Analisar o Princípio da Propagação Retilínea da luz;

Reconhecer a presença das Múltiplas reflexões da luz em situações do dia a dia;

Evidenciar como acontece a Reflexão da luz; e

Como ocorrem as Múltiplas reflexões da luz.

* Princípio da Óptica Geométrica.

As estratégias utilizadas serão:

• Aula interativa;

• Aula conceitual;

• Uso do Laboratório de Informática e a Sala de Vídeo.           

Motivação:  

Com o intuito de estimular a curiosidade dos alunos acerca do tema estudado (Óptica), sugerimos que o professor disponibilize a figura 1 para que eles visualizem e digam o que  acham que pode estar acontecendo na imagem.   

Figura 1 – Múltiplas imagens.

Imagem disponível em: http://www.projetos.unijui.edu.br/fisicaparatodos/Experimentos/optica/9.jpg. Acesso em: 28 Ago. 2010.             

Sugestão: Para exibição da imagem, poderá ser feita uma projeção com retroprojetor ou data-show. Se isto não for possível, sugerimos que sejam feitas cópias da figura em número suficiente para todos os alunos.   

Após os alunos analisarem e dizerem o que está ocorrendo na imagem, o professor deverá dizer que eles conseguirão responder esta pergunta com mais precisão durante o desenvolvimento destas aulas.      

Atividade 1   

Neste momento, o professor deverá exibir aos alunos o vídeo “Física animada-Associação de Espelhos Planos” (Fig. 2), postado abaixo, com duração de 3 minutos e 40 segundos, o qual aborda o ensino de espelhos planos conjugados.   

Link do Vídeo:  Física animada-Associação de Espelhos Planos http://www.youtube.com/watch?v=OVINyEUmzls Acesso em: 28 Ago. 2010        

Figura 2 – Imagem do recurso “Física animada-Associação de Espelhos Planos”.       

Após a apresentação do vídeo, promova uma discussão entre os alunos sobre o conteúdo deste, conforme roteiro postado abaixo.      

Roteiro de discussão:  

• O que vocês entenderam sobre o que foi apresentado no vídeo? Quais assuntos são abordados?
• Qual a importância da associação dos espelhos planos?
• O efeito de associação de espelhos pode ser utilizado em que situações do cotidiano?
• O efeito da associação de espelhos pode ser usado em espetáculos como o teatro, mágica etc., por exemplo?
• Este efeito é importante para os homens (ajuda ou não) na hora de fazer a barba?      

Os alunos deverão, primeiramente, discutir estas questões em grupo, depois,  entre os demais alunos da sala. Observamos que este momento é importante tanto para socializar informações entre os alunos, como também para corrigir conceitos errôneos, esclarecer dúvidas, além de possibilitar trabalhar a competência oral dos alunos!      

Favoreça com que os alunos compreendam que com a associação de espelhos planos podemos criar várias imagens de um único objeto, podendo assim auxiliar até em espetáculos onde são necessários vários atores coadjuvantes e, até mesmo, auxiliar na hora de se fazer a barba, pois aumenta o número de imagens que a pessoa pode obter de si mesmo. Com o intuito de determinar o número de imagens que podemos obter com uma associação de espelhos e como esse objeto terá suas imagens formadas, iremos realizar a próxima atividade.   

Atividade 2 

Neste momento, estando os alunos organizados em duplas, o professor deverá pedir para que eles explorem o recurso – Associação de Espelhos Planos, conforme postado abaixo. O referido recurso possibilita o estudo da formação de várias imagens utilizando somente um objeto e dois espelhos planos. Destacamos ainda, que o Recurso se trata de um Objeto de Aprendizagem (OA). – que são ferramentas auxiliares no processo de ensino e aprendizagem de conceitos disciplinares, disponíveis na Internet (BECK, 2002 apud WILEY, 2002).         

Recurso: Associação de Espelhos Planos

Link do Recurso no Portal do Professor: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=17734         

Observação: Mesmo estando em duplas, é importante que todos os alunos possam ter a oportunidade de explorar o recurso e que venham a ter um tempo razoável para isto.         

Inicialmente será visualizado, pelos alunos, uma tela contendo dois espelhos, um objeto (formado pelos pontos vermelhos) e a formação de 7 imagens (Fig. 3) deste objeto.      

Figura 3 – Imagem do recurso “Associação de Espelhos Planos”

Imagem disponível em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=17734. Acesso em: 28 Ago. 2010         

Para iniciar a exploração do recurso, peça para que os alunos leiam atentamente as instruções disponíveis no lado direito da tela do recurso (Fig. 4).      

Figura 4 – Imagem do recurso “Associação de Espelhos Planos”

Imagem disponível em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=17734. Acesso em: 28 Ago. 2010        

Após eles lerem as instruções, oriente-os a modificar o ângulo de formação entre os espelhos. Para fazer esta alteração no ângulo, o recurso disponibiliza uma caixa de texto disponível no canto inferior direito (Fig. 5) da tela.   

Figura 5 – Imagem do recurso “Associação de Espelhos Planos”

Imagem disponível em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=17734. Acesso em: 28 Ago. 2010        

Neste momento, peça para que os alunos testem cada ângulo (exemplos: 90°, 60° etc.) e observem quantas imagens são formadas a cada novo ângulo (Fig. 6).      

Figura 6 – Imagem do recurso “Associação de Espelhos Planos”

Imagem disponível em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=17734. Acesso em: 28 Ago. 2010        

Peça para que os alunos anotem as relações entre o ângulo formado entre os espelhos e a quantidade de imagens produzidas.   

Permita com que os alunos interajam com o recurso durante um determinado tempo - sugerimos, no máximo, quinze (15) minutos para isto.      

Para conclusão desta atividade e aperfeiçoamento do conceito estudado (Associação de Espelhos Planos), sugerimos a promoção de uma discussão com os alunos sobre o recurso explorado. Abaixo sugerimos algumas questões para nortear este momento.      

Questões sugeridas:

• Quando aumentamos o ângulo formado entre os espelhos, obtemos mais ou menos imagens?
• Todas as imagens formadas são enantiomórficas (quer dizer, os lados se invertem)?
• Em que momentos do nosso cotidiano visualizamos este efeito?
• Por que na fórmula do cálculo da formação das imagens, temos que subtrair o número um (1)?      

Favoreça com que os alunos compreendam que quanto maior o ângulo formado entre os dois espelhos planos, menor será o número de imagens formadas. Neste tipo de associação é obtido imagens enantiomórficas e normais, por causa das várias reflexões. As imagens formadas numa associação de espelhos planos é definida por quadrantes, como num dos quadrantes fica o objeto, temos que subtrair o número um (1) na fórmula do cálculo da formação das imagens.   

Atividade 3 

Finalizando o estudo de associação de espelhos planos, questione os alunos com as seguintes perguntas:   

“O que aconteceria se  fosse enviado um raio de luz contra dois espelhos planos dispostos paralelamente entre si (Fig. 7)? Isso significaria múltiplas reflexões?”   

Figura 7 – Múltiplas Reflexões

Imagem Disponível em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1466/imagens/Self_espelho.jpg. Acesso em: 29 Ago. 2010.     

É importante que o professor incentive a discussão entre os alunos a respeito desta pergunta, bem como medie esta, favorecendo a formação da construção do saber de que, assumindo que o raio de luz incida perpendicularmente ao espelho, teoricamente ele (o raio) seria refletido continuamente entre os dois espelhos e isto aconteceria continuamente e infinitamente. Mas, na realidade isso não acontece, pois a luz será atenuada progressivamente pelo ar entre os espelhos, e porque nenhum espelho possui um índice de reflexão de cem por cento (100%). Além disso, os dois espelhos deveriam ser perfeitamente paralelos, sem o menor erro de alinhamento, caso contrário o raio de luz iria escapar do espelho depois de várias reflexões.   

Sugestão: 

Sugerimos que o professor peça para que os grupos façam, conjuntamente, um Jornal Mural (Fig. 8), que terá como tema "O Segredo dos Espelhos Planos". Para isto, os grupos deverão apresentar, oralmente, o que foi aprendido durante está aula, tendo sido esclarecidas as dúvidas que acaso existam, confeccionem, sob supervisão e acompanhamento do professor, o Jornal Mural. Orientamos que, este Jornal Mural tenha várias fotos, até mesmo dos alunos, manuseando os espelhos.   

Figura 8 – Jornal Mural.

Imagem disponível em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/5013/imagens/_layout.jpg. Acesso em: 03 Set. 2010            

O Jornal Mural deverá, ao término, ficar exposto num dos corredores da escola. As informações a serem colocadas neste jornal deverão ser aquelas pesquisadas e discutidas no decorrer destas aulas, como, por exemplo: como as cores são formadas, explicação sobre nossos olhos e o arco-íris. Ressaltamos que, estes murais deverão conter  figuras e textos explicativos sobre o tema proposto.   

Observamos que para maiores detalhes de como se faz um Jornal Mural, acessem a aula "Escrevendo e lendo com o jornal mural" (http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=5013. Acesso em: 03 Set. 2010)        

Teoria e experimentos:

http://educar.sc.usp.br/otica/reflexao.htm#associacao      

Avalie a participação dos alunos no desenvolvimento das atividades e peça para que os grupos pratiquem o conceito adquirido respondendo a seguinte questão:

“Um coreógrafo necessita de 27 bailarinos para execução de determinada cena. Para tanto, dispõe de três bailarinos e de dois grandes espelhos planos que formam um ângulo igual a α. Calcule α para que o coreógrafo tenha seu objetivo alcançado.”

Na próxima aula receba as respostas referentes à questão acima, e explique aos alunos como deduzir que o ângulo de formação entre os espelhos é de 40 graus.