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Colégio Ideal Aula de Física Leis de Reflexão da Luz e Espelhos Planos Ribeirão Preto, Junho de 2013.

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1 Colégio Ideal Aula de Física Leis de Reflexão da Luz e Espelhos Planos Ribeirão Preto, Junho de 2013

2 Reflexão Regular e Leis da Reflexão 1ª Lei da Reflexão: o raio incidente (Ri), a normal (N) e o raio refletido (Rr) estão contidos em um mesmo plano. 2ª Lei da Reflexão: o ângulo de incidência (i) é igual ao ângulo de reflexão (r)

3 Reflexão Regular e Leis da Reflexão Espelho Plano: A imagem refletida tem as mesmas dimensões do objeto; A cada objeto corresponde uma imagem simétrica; Imagem e objeto não se sobrepõem. O objeto é real e a imagem formada é virtual.

4 Imagem de um Objeto Pontual

5 Um raio de luz R incide numa placa metálica, formando com a superfície da placa um ângulo de 60° e sofre reflexão. Qual é o ângulo de reflexão? i = r = 60° i + r = 70° x + x = 70° 2x = 70° x = 35° O ângulo entre os raios incidente e refletido num espelho plano é de 70°. Qual é o ângulo de incidência?

6 Um raio de luz incide num espelho plano colocado no solo e após refletir-se atinge o ponto A de uma parede, conforme indica a figura. Qual é o ângulo de incidência i? i = r + r = 90° tg = 2/2 = 1 = 45° 45 + r = 90 r = 45° = i

7 Um ponto P é colocado diante de 30 cm de um espelho plano. Um observador está a 40 cm do espelho e o seu globo ocular está alinhado com o ponto P e sua imagem. Determine a distância do observador à imagem do ponto P. d = 30cm + 40 cm d = 70 cm

8 Dois pontos A e B são colocados na frente de um espelho plano, conforme mostra a figura. Determine: a) a distância entre A e a imagem B do ponto B. b) a distância entre B e a imagem A do ponto A. a) d = = 30 cm b) d = = 30 cm B´ A´

9 Imagem de um objeto extenso

10 Obtenha a imagem do objeto ABCD formada pelo espelho plano E.

11 Olhando pelo espelho retrovisor plano de seu automóvel um motorista lê, no pára-choque do caminhão que está atrás, a frase NÃO CORRA. Como esta palavra foi escrita no para-choque?

12 Uma pessoa de altura H está diante de um espelho plano vertical. A representa a cabeça, B seus pés e O os seus olhos. a) Trace os raios de luz que partem de A e B, sofrem reflexão no espelho e chegam aos olhos O da pessoa. b) Prove que o tamanho mínimo do espelho para que a pessoa possa se ver de corpo inteiro não depende de sua distância ao espelho e é igual a H/2. a) b) Da semelhança dos triângulos A'B'O e FGO vem: H = 2d e = H e d 2

13 Uma pessoa com uma cartola na cabeça está a uma distância d de um espelho plano vertical. Do extremo superior da cartola até os pés, a altura é de 2,0 m e, dos olhos do estudante até o solo, a distância é de 1,60 m. Considere que as pontas dos pés, o extremo superior da cartola e o olho do observador estejam situados num plano vertical. a) Qual é a dimensão vertical mínima que o espelho deve ter para que a imagem seja vista integralmente?

14 Uma pessoa com uma cartola na cabeça está a uma distância d de um espelho plano vertical. Do extremo superior da cartola até os pés, a altura é de 2,0 m e, dos olhos do estudante até o solo, a distância é de 1,60 m. Considere que as pontas dos pés, o extremo superior da cartola e o olho do observador estejam situados num plano vertical. b) Considerando que esteja sendo utilizado o espelho de dimensão mínima, a que distância do solo deve estar sua borda inferior?

15 Uma pessoa mantém diante dos olhos, a 20 cm de distância, um espelho vertical, de modo a ver nele a imagem de um poste vertical de 4,4 m de altura situado exatamente a 1,8 m atrás de si. Qual é a mínima dimensão vertical que esse espelho deve ter para que a pessoa veja inteiramente a imagem do poste?

16 Campo Visual de um Espelho Plano

17 Um observador O está olhando para o espelho plano E da figura. Quais dos pontos numerados ele poderá ver por reflexão no espelho?

18 Maria posiciona-se num ponto A diante de um espelho plano. Por reflexão no espelho Maria consegue ver a imagem de Pedrinho posicionado no ponto B? Maria não consegue ver a imagem de Pedrinho.

19 Uma barata se desloca numa reta diante de um espelho plano, conforme a figura. Qual é a distância que a barata percorre dentro do campo visual do observador O? O lado de cada quadradinho é igual a 2,0 cm. Resposta: 30 cm

20 Deslocamento e Velocidade da Imagem D = 2. d O deslocamento da imagem é o dobro do deslocamento do espelho. Deslocamento da Imagem Deslocamento do Espelho V imagem = 2. V espelho

21 Um ponto objeto P está diante de um espelho plano. Este sofre uma translação passando da posição (1) para a posição (2). Qual é a distância entre a posição inicial (P) e a posição final (P) do ponto imagem? O lado de cada quadradinho é igual a 2,0 cm. D = 2. d D = 2. 6 = 12 cm

22 Um espelho plano vertical desloca-se com velocidade de módulo 6 m/s, afastando-se de uma pessoa que está parada em relação ao solo. Determine o módulo da velocidade da imagem da pessoa em relação: a) ao solo;b) ao espelho. a) V imagem = 2. V espelho = 2. 6 = 12 m/s b) V´ imagem = V espelho – V imagem = 12 – 6 = 6 m/s

23 Espelhos Planos Associados

24 Foto 1: α = 90° N = (360°/90°) – 1 N = 4 – 1 N = 3 imagens

25 Dois espelhos planos formam entre si um ângulo de 30°. Um pequeno objeto é colocado entre os espelhos. O número de imagens que se forma é igual a: a) 9 b) 10 c) 11 d) 12 e) 13

26 Um fotógrafo coloca três velas entre dois espelhos planos e consegue obter uma foto onde aparecem no máximo 24 velas. Um valor possível do ângulo entre os espelhos é de: a) 90° b) 60° c) 45° d) 30° e) 20°

27 Rotação de um Espelho Plano Δ = 2 Ângulo de rotação do espelho Ângulo de giro do espelho

28 Um raio luminoso incide sobre um espelho plano. Se o espelho gira 30°, em torno de um eixo contido em seu plano, qual é o ângulo de rotação dos raios refletidos? Δ = 2 Δ = = 60 Um raio de luz incide num espelho plano. Gira-se o espelho de um ângulo a em torno de um eixo pertencente ao espelho e perpendicular ao plano de incidência da luz. O ângulo formado pelos raios refletidos antes e após a rotação é de 40°. Determine o valor do ângulo.


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