Vestibular

Espelhos Côncavos e Convexos – Imagem, Foco, Propriedades e Curiosidades







Dicas para Vestibular – Física

Hoje vamos falar um pouco sobre os Espelhos Esféricos, uma das importantes matérias que caem em exames de vestibulares e que possuem grandes aplicações praticas no cotidiano, por exemplo em espelhos de mercados, espelhos de telescópios como o Hubble, espelhos em dentistas, entre outros.

O Espelho Côncavo é aquele que a parte espelhada é a interior de uma calota circular (vide figura), já o Convexo é aquele que a parte refletora é a externa da calota.

Propriedades do Espelho Côncavo

* Ponto Focal (F) é o ponto médio entre o centro e a curvatura do espelho, no Foco os raios refletidos ou prolongados se convergem. A distância focal ( ) pode ser definida como a metade da medida do raio: f = R/2. 

* Para determinar a imagens formada precisamos de apenas dois feixes de raios de luz incidentes no espelho (um que sai paralelo ao objeto e passa pelo foco, ou seu prolongamento, e outros que incide no vértice e é refletido com o mesmo angulo).

Tipos de Imagens: 

1) Quando o objeto for colocado no Centro de Curvatura, a imagem será Real, Invertida, mas de tamanho igual ao do objeto.

2) quando o objeto está atras do centro de curvatura a imagem formada será Menor, Invertida e Real (veja figura abaixo)

3) Entre o centro de curvatura e o foco, forma-se imagem Real, Invertida e Maior que o objeto. 

4) Quando o objeto for posicionado sobre o ponto focal, forma-se uma imagem denominada como imprópria, na qual os raios refletidos são paralelos (imagem formada no infinito).

5) Mas, se o objeto estiver entre o foco e o vértice do espelho, a imagem será Virtual (formada pelo prolongamento  dos raios incidentes), Maior e Direita.

Propriedades do Espelho Convexo

* O foco possui a mesma propriedade de ser a metade do raio de curvatura. Para a utilização da formula de Gauss considerar f < 0.

* Para o espelho convexo forma-se apenas um tipo de imagem – Virtual, Direita e Menor que o objeto. 

* Para determinarmos a imagem formada em um espelho convexo utilizamos os prolongamentos dos raios incidentes (por isso a imagem é virtual). Os raios mais usados são: o que sai paralelo e seu prolongamento passa pelo foco, e o que reflete no vértice  (cujo prolongamento se encontra com o outro raio formando a imagem). – Isso é mostrado na foto acima.

Curiosidades sobre Espelhos Esféricos

* O principio da formação da Imagem impropria é utilizado em telescópios e lunetas, pois os feixes vindos dos astros são paralelos, incidindo nos espelhos côncavos, forma-se uma imagem no foco que é  refletida, permitindo sua visualização pelo observador.

* Os espelhos convexos são utilizados para “prolongar” a visão, ou seja, Ampliar o Campo Visual se comparado ao que seria fornecido por espelhos planos por exemplo. São utilizados em ônibus, estacionamentos, mercados e em diversos outros locais.

* Ha’ historias que narram que o famoso matemático da Antiguidade, Arquimedes, teria utilizado de espelhos côncavos para incendiar navios romanos, durante a Segunda Guerra Púnica.  Isso pode ter acontecido, graças a propriedade da convergência no foco dos raios solares que incidem paralelamente no espelho (bastava focalizar os feixes luminosos nas velas dos navios). Esse principio também é utilizado na construção de Fogões Solares.

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