experiência podemos responder a questão se o objeto esta a 20 cm do espelho e o olho do observador a 30 cm, concluímos que a imagem se forma a 50 cm do olho do observador.
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | Curiosidade
| |
| − |
| |
| − | Se um espelho plano sofre uma rotação de um ângulo α, o raio refletido sofre uma rotação de 2 ¤.
| |
| − | Se um espelho plano sofre um deslocamento d, a imagem sofre um deslocamento 2 d..
| |
| − |
| |
| − | Quantas Imagens?
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | Especificação Operacional dos Objetivos:
| |
| − |
| |
| − | Pergunta: Quantas imagens podem ser formadas por um ângulo de 90°, por outro de 60° e por outro de 30°?
| |
| − | Resposta:
| |
| − | N = 360/α – 1N = 360/90 – 1N = 4 - 1N = 3
| |
| − | N = 360/α – 1N = 360/60 – 1N = 6 - 1N = 5
| |
| − | N = 360/α – 1N = 360/30 – 1N = 12 - 1N = 11
| |
| − | Exemplo: Associação em paralelos; número de imagens formadas no ponto A é infinito.
| |
| − | Contra exemplo: Associação angular: Pode-se determinar a quantidade de imagens formadas no ponto P colocado entre dois espelhos.
| |
| − |
| |
| − | Pergunta: Existe relação entre o número de imagens e o ângulo dos espelhos?
| |
| − | Resposta: Sim, quanto menor for o ângulo maior será o numero de imagens.
| |
| − | Exemplo: Espelhos planos formando ângulos menores que 90º.
| |
| − | Contra exemplo: Imagem refletida em um espelho plano
| |
| − |
| |
| − | Pergunta: Quando a imagem é real e quando ela é virtual?
| |
| − | Resposta: Quando os raios de luz incidem ou emergem se encontram efetivamente, o correspondente ponto é chamado real. Quando o encontro ocorre através de prolongamentos, o referido ponto é chamado virtual. Um espelho plano não inverte a imagem, mas troca a direita pela esquerda e vice-versa.
| |
| − |
| |
| − | Seqüência de Aprendizagem:
| |
| − |
| |
| − | Reflexão da luz
| |
| − | Difusão e reflexão da luz
| |
| − | Leis da reflexão
| |
| − | Formação de imagens
| |
| − | Translação de um espelho plano
| |
| − | Rotação de um espelho plano
| |
| − | Associação de dois espelhos planos
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | Reflexão da Luz
| |
| − |
| |
| − | Um feixe luz propagando-se atinge uma superfície, se este feixe de luz retornar para o meio em que estava se propagando dizemos que a luz sofreu reflexão.
| |
| − | Reflexão regular: é a reflexão que ocorre numa superfície lisa e polida. Exemplo: espelho.
| |
| − | Reflexão difusa: é a reflexão que ocorre numa superfície irregular. Nesta reflexão os raios espalham-se desordenadamente em todas as direções. Exemplo: Parede.
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | Leis da Reflexão:
| |
| − |
| |
| − | 1ª Lei: O raio incidente, o raio refletido e a reta normal pertencem a um mesmo plano.
| |
| − |
| |
| − | 2ª Lei: O ângulo de incidência (i) e o ângulo de reflexão (r) têm a mesma medida.
| |
| − |
| |
| − | 1ª - Lei: O raio incidente, o raio refletido e a reta normal pertencem a um mesmo plano.
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | 2ª Lei: O ângulo de incidência (i) e o ângulo de reflexão (r) têm a mesma medida
| |
| − | Obs.: A linha pontilhada é a NORMAL (perpendicular à superfície refletora - espelho-).
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | Formação de Imagens:
| |
| − |
| |
| − | Colocando um objeto luminoso A na frente de um espelho, observamos que os raios provenientes dele sofrem reflexão. Os prolongamentos dos raios refletidos se cruzam no ponto A´, é chamado de imagem virtual. O objeto e a imagem são simétricos em relação ao espelho.
| |
| − | Se o objeto for extenso, o seu tamanho é igual ao tamanho da imagem.
| |
| − | Embora as imagens sejam idênticas ao objeto, ambos não podem ser sobrepostos como acontece com as mãos direita e esquerda de uma pessoa, dizemos então, que o objeto e a imagem são enantiomorfas.
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | Translação e Rotação de um Espelho Plano
| |
| − |
| |
| − | Se um espelho plano sofre um deslocamento d, a imagem sofre um deslocamento 2d.
| |
| − | Se um espelho sofre uma rotação de um ângulo α, o raio refletido sofre uma rotação de 2α.
| |
| − |
| |
| − | Associação de Espelhos Planos:
| |
| − |
| |
| − | Quando a luz refletida de um espelho atinge outro, dizemos que eles estão associados.
| |
| − | Associação em paralelo: o número de imagens formadas é infinito.
| |
| − | Associação angular: Podemos determinar a quantidade de imagens pela expressão: N = 360° / α - 1
| |
| − | Utilizando-se dois espelhos planos e um objeto, pode-se explorar a formação de imagens múltiplas.
| |
| − | Observa-se que as imagens produzidas por um espelho se comportarão como objetos para o outro, daí o interessante fenômeno que se observa como o da multiplicação de imagens.
| |
| − | Sendo o ângulo (medido em graus) entre os espelhos, então, se 360/α for um número inteiro par, o número de imagens será dado por Ө.
| |
| − | No caso anterior, em que N = 360º / α - 1 obtemos o número correto de imagens, isto é: 3
| |
| − |
| |
| − | Formação de Imagens
| |
| − |
| |
| − | Para localizar as imagens e saber como elas são formadas utilizaremos raios de luz que partem de um ponto P de um objeto. Estes raios podem ser desviados, por reflexão em um espelho, e parecem divergir de um determinado ponto P’, que é chamado de imagem.
| |
| − | Para determinar os desvios sofridos pelos raios vamos utilizar as leis de reflexão, conforme o caso, e traçar os raios desviados, daí o nome ótica geométrica.
| |
| − | Quando você vê a imagem fornecida por um espelho plano de um objeto, ela parece se situar atrás do espelho. Essa imagem formada no prolongamento dos raios refletidos é que denominamos de imagem virtual.
| |
| − | A imagem real se forma na intersecção dos raios refletidos.
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | Conclusão
| |
| − |
| |
| − | Após realizar as experiências e tirar dúvidas com a explicação dos conteúdos o aluno deverá ser capaz de:
| |
| − | Determinar o que é reflexão espetacular e difusa.
| |
| − | O que são espelhos planos.
| |
| − | Quais são as leis da reflexão
| |
| − | Determinar o número de imagens formadas pela associação de espelhos e a distância onde as imagens se formam em relação ao objeto e ao observador
| |
| − | Qual é o deslocamento sofrido pela imagem
| |
| − | Conceituar o que é imagem virtual e real.
| |
| − | Além de ser capaz de interpretar textos e a simbologia adequada para conceituar determinados fenômenos físicos.
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | Bibliografia
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | Tecnologia da educação e sua aplicação à aprendizagem de física.
| |
| − | Autor: Cláudio Zaki Dib
| |
| − | Editora Pioneira
| |
| − | Temas de física
| |
| − | Autor: Bonjorno Clinton
| |
| − | Editora FTD
| |
| − | Física vol. 2 E. Médio
| |
| − | Autor: Beatriz Alvarenga e Antonio Máximo
| |
| − | Editora Scipione
| |
| − | Física E. Médio vol. Único.
| |
| − | Autor: Alberto Gaspar
| |
| − | Editora Atica
| |
| − | Sites:
| |
| − | www.lasallecaxias.com.br/alunos/fisica/espelhos/eplano.htm
| |
| − | www.mundoeducacao.com.br/fisica/espelhos-planos.htm
| |
| − | www.efisica.if.usp.br/otica/basico/reflexao/dois_espelhos
| |
