terça-feira, 20 de outubro de 2009

6. ESPELHOS CONVEXOS



Espelhos Convexos

Espelhos convexos são abalauados para fora. Eles fornecem um só tipo de imagem. Sempre é menor que o objeto, direita e virtual.

Os espelhos convexos são bastante utilizados nos retrovisores direito dos carros, pois diminui a imagem para que caibam mais imagens no espelho, dando assim uma ampla visão.



Objetivo

    Este experimento tem por objetivo construir um espelho convexo bem como observar como os raios de luz se comportam quando são refletidos por ele.

Contexto

    Sabe-se que quando um raio de luz incide em um espelho plano, é refletido com o mesmo ângulo com o qual incidiu em relação à normal. Um espelho esférico é constituído de uma superfície lisa e polida com formato esférico. Se a parte refletora for interna será um espelho côncavo caso a superfície refletora seja a parte externa será um espelho convexo.

    A posição e o tamanho das imagens formadas pelos espelhos convexos podem ser determinados a partir do comportamento dos raios que saem do objeto e incidem no espelho, podemos pegar apenas três raios notáveis para determinar as características da imagem:

    1- Todo raio que incide paralelamente ao eixo principal é refletido passando pelo foco(F), e o caminho inverso também ocorre.

    F é o foco, C o centro de curvatura e V o vértice do espelho.

2- Todo raio que incide sobre o centro de curvatura(C) reflete-se sobre si mesmo.

3- Todo raio que incide sobre o vértice(V) é refletido simetricamente em relação ao eixo principal. O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão.

Características das imagens nos espelhos esféricos

As características das imagens nos espelhos esféricos mudam de acordo com quando mudamos a posição do objeto na frente do espelho.

Temos dois tipos de imagem, virtual e real:

*Imagem virtual: é vista no ponto de encontro dos prolongamentos dos raios refletidos

*Imagem real: é vista em um ponto onde realmente passam os raios refletidos

Podemos dizer como as imagens irão se comportar sabendo qual a posição do objeto em relação ao espelho:

Espelhos Convexos

A imagem nos espelhos convexos sempre será virtual, estará posicionada entre o foco(F) e o vértice(V), será direita e o seu tamanho será menor que o objeto.

Os espelhos convexos são bastante utilizados nos retrovisores direito dos carros, pois diminui a imagem para que caibam mais imagens no espelho, dando assim uma ampla visão.

Idéia do Experimento

    Um pente e uma lanterna são utilizados para formar feixes luminosos paralelos. Ao interceptar os feixes com um espelho convexo, observa-se que os raios luminosos são refletidos por ele, passando por um ponto que é a metade do seu raio, ou seja, o foco.

Tabela do Material

Item Comentários
Garrafa Pet de 2L de refrigerante Ou qualquer outro objeto/embalagem que possa fornecer um anel com diâmetro semelhante.
Embalagem dos Salgadinhos ELMA CHIPS Utilizamos uma embalagem de BACONZITOS, mas pode ser utilizada a embalagem de qualquer outro salgadinho desta marca. Pode-se utilizar também uma embalagem de pó de café que é feita de um material muito parecido.
Pente
Lanterna
Cola branca

Montagem

  • Corte a garrafa transversalmente de modo a formar um anel (Figura 1).
  • Corte o anel ao meio de forma que visto de cima seja um semi-círculo (Figura 2).
  • Cole um pedaço da embalagem de salgadinho (com o mesmo tamanho da parte da garrafa) na face convexa do "semi-círculo", tendo cuidado para que a face mais refletora da embalagem fique voltada para a concavidade do "semi-círculo", com a finalidade de se formar um espelho convexo. A face mais refletora da embalagem é o lado de dentro.
  • Ilumine, com a lanterna, a superfície na qual será realizada a experiência, fazendo com que o feixe de luz gerado pela lanterna fique quase paralelo à esta superfície.
  • Coloque o pente na frente deste fixe na posição vertical ("em pé").
  • A luz gerada pela lanterna foi dividida em pequenos feixes. Colocando o espelho convexo na frente desses feixes, é possível observar que eles são refletido em direção ao foco do espelho.

Comentário

  • Melhores resultados serão obtidos se a lanterna permanecer o mais longe possível do pente.


Esquema Geral de Montagem

Semelhante ao do experimento anterior (Espelhos Côncavos), mudando de espelho côncavos para convexo. Note que os raios refletem de maneira diferente.


Procedimentos e Questões:

  • Observe a trajetória de raios refletidos.
  • Identifique o foco e o centro de curvatura e o vértice do espelho.
  • Quais são as características das imagens que se formam num espelho convexo?
  • Descreva, com suas próprias palavras, o que acontece com os raios de luz refletidos no espelho.
OBS: se não quiser, ou estiver com preguiça de fazer o espelho, nos camelôs você encontra espelhos convexos por R$ 2,00 ou R$ 3,00.

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