lunes, 26 de enero de 2015

Múltiples imágenes entre dos espejos planos (IYL 2015 – Óptica2)

Evidentemente la imagen que produce un espejo plano (virtual, derecha y del mismo tamaño que el objeto), puede ser captada por su ojo y por una cámara fotográfica (¡Pruébelo!)
¿Puede esa imagen ser captada por otro espejo (plano o curvo)?
Para motivar a sus estudiantes, el docente puede preparar un material como el de la figura; una cartulina con dos espejos planos y varias preguntas, para compartir con la clase.


Objetivo
: Encontrar el número de imágenes que se producen entre dos espejo y describir sus características (¡no todas son iguales!).

Materiales: Dos espejos planos iguales. Decida usted el tamaño, los que usamos en la imagen son rectangulares de 10 cm por 20 cm. Además un cartón blanco, regla graduada, transportador, un objeto pequeño.

¿Qué hacer?:
  1. Lime suavemente los bordes de los espejos para evitar cortaduras.
    Recubra con cinta engomada los lados en que va a hacer la bisagra.
    Junte los dos espejos planos por un extremo, uniéndolos con una bisagra de papel, como en la figura.
  2. Colóquelos sobre una lámina plana (cartón o madera) en la cual, previamente ha dibujado algunos ángulos (o imprima un transportador en una hoja de papel.
    Uno de los espejos puede estar fijo (use goma y un soporte atrás), mientras que el otro debe girar.
  3. Pruebe con ángulos de 15°, 20°, 30°, 45°, 60°, 72°, 90°,120° y otros que usted quiera.
    Incluya 0°, pero para no quitar la bisagra, haga el experimento “pensado” (Gedankenexperiment), al estilo de Albert Einstein y otros físicos y filósofos.
  4. Coloque su objeto entre los espejos.
    ¿Cuántas imágenes se forman para un ángulo dado?
  5. Haga un diagrama con mediciones a escala real, usando lápiz y regla, que muestre los espejos, el objeto y las imágenes (!Debe usar la ley de la reflexión de la luz!)
  6. Describa las características de las imágenes que observa.
    ¿Se superponen algunas imágenes?
    Ponga especial atención a las imágenes formadas cuando el ángulo es 90° y 72° (solo porque son las situaciones más simples).
  7. Encuentre de manera empírica (experimento-matemática-razonamiento) una fórmula de cálculo, que le permita predecir el número de imágenes que se forman para un ángulo dado.

No hay comentarios:

Publicar un comentario