Experimento da 1ª Lei da Reflexão

Documentos relacionados
O raio incidente, o raio refletido e a reta perpendicular à superfície, no ponto de incidência, estão contidos no mesmo plano.

Foto 1: Aluno com a cabeça dentro da câmara escura.

Atividade da construção e utilização da bússola

Física IV - Laboratório REFLEXÃO E REFRAÇÃO

Física IV. Prática IV Sandro Fonseca de Souza

Introdução às Ciências Físicas Módulo 1 Aula 1

Descrição das Atividades

Professora Bruna CADERNO 2. Capítulo 5. Imagens e Espelhos Página 229

ESPELHOS. Neste capítulo estudaremos as leis da reflexão, a formação de imagens nos espelhos planos e nos espelhos esféricos.

MICROSCÓPIO CASEIRO COM LASER

Oficina Geoplano. As atividades apresentadas têm o objetivo de desenvolver as seguintes habilidades:

1. PROBLEMATIZAÇÃO: 2. PERGUNTAS-CHAVE: Atividade 5

ESPELHOS. Neste capítulo estudaremos as leis da reflexão, a formação de imagens nos espelhos planos e nos espelhos esféricos.

PROPAGAÇÃO DA LUZ E FENÔMENOS ÓPTICOS

Uma experiência sobre o ensino de sistemas lineares

2ª Ana e Eduardo. Competência Objeto de aprendizagem Habilidade

AVALIAÇÃO: (preenchimento pela professora) DATA DE ENTREGA:

LABORATÓRIO DEMONSTRATIVO: USO DA EXPERIMENTAÇÃO PARA O ENSINO DA REFLEXÃO DA LUZ EM ESPELHOS PLANOS

FORMAÇÃO CONTINUADA EM MATEMÁTICA. Matemática- 9º ano- 4º bimestre/ 2013 PLANO DE TRABALHO

Física IV. Prática IV Clemencia Mora Herrera. Baseado nos slides do Prof. Sandro Fonseca

Física IV. Prática IV e V Clemencia Mora Herrera. baseada nos slides do Prof. Sandro Fonseca

Aula 2 Reflexão da luz e espelhos planos e esféricos

Anual de Física 2014 Exercícios de Embasamento Espelhos esféricos

EXERCÍCIOS 2ª SÉRIE FÍSICA PROF. MARCUS VINÍCIUS 4º BIM

Laboratório de Pesquisa em Ensino de Física da Faculdade de Educação da USP. Transposição das Teorias Modernas e Contemporâneas para a Sala de Aula

FÍSICA IV ÓPTICA GEOMÉTRICA. Daniel C. Zanotta

FENÔMENOS LUMINOSOS PARTE 1. CONTEÚDOS Propagação retilínea da luz Reflexão da luz Refração da luz

I. Introdução. II. Montagem do painel. Jorge Roberto Pimentel Depto. de Física UNESP Rio Claro SP

Unidade IV. Aula 19.1 Conteúdo. Óptica, Ser humano e Saúde. Espelhos planos: Formação das imagens em espelhos planos e suas características.

Física IV. Prática V Sandro Fonseca de Souza

PROPRIEDADES DE REFLEXÃO DO BILHAR ELÍPTICO

Professor: PAULO SÉRGIO ÓPTICA GEOMÉTRICA ESPELHOS PLANOS. a) A, B, C, D, E b) B, C, D, E c) C, D, E d) D, E e) E

Meios transparentes Meios translúcidos Meios opacos

SEMELHANÇA DE TRIÂNGULOS UMA APLICAÇÃO PRÁTICA

Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa Departamento de Física. Electromagnetismo e Óptica. Objectivo

Jorge Gustavo Bandeira dos Santos. Unidade: 3 de março de 2013

CONCEITOS GERAIS 01. LUZ. c = km/s. c = velocidade da luz no vácuo. Onda eletromagnética. Energia radiante

Apêndice C Relatórios dos alunos

UMA PROPOSTA DE EXPERIÊNCIA DEMONSTRATIVA SOBRE O ENSINO DE PROPAGAÇÃO DA LUZ E FORMAÇÃO DE IMAGENS

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL INSTITUTO DE MATEMÁTICA E ESTATÍSTICA MESTRADO PROFISSIONALIZANTE EM ENSINO DA MATEMÁTICA

Universidade de São Paulo

Como se consegue ampliar as imagens dos objetos? E por que razão necessitamos de ampliar as imagens dos objetos?

Roteiro de estudos 1º trimestre. Matemática-Física-Química. Orientação de estudos

Experimento 10. Espelhos planos. Introdução teórica

O conceito de fração e de razão Rômulo Campos Lins e Heloísa da Silva

Triângulos e quadriláteros - o triângulo, formado por três segmentos (3 lados); - o quadrilátero, formado por quatro segmentos (4 lados).

n 1 senθ 1 = n 2 senθ 2 (1)

Bloco 2 - Radiações Corpusculares

e Ângulos Vamos entender?! Conhecendo mais sobre radianos. O Jogo dos Círculos. Análise das respostas ao Quiz.

AVALIAÇÃO DA IMPLEMENTAÇÃO DO PT 2

FORMAÇÃO CONTINUADA PARA PROFESSORES DE MATEMÁTICA FUNDAÇÃO CECIERJ / SEEDUC-RJ COLÉGIO: C. E.

Guia do Professor. Espelho, espelho meu... Conhecendo os Espelhos Planos

Reference to English Interconnections Lesson Changes at School p. 14 Social Studies Standard(s): Standard 1, Objective 1

Introdução à Óptica Geométrica

Plano de trabalho: Geometria Espacial - Esfera. Introdução:

Física IV. Prática: Reflexão e Refração. Baseado no material preparado por Sandro Fonseca Helena Malbouisson Clemencia Mora

Anual de Física ª Lista de embasamento Espelhos Planos e Esféricos

Campinas, 15 de Junho de 2010.

MATEMÁTICA PLANEJAMENTO 4º BIMESTRE º B - 11 Anos

UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA. FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA Departamento de Física e Química

PROPOSTA DE EXPERIMENTO DE BAIXO CUSTO PARA ALUNOS DE FÍSICA DO ENSINO MÉDIO

CRONOGRAMA DE RECUPERAÇÃO ATIVIDADE DE RECUPERAÇÃO

O USO DE MATERIAIS MANIPULÁVEIS PARA O ENSINO- APRENDIZAGEM DE NÚMEROS RACIONAIS VIA RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS. Modelagem e Educação Matemática GT 04

ONDAS ELETROMAGNÉTICAS:3 CAPÍTULO 33 HALLIDAY, RESNICK. 8ª EDIÇÃO. Revisão: Campos se criam mutuamente. Prof. André L. C.

Roteiro de trabalho para o 4o ano

Formação Continuada em MATEMÁTICA Fundação CECIERJ/Consórcio CEDERJ. Matemática 9 Ano 3 bimestre/2013 Plano de Trabalho

FORMAÇÃO CONTINUADA PARA PROFESSORES DE MATEMÁTICA FUNDAÇÃO CECIERJ / SEEDUC-RJ COLÉGIO: C. E.

Avaliação da Execução do Plano de Trabalho 1 do ano de 2013

FÍSICA MÓDULO 20 PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA I. Professor Ricardo Fagundes

Outras características dos espelhos planos são:

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO UNIVERSITÁRIO NORTE DO ESPÍRITO SANTO

MANUAL PARA ENSINO POTENCIALMENTE SIGNIFICATIVO DE ÓPTICA GEOMÉTRICA USANDO EXPERIMENTOS. Robson Torres Diniz

A contribuição do ensino problematizador de Majmutov na formação por etapas das ações mentais de Galperin

Unidade IV. Aula 21.2 Conteúdo: Óptica, Ser humano e Saúde. Espelhos esféricos: Estudo analítico das imagens, equação de Gauss e aplicações.

Analisando respostas dos alunos em algumas questões sobre eletricidade

MATEMÁTICA 3º ANO. Novo programa de matemática Objetivos específicos. Currículo Paulo VI. Números naturais. Relações numéricas Múltiplos e divisores

Quantos cones cabem em um cilindro?

CRONOGRAMA DE AVALIAÇÕES AV2. Período: JUNHO/2019

FICHA 1 QUAL É A INFLUÊNCIA DO SOL? 50:00. Nível aconselhado. Resultados pretendidos de aprendizagem. Questão-Problema. Materiais. 4.

Plano de Trabalho 2. Introdução à Geometria Espacial

F 809 Instrumentação para o ensino

E.E. José Otávio Couto Mota Cidade: Vitorinos/Alto Rio Doce SRE: Barbacena

QUESTÃO DE FORÇA ELÉTRICA EM CARGAS POSICIONADAS NOS VÉRTICES DE TRIÂNGULO EQUILÁTERO RESOLVIDA PELO PROF. PAULO CANAL ILHA FÍSICA ENUNCIADO

ÓTICA GEOMÉTRICA caminho dos raios de luz PRINCÍPIOS DA ÓTICA GEOMÉTRICA Propagação Retilínea reversibilidade independência do caminho ótico

Superfícies Transparentes Planas e Esféricas

FÍSICA MÓDULO 14 A REFLEXÃO DA LUZ EM ESPELHOS PLANOS E ESFÉRICOS. Professor Sérgio Gouveia

POLARIZAÇÃO DA LUZ. Figura 1 - Representação dos campos elétrico E e magnético B de uma onda eletromagnética que se propaga na direção x.

Física IV. Sétima lista de exercícios. Figura 1

NOTA TÉCNICA 01/2008 OTICA GEOMÉTRICA COM O TABULÆ. Carlos Eduardo Aguiar

Iniciando a Sequência Didática

ÓPTICA GEOMÉTRICA: Parte da Física que descreve fenômenos luminosos a partir da noção de raio de luz, alguns princípios fundamentais e Geometria.

COMUNICAÇÕES POR RADIAÇÃO ELECTROMAGNÉTICA

LUZ. Forma de energia radiante que se propaga por meio de ondas eletromagnéticas. A velocidade da luz no vácuo é de cerca de km/s.

Colégio XIX de Março Educação do jeito que deve ser

FORMAÇÃO CONTINUADA FUNDAÇÃO CECIERJ / CONSÓRCIO CEDERJ

PLANO DE ESTUDOS DE MATEMÁTICA - 5.º ANO PERFIL DO ALUNO

Caro(a) aluno(a), Coordenadoria de Estudos e Normas Pedagógicas CENP Secretaria da Educação do Estado de São Paulo Equipe Técnica de Matemática

Transcrição:

Experimento da 1ª Lei da Reflexão Regina Costa O estudo da Física é muitas vezes confundido com o estudo da Matemática. Os alunos acreditam que estudar Física é simplesmente aplicar fórmulas para resolver problemas, sem dar sentido algum ao fenômeno físico em questão. Um exemplo desse fato é o estudo da Óptica (do Ensino Médio), que se baseia quase que exclusivamente na geometria, e pouco trata da modelagem física para a luz, sem levar em consideração o senso comum do aluno sobre como acontece o fenômeno da visão e o conceito da luz. Nesse estudo tradicional da Óptica, usamos, para representar um raio de luz, segmentos de reta que representam a direção e setas que indicam o seu sentido. É necessário dar significado a essas ferramentas utilizadas pela Física, para que o aluno entenda realmente o que está sendo estudado e que a aula de Física faça sentido para o aluno. Este trabalho tem como proposta apresentar uma forma de levar o aluno a pensar na 1ª Lei da reflexão através de um olhar mais cuidadoso ao seu redor. Esta é uma atividade que pode ser aplicada em uma aula. Olhar em um espelho, nós olhamos todos os dias, mas devemos levar o aluno não apenas olhar para o espelho, devemos fazê-lo pensar sobre o que está acontece para enxergar o que está vendo pelo espelho e por quê. A atividade apresentada nesta aula é muito simples, com uso de materiais de fácil acesso, mas que pode servir para estimular a curiosidade e o interesse do aluno pela Óptica. Nesta atividade a matemática surge como ferramenta de verificação do que está acontecendo para expressar numericamente valores que estão envolvidos na experiência.

OBJETIVO: Levar o aluno a pensar sobre como acontece a reflexão da luz no espelho plano, qual é o caminho percorrido pela luz e qual o formalismo matemático para representar esse fenômeno. MATERIAL: REALIZAÇÃO DO EXPERIMENTO: Todo o material para a realização da aula pode ser deixado sobre a mesa do professor, dentro de uma caixa; quando necessário pedir para um aluno pegar dentro da caixa. Usar a fita crepe para colar o espelho mais ou menos no centro da lousa. Foto 2 : Espelho colado na lousa para atividade

1ª parte: Situação problema Posicionar-se num determinado ponto da sala próximo da janela, olhar para o espelho e enxergar um aluno X. O professor deve falar para os alunos que está vendo um aluno X da sala, que não vai ser identificado. O aluno X, que também está sendo visto pelo professor, não deve se identificar. Perguntar para os alunos: Podemos saber qual é o aluno da sala que eu estou enxergando? Como? Qual o caminho da luz para eu enxergar determinado aluno? Comentar e discutir as idéias dos alunos com eles. Para tentar chegar numa solução pode ser proposta a 2ª parte da atividade. Comentário da 1ª parte: Na primeira parte da atividade os alunos expressam suas concepções sobre o caminho da luz, quando indicam o aluno o que o professor está vendo através do espelho, na posição que ele ocupa (por exemplo, os alunos podem dizer que o professor está vendo um aluno que está diretamente na frente do espelho). É importante identificar e mostrar aos alunos da sala as hipóteses a respeito da posição do aluno visto pelo professor, conforme faladas pelos colegas, pois assim eles poderão comparar as respostas dos outros e também tentar levantar uma hipótese de qual aluno que o professor está enxergando. Os alunos percebem a reflexão da luz quando param para pensar o que acontece, mas não identificam com facilidade o caminho da luz e a simetria que existe entre os raios incidente e refletido. 2ª Parte: Modelo de partícula Perguntar aos alunos: Podemos usar alguma coisa que tenha o comportamento parecido com o da luz para saber como a luz se comporta, para saber qual o aluno que o professor está enxergando? É importante esperar as idéias que surgem dos alunos, mas se isso não acontecer o professor pode perguntar se uma bola tem o comportamento parecido com a luz, e assim oferecer esse material para fazer tentativas e observações do que acontece. A bola deve ser jogada em várias direções e os alunos devem observar qual é o seu caminho, inclusive na direção perpendicular a superfície.

Esta é uma oportunidade para o aluno construir uma analogia da luz com o modelo de partícula e facilmente ele vai comparar o comportamento da bola com o da luz e concluir qual é o aluno que o professor está enxergando. 3ª Parte: Representar o caminho da luz É interessante perguntar aos alunos: Então qual é o caminho da luz para eu enxergar determinada aluna da sala? O professor deve pedir paraa o aluno que o está enxergando através do espelho, que feche os olhos (ou que cubra o rosto com um caderno). Ele deve utilizar um laser na posição do seu olho e incidir no espelho. Os alunos verão que o laser vai chegar ao rosto do aluno que o professor está enxergando através do espelho. Observação: O uso do laser diretamente nos olhos é perigoso, recomendamos cuidado! Se não dispuser de uma caneta laser ou achar inapropriado utilizá-la em sua turma, utilize barbante para representar esse caminho percorrido pela luz. Foto 3: O laser incide no espelho e a mão serve como anteparo. Pergunte aos alunos: Podemos representar esse caminho da luz? Ofereça os palitos de churrasco e massinha de modelar para que os alunos tentem fazer a representação desse caminho. Através dessa representação do caminho da luz (raio incidente e raio refletido) quando feita com capricho, conseguimos perceber claramente um plano perpendicular ao espelho. Existe uma simetria entre esses raios e uma igualdade entre os ângulos formados entre a superfície do espelho com cada raio. (Os alunos em geral perceberão os ângulos com a superfície do espelho; o conceito de reta normal será abordado na próxima etapa.)

Observação: Realizei esta atividade com todos os alunos da sala de aula. A maioria participou da atividade e apenas dois ou três se encarregaram de representar o caminho da luz, com uso dos palitos e massa de modelar, no espelho. Repita esse procedimento em outras posições com outros alunos da sala. A discussão sobre o que acontece numa superfície lisa e polida pode ser depois ampliada para discutir sobre a superfície irregular. 4ª Parte: Identificar e medir os ângulos de incidência e de reflexão O modelo da luz construído pelos alunos com os palitos de churrasco serve para posicionar e identificar a formação dos ângulos. Repetindo essa situação experimental com o espelho plano e fazendo a representação do caminho da luz utilizando os palitos, conseguimos levar o aluno a perceber a simetria entre os caminhos da luz e a igualdade entre os ângulos, que são eles: ângulo formado entre o espelho e a luz que está chegando nele, e o ângulo formado entre o espelho e a luz que está saindo. Os alunos percebem a formação de ângulos entre o caminho as luz e a superfície do espelho. Devem ter também percebido que o caminho da luz forma um plano perpendicular ao espelho, logo, podemos considerar uma reta chamada normal como sendo uma reta que passa pelo ponto de incidência e é perpendicular ao plano do espelho. Para realizar as medidas dos ângulos de incidência e reflexão, denominaremos o ângulo formado entre o raio incidente e a reta normal como ângulo de incidência, e o ângulo entre o raio refletido e a normal, o ângulo de reflexão. Representação do caminho da luz (palitos amarelos) e da reta normal (palito verde)

O vocabulário da Física começa a ser falado com o aluno, mas com um significado especial, pois foi vivenciado por ele através do experimento, e identificar as coisas nesse momento passa a ser uma necessidade e torna-se mais fácil explicar o que está acontecendo. Podemos usar o transferidor para fazer as medidas de î e ^r. Utilizar o transferidor para medir os ângulos de incidência e reflexão. É interessante apresentar a 1ª Lei da Reflexão para os alunos: O ângulo de incidência é igual ao ângulo e reflexão. A Resposta da pergunta inicial da aula está totalmente vinculada com a primeira Lei da Reflexão, isto é, î = ^r Relato da aula realizada desenvolvendo o experimento da 1ª Lei da Reflexão Este foi o sumo correspondente à minha aula da 1ª Lei da reflexão, onde descrevi os passos que tomei, a participação dos alunos com discussões, e o desenvolvimento de modelos para a luz com palitos e bolinhas, que representam o modelo de partículas. Apresentei uma descrição mais detalhada dos meus objetivos e meu procedimento para trabalhar um conteúdo importante da Óptica que é a 1ª Lei da reflexão. Objetivo da aula: discutir a reflexão da Luz

O que eu fiz na aula: Levei o espelho plano para a aula. Quando olhei para os alunos imaginei fazer a mesma coisa que fizemos no grupo de estudos, colocar o espelho sobre a mesa e perguntar o que eu estava enxergando. Quando eu olhei para os alunos e notei que o teto não oferecia nenhum referencial para discussão do que enxergar, decidi então colar o espelho na lousa com fita crepe. Fiquei numa determinada posição, que não era na frente do espelho. Olhei para o espelho e enxerguei determinado aluno da sala. Falei que eu estava enxergando um aluno e ele também estava me vendo. O que perguntei aos alunos: Dá para saber qual é o aluno da sala que eu estou enxergando? Fiz essa pergunta para diferentes alunos da sala, foi interessante, pois falavam de alunos em posições diferentes. A concepção que surgiu foi da reflexão da luz, mas não seguia as leis, com os ângulos de incidência e reflexão iguais. Fiz outras perguntas: Como dá para saber qual é o aluno que eu estou enxergando? Qual o caminho da luz para eu enxergar determinado aluno? Participação dos alunos: Os alunos participaram muito da aula. Perceberam como acontece na reflexão da luz e como enxergamos os objetos. Realmente discutiram, quase brigaram, defendendo suas idéias. Um grupo de alunos achava que a luz entrava perpendicular ao espelho e saia com determinada inclinação. Mostraram essa idéia, pois acreditavam que eu estava enxergando um aluno em frente ao espelho. Já outro grupo defendia a idéia que a luz entrava inclinada e saia inclinada, afirmaram que, se a luz entrava perpendicular ao espelho, ela também ia sair perpendicular ao espelho. Defenderam essa idéia, falando que a luz se comporta como quando jogamos uma bola na parede Os alunos colocaram essa idéia: Se jogarmos perpendicular a bola na parede ela volta perpendicular Perguntaram se eu tinha uma bolinha para mostrar como isso acontece. Levei uma bolinha de tênis. Joguei a bola perpendicularmente na parede da sala para os alunos verem o resultado. Alguns alunos aceitaram a hipótese destes colegas, outros ainda não.

Perguntei: Qual o caminho da luz para eu enxergar determinada aluna da sala? Eu peguei o raio laser para incidir no espelho. Coloquei o laser na posição do meu olho e incidiu no rosto na Glenda. Ela era a aluna que eu estava enxergando, e ela estava me enxergando pelo espelho. Os alunos conseguiram perceber um ponto de luz do laser no rosto da Glenda (pedi para ela fechar os olhos). Perguntei: Conseguem representar o caminho da luz da Glenda até o meu olho? Ofereci palitos de madeira utilizados para churrasco e massinha de modelar para tentar representar esse caminho. Utilizando os palitos de churrasco e a massinha o aluno posicionou corretamente os palitos, representando os dois raios em um mesmo plano perpendicular ao espelho, e os ângulos formados entre a superfície do espelho e os dois raios. Repeti outras situações parecidas com os alunos. Eles fizeram a representação correta. Aproveitei a discussão sobre uma superfície lisa e polida para falar da superfície irregular. Mostrei papel alumínio amassado representando esse tipo de superfície. Usei os palitos e a massinha para mostrar a reflexão difusa em diferentes pontos desse papel. Finalmente, defini as Leis da reflexão. Sumo: Os alunos conseguiram usar um modelo de partículas para falar da reflexão da luz.