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--Conhecer esta propriedade dos espelhos planos.

--Saber as relações entre objeto e imagem devido a ela.

--Saber calcular as velocidades relativas objeto/espelho, imagem/espelho e objeto/imagem.

Uma aula de 50 minutos.

Ondulatória ( aspectos gerais ), princípio da propagação retilínea da luz, conceitos básicos para o estudo de óptica geométrica e reflexão da luz.

O professor deve pedir a todos os alunos, na aula anterior a essa, que levem para a sala de aula uma régua e um espelho pequeno ( qualquer que conseguirem ).

ATIVIDADE 1:

Peça aos alunos que formem grupos de 2 pessoas. Um deles deve colocar a régua por sobre a carteira enquanto o outro posiciona o espelho em cima da régua na marcação zero centímetro, de modo que a imagem da régua possa ser vista no espelho ( os dois alunos devem ficar de frente para o espelho pois ambos devem poder ver a imagem ). Peça agora para colocarem a borracha nas posições 5, 10, 15 e 20 centímetros. Agora diga que eles devem observar que assim como a régua mede a distância da borracha ao espelho, a imagem da régua mede a distância da imagem da borracha ao espelho. Peça então para que preencham a Tabela 1, mostrada a seguir e depois pergunte o que acontece com a distância da imagem da borracha  ao espelho ( indicada pela imagem da régua ), quando movimentam a borracha. Eles dirão que são sempre iguais. Observe que a tabela já está preenchida na coluna 1, mas ela deve ser mostrada aos alunos sem os dados da coluna 2, obviamente, para que eles a preencham, sob a supervisão do professor.  Neste momento eles já tem noção que o que acontece com a borracha, acontece com a imagem da borracha. Diga que isto é uma propriedade dos espelhos planos chamada de simetria. Defina então simetria e deixe claro que para espelhos planos ela sempre acontece entre objeto e imagem.

(Figura 1:  Tabela 1  - Figura de autoria pessoal)

Continue agora com a teoria. Diga que vamos tentar estabelecer então uma relação entre a velocidade de movimentação da borracha em relação ao espelho e a velocidade de movimentação da borracha em relação à sua imagem.

ATIVIDADE 2:

Peça para que preencham agora a tabela mostrada a seguir, que chamaremos de Tabela 2. Peça para que considerem sempre que o tempo para se levar a borracha de uma posição para a próxima, ou para a posição anterior, seja sempre de 1 segundo.

(Figura 2:  Tabela 2  - Figura de autoria pessoal)

Agora peça para que eles estabeleçam uma relação entre as velocidades da borracha em relação ao espelho e da imagem da borracha em relação ao espelho. Eles facilmente dirão que são iguais. Peça então para estabelecerem a relação entre essas velocidades e a velocidade da borracha em relação a sua imagem, conjugada pelo espelho. Eles já conseguem observar claramente que esta última é o dobro das duas primeiras. Deixe isto claro re-explicando e mostrando outros exemplos de posicionamento borracha-espelho no quadro da sala de aula.

ATIVIDADE 3:

Aumente o tamanho dos grupos para 5 alunos e peça para que respondam as seguintes perguntas em seus cadernos. Dê cerca de 10 minutos para esta atividade e supervisione a condução da mesma  respondendo a questionamentos, se necessário:

1) a conclusões a que vocês chegaram foi usando-se uma objeto real e uma imagem virtual. E se o objeto real fosse trocado por um objeto virtual, as conclusões sobre velocidade do objeto ( que agora é uma imagem ) em relação ao espelho e a velocidade da imagem ( que agora é uma imagem da imagem ) em relação ao espelho, seriam as mesmas? Justifique a resposta.

2) e a relação entre a velocidade do objeto em relação à sua imagem ( que agora é na verdade  a velocidade entre duas imagens ) também continua a mesma? Porque. Conclua a aula dizendo que a simetria é uma propriedade fundamental dos espelhos planos e é ela que torna todas estas respostas verdadeiras.

Aprenda mais sobre simetria e movimentação do objeto em relação ao espelho:

Seara da Ciência:  http://www.seara.ufc.br/especiais/fisica/simetria/simetria2.htm 

Mundo Educação:  http://www.mundoeducacao.com.br/quimica/isomeria-optica.htm 

Scribd:  http://www.scribd.com/doc/3370372/Fisica-Aula-17-Espelhos 

NEWTON, V.B; HELOU, R.D.; GUALTER, J.B. Tópicos de Física 2 – Termologia, Ondulatória e Óptica.  São Paulo: Editora Saraiva, Vol. 2, 448p., 18a Ed., 2007.

Elabore questões teóricas sobre o assunto. As questões sobre simetria devem ser apenas gráficas, não envolvendo cálculo. Já as questões relacionadas a velocidades relativas devem envolver cálculos.