Espelhos planos e esféricos.pdf

Aula sobre espelhos

1. Ciências da Natureza e suas
Tecnologias -Física
Ensino Médio, 2ª Série
ESPELHOS PLANOS E ESFÉRICOS
Prof. Orlando

2. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
ESPELHOS PLANOS
REGULAR
Superfície
Refletora
Superfície
Opaca
IRREGULAR (DIFUSA)
Superfícies:

3. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
ESPELHO PLANO
RI
RR
Normal
i r
RI, RR e normal são coplanaresriˆˆ=
RI →Raio Incidente
RR →Raio Refletido
i →Ângulo de incidência
r →Ângulo de reflexão
Espelho

4. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
FORMAÇÃO DE IMAGEM
CORPO PONTUAL
Objeto
Imagem
Observador
d
d

5. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
FORMAÇÃO DE IMAGEM
CORPO EXTENSO
Objeto
Imagem
Reversa

6. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
Associação em Ângulo entre Dois
Espelhos Planos1
360
−=

N
Imagem: Roland zh / Creative CommonsAttribution-Share
Alike 3.0 Unported.

7. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
ASSOCIAÇÃO DE ESPELHOS
1
360
−=

N
Ângulo entre os
espelhos

8. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos

9. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos

10. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
Face
côncava
Face
convexa
Calota esférica

11. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos C V B PrincipalEixo R R
C = centro de curvatura
V = vértice ( é o pólo da calota esférica )
R = raio de curvatura ( é o raio da esfera )
α= ângulo de abertura
Elementos Geométricos

12. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
Espelho Côncavo Espelho Convexo
Luz Luz

13. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
C F V

14. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
V F

15. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
Todo raio de luz que incide paralelamente ao eixo principal reflete-se
numa direção que passa pelo foco .V F C
Raios Notáveis
Espelho Côncavo

16. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
Raios Notáveis
Espelho ConvexoC F V

17. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
Todo raio de luz que incide numa direção que passa pelo foco reflete-se
paralelamente ao eixo principal.
Raios Notáveis
Espelho CôncavoV F C

18. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
Raios Notáveis
Espelho ConvexoC F V

19. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
Todo raio de luz que incide numa direção que passa pelo centro de
curvatura reflete-se sobre si mesmo.
Raios Notáveis
Espelho CôncavoV F C

20. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
Raios Notáveis
Espelho ConvexoF V

21. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
Todoraiodeluzqueincidenovérticedoespelhoreflete-se
simetricamenteemrelaçãoaoeixoprincipal.
Raios Notáveis
Espelho CôncavoF C  

22. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
Raios Notáveis
Espelho ConvexoV F C  

23. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
Real
Menor
Invertida
1º caso : objeto além do centro de curvatura C.
C VF
ESPELHO CÔNCAVO
FORMAÇÃO DE IMAGENS

24. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
Real
Igual
Invertida
2º caso : objeto no centro de curvatura C.
VC F
ESPELHO CÔNCAVO

25. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
Real
Maior
Invertida
3º caso : objeto entre o centro de curvatura C e o foco F.
V
FC
ESPELHO CÔNCAVO

26. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
Imprópria
4º caso : objeto no foco F.
θ
θ
VFC
ESPELHO CÔNCAVO

27. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
Virtual
Maior
Direita
VFC
θ
θ
ESPELHO CÔNCAVO
5º caso : objeto entre o foco F e o vértice V.

28. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
Virtual
Menor
Direita
V F C
ESPELHO CONVEXO

29. EXEMPLOS
FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos

30. EXEMPLOS
1.Noesquemaaseguir,Eéumespelhoesféricocôncavo
decentrodecurvaturaC,focoprincipalFevérticeV.ABé
umobjetoluminosoposicionadodiantedasuperfície
refletora.LevandoemcontaascondiçõesdeGauss,
construagraficamente,emseucaderno,aimagemdeAB
considerandoasposições1,2,3,4e5.Emcadacaso,dê
aclassificaçãodaimagemobtida.
FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos

31. EXEMPLOS
1.Noesquemaaseguir,Eéumespelhoesféricocôncavo
decentrodecurvaturaC,focoprincipalFevérticeV.ABé
umobjetoluminosoposicionadodiantedasuperfície
refletora.LevandoemcontaascondiçõesdeGauss,
construagraficamente,emseucaderno,aimagemdeAB
considerandoasposições1,2,3,4e5.Emcadacaso,dê
aclassificaçãodaimagemobtida.
FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos

32. •RESOLUÇÃO DO EXEMPLO 1:
FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos

33. •RESOLUÇÃO DO EXEMPLO 1:
FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos

34. •RESOLUÇÃO DO EXEMPLO 1:
FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos

35. EXEMPLOS
2.Umadasprimeirasaplicaçõesmilitaresdaóptica
ocorreunoséculoIIIa.C.quandoSiracusaestavasitiada
pelasforçasnavaisromanas.Navésperadabatalha,
Arquimedesordenouque60soldadospolissemseus
escudosretangularesdebronze,medindo0,5mde
largurapor1,0mdealtura.Quandooprimeironavio
romanoseencontravaaaproximadamente30mdapraia
paraatacar,àluzdosolnascente,foidadaaordempara
queossoldadossecolocassemformandoumarcoe
empunhassemseusescudos,comorepresentado
esquematicamentenafiguraaseguir.
FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos

36. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos

37. a)Qualdeveseroraiodoespelhocôncavoparaqueaintensidade
dosolconcentradosejamáxima?
b)b)Considereaintensidadedaradiaçãosolarnomomentoda
batalhacomo500W/m2.Considerequearefletividadeefetiva
dobronzesobretodooespectrosolaréde0,6,ouseja,60%da
intensidadeincidenteérefletida.Estimeapotênciatotal
incidentenaregiãodofoco.
FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos

38. •RESOLUÇÃO DO EXEMPLO 2:
FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos

39. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
Estudo Analítico
C V
o
i
p
Equação de Gauss:'
111
ppf
+= Aumento Linear:o
i
A= p
p
A
'−
= p
p
o
i '−
=
p’
F

40. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
p = posição do objeto (distância deste até o espelho).
p’ = posição da imagem.
p’>0 →Imagem Real
p’<0 →Imagem Virtual
o = altura do objeto.
i = altura da imagem.
i > 0 →Imagem Direita.
i < 0 →Imagem Invertida.
f = Foco (distância focal) →f=R/2
f > 0 →Espelho Côncavo.
f < 0 →Espelho Convexo.

41. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
EXEMPLOS:

42. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
EXEMPLOS:

43. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
EXEMPLOS:

44. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
EXEMPLOS:

45. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
EXEMPLOS:

46. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
EXEMPLOS:

47. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
EXEMPLOS:

48. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
Espelhos convexos
(divergentes) são
geralmente utilizados por
ampliarem o campo
visual.
APLICAÇÕES PRÁTICAS
Imagem:
mattbuck /
Creative
Commons
Attribution
-
Share Alike 2.0 Generic.
Imagem: Leonel Ríos / GNU Free Documentation License.
Imagem: Roland zh / Creative CommonsAttribution-
Share Alike 3.0 Unported.

49. FÍSICA, 2º
Espelhos Planos e Esféricos
EspelhosCôncavos(convergentes)sãogeralmenteutilizadospor
concentraremosraiosluminososoumesmoporformarem
imagensampliadas
APLICAÇÕES PRÁTICAS
Imagem: Avecendrell / GNU Free Documentation License.
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_-_Uraniastrasse_2011-08-12_15-19-
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26/03/2012
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Alike 2.0 Generic.
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26/03/2012
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pg
26/03/2012
29cRoland zh / Creative CommonsAttribution-
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aumkugeln_beim_Hafen_Riesbach_in_Z%C3%BC
rich_2011-12-08_15-56-10.JPG
26/03/2012
30aAvecendrell / GNU Free Documentation License. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cuina_
solar_paella.JPG
26/03/2012
30bTimusatde.wikipedia / Creative
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fkelle.jpg
26/03/2012
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