Eclipse lunar e superlua do dia 27/09/2015

Foto tirada ás 22:42h

Foto tirada às 22:45h

Foto tirada às 22:52h

Foto tirada às 23:03h

Foto tirada às 23:10h

Foto tirada às 23:12h 

Foto tirada às 23:31h

Modelos vistos pelo grupo

Segue abaixo alguns modelos de carrinho de ratoeira que estão sendo analisados pelo grupo para definirem qual será o escolhido:

Referencia: As fotos desse post são encontradas no facebook do Professor Mauricio.

Primeiras perguntas sobre o projeto

1)- O regulamento do projeto foi lido?
      Sim.
2)- O grupo já viu os modelos disponíveis?
     Sim, mas não foi decidido qual usar.
3)- Já foi feito a construção?
     Não.
4)- Já foram feitos os testes?
     Não.
5)- Cite a função de cada integrante neste projeto.
     Julia Hardman, nº 13 - Fará os testes 
     Julia Camargo, nº 15 - Participará da construção do carrinho e cuidará do blog.
     Maria Julia, nº 21 - Participará da construção do carrinho e na seleção do modelo
     Maria Rita, nº 22 - Ajudará nos testes
     Mario Guilherme, nº 24 - Participará da construção do carrinho e na seleção do modelo
     Milena, nº 25 - Irá fazer as pesquisas sobre o carrinho.

Espelhos Esféricos

Chamamos espelho esférico qualquer calota esférica que seja polida e possua alto poder de reflexão.

Espelhos esféricos são superfícies refletoras que têm a forma de calota esférica. São côncavos se a superfície refletora for a parte interna, ou convexos, se a superfície refletora for a parte externa. São superfícies polidas que possuem uma curvatura originada de uma  casca esférica.

Os espelhos esféricos podem ser: côncavos ou convexos. O Espelho côncavo é aquele cuja superfície espelhada (polida) é a superfície interna da casca esférica, como é o caso dos espelhos de estojos de maquiagem. O Espelho convexo é aquele cuja  superfície espelhada (polida) é a superfície externa da casca esférica, como é o caso dos utilizados em alguns tipos de espelhos retrovisores e espelhos utilizados em supermercados e farmácias.

Um objeto próximo de um espelho côncavo (curvatura para dentro) produzirá uma imagem na posição correta e ampliada. Um objeto distante produzirá imagem de cabeça para baixo e reduzida. A imagem de um objeto num espelho convexo (curvatura para fora), como nos espelhos retrovisores como dos carros, estará na posição correta, mas será reduzida.

Os principais elementos de um espelho esférico estão representados na figura a seguir:

O Raio de curvatura ( R ) de um espelho esférico é a medida do raio da casca esférica original do espelho, ou seja, representa a distância do centro de curvatura até o vértice do espelho.

O Centro de curvatura  ( C ) coincide com o centro da casca esférica que originou o espelho.

O Foco ( F ) é o ponto médio do segmento que une o centro de curvatura e o vértice e é por onde são refletidos a maior parte dos raios.

A Distância focal  ( f ) é a medida da distância entre o foco e o vértice. Como o foco está situado no ponto médio do eixo centro – vértice, pode-se afirmar que a sua medida é a metade da medida do raio de curvatura.

O Vértice ( V ) é o ponto tangencial à circunferência do espelho que marca a interseção entre  o espelho e o eixo do mesmo.

O Eixo do espelho ( e ) é a linha de centro que une o foco, o centro de curvatura e o vértice do espelho.

Ao contrário dos espelhos planos, os espelhos esféricos formam imagens de tamanhos diferentes do tamanho do objeto. Enquanto o espelho convexo forma imagens sempre menores que o objeto, o espelho côncavo forma imagens de diferente tamanhos, dependendo da posição em que o objeto é colocada sobre o seu eixo.

Seja um objeto de altura o, colocado a uma distância p  do vértice de um espelho. O espelho formará uma imagem de altura i situada  a uma distância p’ do vértice do espelho.

A posição da imagem não é aleatória, ela é influenciada pela distância focal do espelho (f) e pela posição do objeto. Podendo ser determinada através da relação:

É importante ressaltar que o valor de f e  p’ pode ser positivo ou negativo, se a imagem ou o foco forem reais ou virtuais, respectivamente.

A altura da imagem e o seu Aumento linear ( A ), ou seja, o número de vezes que ela foi ampliada podem ser determinados pela razão entre o tamanho da imagem e o tamanho do objeto original, ou pela razão entre as distâncias da imagem e do objeto ao espelho.

Existem alguns raios de luz especiais, que ao incidirem em certos pontos do espelho se reflete de uma forma muito peculiar, o que lhes confere o nome de raios notáveis. Todo raio que incide paralelamente ao eixo do espelho, se reflete passando pelo foco do mesmo. E como a luz possui reversibilidade, todo raio que incide passando pelo foi do espelho é refletido paralelo ao eixo.

Outro raio notável é o raio que passa pelo centro do espelho, que é refletido sobre si mesmo.

As imagens formadas pelos  Espelhos convexos são sempre: virtuais (formadas atrás do espelho), direitas ou diretas (mesma posição do objeto original) e menores (tamanho reduzido em relação ao objeto).

As imagens formadas pelos Espelhos côncavos podem existir de cinco formas diferentes, dependendo da posição que o objeto é colocada em relação ao centro, foco e vértice do espelho.

– Primeiro Caso: O objeto está além do centro de curvatura: A imagem formada é real (formada fora do espelho), invertida ( posição inversa em relação à original )e menor.

– Segundo caso: o objeto está sobre o centro de curvatura: a imagem formada é real, invertida e igual (mesmo tamanho).

– Terceiro caso: O objeto está entre o centro de curvatura e o foco: a imagem formada é real, invertida e maior.

– Quarto caso: O objeto está sobre o foco: não há imagem (raios refletem paralelos).

– Quinto caso: o objeto está entre o foco e o vértice: a imagem é virtual, direita e maior.

Referencias:

http://www.sofisica.com.br/conteudos/Otica/Reflexaodaluz/espelhoesferico.php

http://www.coladaweb.com/fisica/optica/espelhos-planos-esfericos-concavos-e-convexos

Espelhos Planos

Pode-se considerar como um espelho plano, qualquer superfície plana que sejacapaz de refletir a luz incidente. Assim, os espelhos planos podem ser encontrados em diversos formatos (circular, triangular, polígonos, etc...), em diferentes objetos (mesa, chapa de metal, superfície de um lago sem ondas, etc...), desde que a superfície tenha a característica de sempre ser plana e muito bem polida, para que exista o reflexo dos raios de luz. Entre os elementos ópticos o espelho plano é o considerado mais simples.

Figura 1 – Ilustra raios incidentes na superfície de um espelho plano.

Vejamos como se formam as imagensnesse caso. Para isso temos a situação: um ponto (P) de um objeto que está a certa distancia (d) de um espelho plano, conforme indica a figura 2 abaixo:

Figura 2 – Reflexão e prolongamento de dois raios de luz refletidos pelo espelho.

Repare que na parte de trás do espelhoencontramos uma imagem refletida, o ponto P’, que é fruto do prolongamento dos dois raios de luz emanados do ponto P ao incidirem o plano do espelho. A intersecção dos raios prolongados decorre então das leis de reflexão, que também envolvem o principio de Fermat, que diz:

“de todos os caminhos possíveis para ir de um ponto a outro, a luz segue aquele que é percorrido no tempo mínimo.”

Pierre Fermat, entre seus estudos encontrou um método novo para época (1657) para determinar a trajetória dos raios luminosos, baseado na idéia de que a natureza sempre atua pelo caminho mais curto.
Os conceitos de simetria significam que o ponto P e P’, permanecem na mesma reta normal ao espelho e estão equidistantes (d = d’) a superfície refletora. Podemos notar que o objeto (P) e a imagem (P’) possuem o mesmo tamanho, e, em caso de movimento relativo ao espelho, possuirão iguais velocidades.
Uma outra característica das imagens formadas pelos espelhos planos é a de que elas são enantiomorfas, ou seja, a simetria de dois objetos que não podem ser sobrepostos. Na formação da imagem existe uma inversão da direita para a esquerda e não de baixo para cima. Por exemplo, uma imagem refletida da mão esquerda de uma pessoa será a mão direita, no entanto a imagem dos pés refletidos não significa que eles estão na cabeça. Isso nos leva a crer que nunca na vida, uma pessoa conseguiu observar a própria face como ela realmente é (utilizando espelhos).
São muitos os exemplos em nosso dia a dia dessa aplicação, um bem comum dessa característica estão nas ambulâncias, pois se repararmos na frente delas está escrita a palavra ambulância invertida, isso porque o carro que estiver a frente ao observá-la pelo retrovisor verá a palavra escrita corretamente.

Figura 3 – Exemplo de imagem real que será invertida ao ser observado por um espelho plano.

Pelas figuras que vimos anteriormente, percebemos que um objeto localizado na frente do espelho plano (objeto real) após os raios de luz atingirem o espelho, os prolongamentos dos raios nos fornecem uma imagem que dá a impressão de estar situada atrás do espelho (virtual). Nesse sentido não podemos dizer que todo espelho plano fornece uma imagem virtual, isso somente ocorrerá se os raios incidentes forem de um objeto real, caso contrário, uma imagem virtual nos fornecerá uma o reflexo de uma imagem real. Contudo, o objeto e a imagem são constatados como de naturezas opostas.
Ao observarmos por espelho plano podemos definir o seu campo visual que nada mais é do que a região do espaço que pode ser vista pelo observador através de um espelho. Para determinarmos a região do campo visual, basta tomar o ponto P’, simétrico de P, e prolongarmos as linhas das extremidades do espelho plano.

Figura 4 – Definição do campo visual para espelhos planos.

Quando usamos apenas um espelho plano observamos uma única imagem de cada objeto. Porém se colocarmos o objeto entre dois espelhos que formam um ângulo entre si, poderemos notar mais de duas imagens. O número de imagens nada mais é do que o resultado de sucessivas reflexões nos dois espelhos, que aumenta a medida que o ângulo entre os espelhos diminui.

De maneira geral, podemos utilizar uma expressão matemática que relaciona o número de imagens n com o ângulo entre os espelhos a.

Referencia:http://www.infoescola.com/optica/espelho-plano/

Reflexão da Luz em Espelhos Planos

Quando ocorre a incidência da luz em uma superfície e ela retorna ao meio do qual ela estava se propagando, dizemos que ocorreu o fenômeno óptico reflexão. 
Seja um espelho (s) plano em que é feita a incidência de um raio de luz RI que forma um ângulo i com a normal do espelho; o raio refletido RR formará um ângulo r com a normal do espelho

A 1° lei da reflexão: O raio incidente (RI) à normal e o raio refletido são cooplanares, ou seja, estão no mesmo plano. 
A 2º lei da refração: O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão (r = i) 

A imagem formada por um espelho plano é determinada através do prolongamento dos raios refletidos.

 

A imagem formada pode ser real ou imaginária. Se o objeto for real, a imagem é virtual; e se o objeto for virtual, a imagem é real.

O retroprojetor é um dispositivo que torna a imagem de um objeto virtual em imagem real.

O campo de visão de um espelho plano é a região do espaço vista por um observador em razão da reflexão provocada pelo espelho. O campo de visão limita-se de acordo com a posição do objeto com relação ao espelho. A linha que une objeto-imagem deve interceptar o espelho para que o objeto pertença ao campo de visão do observador. 
Seja um ponto-objeto fixo e um espelho plano E₁ que está sob a abscissa na posição 1 gerando a imagem do ponto-objeto em I₁. Ao deslocar o espelho E₁para a posição 2, sob uma distância d, a imagem será gerada em I₂. Na expressão a seguir será demonstrada uma expressão que relaciona a distância entre I₁ e I₂em função do afastamento d.

Translação do espelho plano.

I₁I₂ = 2y – 2x = 2.(y – x) 
Como y – x = d 
 

Temos que: I₁I₂ =2.d. Logo vemos que a distância das posições das imagens é diretamente proporcional ao dobro da distância de afastamento dos espelhos. Por consequência a velocidade da imagem é o dobro da velocidade do espelho (referencial – observador). 
Ao rotacionar um espelho plano (rotação coplanar) o raio incidente de um ponto-objeto fixo passa a incidir em uma posição diferente no mesmo espelho em razão da rotação. Dois ângulos serão analisados e relacionados conforme a figura. 
 

Referencia:http://www.brasilescola.com/fisica/reflexao-luz-espelhos-planos.htm