Eletromagnetismo no Ensino Médio |
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Ensino
de Física feito por Professores de Física para Professores
de Física
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Experimento sobre as Leis da Reflexão Shizue |
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Introdução Enunciar as leis da Física ao aluno pode ser muito mais fácil do que levá-lo a sentir necessidade delas. No entanto, em uma Educação para a cidadania, queremos formar indivíduos criativos, investigativos e conscientes. Essa posição não condiz com uma relação de ensino-aprendizagem em que o aprendiz permanece passivamente absorvendo informações.
O que eu espero do aluno Que ele perceba que essas representações podem ser feitas para qualquer raio de luz que parte de um objeto e é refletido por qualquer outro corpo, pois quando a luz é refletida em direções diversas, isso se deve a irregularidades na superfície desse corpo, ocorrendo a reflexão difusa. Válidas para qualquer superfície (irregular, polida, superfície da água em repouso, etc), as Leis da Reflexão da Luz são as mesmas. Pode-se dizer que a característica mais importante da reflexão da luz é tornar iluminado qualquer corpo, transformando-o em fonte secundária de luz – é o que torna os corpos visíveis de diversas posições.
Conteúdo Leis da Reflexão da Luz Objetivo Comprovar que o plano que contém o raio incidente (i) e o raio refletido (r) é perpendicular ao espelho e contém a reta Normal.
Material - 1 lanterna laser Procedimentos Etapa 1:Montagem do aparato experimental a. Faça 3 sulcos no prato que serve de suporte: na extremidade anterior para o espelho, a uma distância de 10 cm para a placa e a uma distância de 5cm um sulco menor, para a argola. b. No sulco menor fixe a argola e no sulco anterior o espelho numa posição aproximadamente vertical, de modo que fique bem firme. c. Na placa maior, faça 3 orifícios em alturas diferentes, numerando-os 1,2 e3. Eles devem se posicionar de tal forma que a luz do laser, partindo do orifício da argola e passando por cada um dos orifícios da placa, consiga atingir o espelho (quanto maior o espelho, mais distantes podem ser os furos) d. Agora, posicione essa placa com 3 orifícios a uma distância de 10cm do espelho. Coloque a lanterna na argola e verifique se a luz do laser consegue atravessar os 3 orifícios e incidir no espelho (esse teste pode ser feito com um palito de espeto que atravesse o orifício, como na ilustração abaixo). Teste até acertar a posição correta da placa. Esses orifícios vão determinar o ponto de incidência dos raios no espelho. Importante - O orifício da argola, junto com os orifícios da placa maior (intermediária), vai determinar os ângulos de incidência dos raios no espelho, delimitando a posição da lanterna laser.
Etapa 2 – Faça uma investigação a. Ao incidir o raio através do orifício 1, marque na placa com o alfinete da cor correspondente o ponto onde aparece a luz do laser. b. Repita o mesmo procedimento para os orifícios 2 e 3.
Etapa 3 – Montagem de um modelo para as Leis da Reflexão a. Retire o espelho e coloque a placa menor nesse lugar.
d. Coloque o cartão transparente apoiado nos 2 raios em cada situação. (O que esse cartão representa? O plano porque 2 retas que se interceptam determinam o plano). e. Desafio: Que ângulo faz esse plano dos raios com o espelho? Coloque o transferidor para medir esse ângulo. Faça a leitura. Leitura: aproximadamente 90º. f. Desafio: O que podemos utilizar para comprovar que o plano está perpendicular ao espelho? O esquadro. g. O plano perpendicular, que você encontrou no experimento, é representado por uma reta chamada de reta normal que também é perpendicular à superfície do espelho. Coloque essa reta entre os raios que representam a luz usando o palito menor, em cada situação. Prenda-os também nas placas. Usando o transferidor faça a medida dos dois ângulos entre o raio e essa reta. O que acontece com o valor desses ângulos? O ângulo de incidência e o ângulo de reflexão são iguais, em relação à reta normal. h. Desafio: Se um raio incidente passasse pelo 4º furo da placa ( não numerado), qual seria a direção do raio refletido?O aluno deverá fazer uma previsão de qual é a direção do raio refletido, utilizando as duas Leis da Reflexão, colocando o palito laranja partindo da argola, atravessando o furo não numerado, fixando-o na placa que representa o espelho. Colocar, em seguida, a Normal perpendicular ao espelho, no mesmo plano que o raio, para medir o ângulo de incidência que vai definir o ângulo de reflexão. Colocar o palito que representa o raio refletido na direção correspondente. Em seguida ele poderá com a lanterna laser conferir se realmente a direção do raio refletido foi colocada na posição correta. Comentários Finais Essa atividade é uma aplicação da geometria, pois dá significado geométrico à reta normal, como representante de um plano perpendicular a outro dado. O plano medido no experimento não será exatamente de 90º, pois há várias incertezas experimentais, como, por exemplo, na marca do ponto de incidência, na marca do raio refletido e outros erros experimentais. |
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