Conteúdos

Espelho plano.

Reflexão regular ou especular da luz.
 
Imagens conjugadas por espelhos planos.
 

Objetivos

Este roteiro trata do estudo qualitativo e quantitativo de imagens conjugadas por espelhos planos. Esperamos que o aluno tenha a oportunidade de compreender, analisar e vivenciar situações que demonstram as características das imagens conjugadas por espelhos planos.

1ª Etapa: Problematização e sensibilização

Embora o fenômeno da reflexão regular da luz por superfícies boas refletoras seja corriqueiro, poucas vezes se dá a eles um olhar mais analítico. O aluno do Ensino Fundamental, e mesmo do Ensino Médio, nem sempre compreende como e por que os espelhos planos formam imagens com características bem peculiares, como a de manter o mesmo tamanho que o objeto, independentemente da distância que este se encontre do espelho. Da mesma forma, embora seja do conhecimento geral que as imagens conjugadas por espelhos planos sejam enantiomorfas (revertidas lateralmente), pouca gente questiona o porquê disso.

Nessa atividade vamos estimular o aluno a perceber e compreender o fenômeno da reflexão e, por fim, propomos uma atividade lúdica de construção de um caleidoscópio com materiais simples e que não oferecem riscos.

 

Nessa etapa o professor deve apresentar o tema de estudo, “Espelhos planos e formação de imagens”, e estimular um debate rápido sobre o que os alunos pensam sobre o tema. Algumas perguntas podem orientar esse debate e ajudar em uma diagnose dos conhecimentos prévios dos alunos. Essas perguntas também servirão para nortear o roteiro de experimentação sugerido. (Veja na área Material de Apoio)

 

1. Se você estiver diante de um espelho plano e tocar a ponta do nariz com o dedo indicador da mão direita, o que ocorrerá com a sua imagem vista no espelho? Que mão, da sua imagem, tocará a ponta do nariz?

 

2. Quando você se aproxima de um espelho plano, o que ocorre com sua imagem? Aproxima ou afasta do espelho? Mais ou menos que você?

 

3. Como seria vista a imagem da palavra COPO se ela fosse escrita em um papel e então este fosse colocado diante de um espelho plano?

 

4. Se você colocar um objeto na frente de um espelho plano e então for afastando esse objeto do espelho, a imagem dele vai ficar maior, menor ou igual em tamanho?

 

5. Que coisas você conhece que podem ser usadas como espelhos, além dos próprios espelhos?

 

Talvez alguns alunos tenham as respostas para algumas ou mesmo para todas essas perguntas. Talvez alguns fiquem em dúvida e surjam controvérsias. É importante que nesse momento os alunos tenham a palavra e que as suas dúvidas sejam anotadas e não respondidas. Da mesma forma o professor não deve “corrigir” as respostas dos alunos, de forma que eles possam verificar por si mesmos seus erros e acertos durante a experimentação. O objetivo nesse momento inicial é despertar a curiosidade, o interesse e diagnosticar o que os alunos já sabem e o que precisam saber ou aperfeiçoar.

 

2ª Etapa: Apresentando o espelho e a reflexão regular

Nessa etapa o professor deve apresentar aos alunos um espelho plano (pode ser um espelho plano comum, como os de banheiros, ou mesmo a tela de um smartphone desligado, que reflete bem a luz). O objetivo aqui é discutir as características de um espelho plano: ter uma superfície muito plana e polida, ser capaz de refletir a maior parte da luz incidente.

 

O vídeo mostrando a fabricação industrial de espelhos, disponível no link 2 da seção “Para Organizar o Seu Trabalho e Saber Mais” pode ser apresentado nesse momento inicial.

 

A seguir o texto “Resumo sobre espelho plano e reflexão” (link 1), também disponível na mesma seção, pode ser utilizado como material de apoio para apresentar a reflexão especular por meio da representação de raios de luz. Não há necessidade de nenhum aprofundamento sobre os conceitos de raio e pincel de luz, mas é recomendável que o professor discuta o princípio da propagação retilínea da luz em meios homogêneos e isotrópicos e que esclareça que o ar se comporta, aproximadamente, como um meio com essas características em situação normal.

 

Uma questão que pode surgir entre os alunos diz respeito ao mecanismo de visão: a luz vai de nossos olhos até o objeto ou vem do objeto até nossos olhos? É preciso certificar-se de que os alunos entendem que aquilo que vemos deve-se a luz que chega aos nossos olhos!

 

Por fim, usando a lousa, o professor deve construir a imagem refletida por um espelho plano para um objeto com o formato da letra F colocado diante dele e, depois, pedir aos alunos que escrevam a letra F em seus cadernos e observem sua imagem refletida pelo espelho (que o professor trouxe ou usando seus smartphones). Observe a figura abaixo:


 

(A técnica de construção é mostrada na figura. Observe que as distâncias dos pontos considerados, medidas sobre as linhas perpendiculares ao plano do espelho, são sempre iguais) 

 

 

3ª Etapa: Verificando as hipóteses.

O material anexo, “Roteiros de Experimentação”, disponível na seção “Material de Apoio”, traz as atividades sugeridas para essa etapa. Nela o professor solicitará aos alunos que verifiquem experimentalmente as hipóteses que levantaram inicialmente ao responderem as perguntas de 1 a 4 da 1ª Etapa.

 

O professor poder formar grupos de alunos, conforme o número de superfícies planas refletoras disponíveis, evitando grupos com menos que 3 pessoas.

 

4ª Etapa: Finalização

Para a finalização dessa aula o professor pode propor aos alunos que construam um caleidoscópio utilizando apenas réguas, papel preto, fita adesiva e miçangas. A demonstração de como fazer o caleidoscópio com esses materiais está disponível no vídeo mostrando como construir um caleidoscópio caseiro, disponível na seção “Para Organizar o seu Trabalho e Saber Mais”. Sugerimos que essa atividade seja proposta como tarefa para casa e que a classe seja dividida em grupos de 4 pessoas.

 

Algumas das experimentações sugeridas no material anexo “Roteiros de experimentação” também podem ser feitas utilizando o objeto de ensino digital “Simulador de espelho plano”.

 

Materiais Relacionados

1. Resumo sobre espelho plano e reflexão: http://bit.ly/1Hqct7X


2. Vídeo (4:58) mostrando a fabricação industrial de espelhos: http://bit.ly/1K2mrPF


3. Porque objetos distantes parecem menores? Este texto explica e ilustra bem o fenômeno: http://bit.ly/1KucKsX


4. Simulador de espelho plano: http://bit.ly/1QhiJOz


5. Vídeo (6:16) mostrando como construir um caleidoscópio caseiro com materiais facilmente encontráveis: http://bit.ly/20L9WvA


6. Roteiros de Experimentação: um roteiro com atividades experimentais orientadas para o desenvolvimento da aula. [Material anexo em formato docx]
 

Arquivos anexados

  1. Espelhos planos

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