Por que a seta aparece invertida quando colocada atrás do recipiente com água?

Experimento: Inversão de seta

Objetivo:

Você vai precisar:

- Uma folha de papel, com o desenho de uma seta

- um copo

- água

Como fazer:

Após fazer o desenho, encha o copo com água e repare que a imagem da seta parece se inverter.


A refração é responsável por esse fenômeno. A luz ao passar por recipientes de diferentes índices de refração como a água alteram seu curso. Assim a água funciona como uma lente capaz de alterar a imagem que passa por ela.

O copo funciona como uma lupa, isto é, uma lente convergente, pois a luz que passa por ela converge-se num ponto. Após ultrapassar esse ponto, chamado de ponto focal, a imagem inverte-se.

Essa inversão só ocorre na vertical pois o formato do copo só atua como esse tipo de lente nessa posição. para ver as imagens de ponta cabeça seria necessário algo como um copo fechado (para a água não sair) deitado de lado, ou uma esfera de vidro, contendo a água.


Formatos disponíveis

Assista a esse vídeo em: MP4 (1280 X 720 px) | MP4 (640 X 360 px)

Licença de uso

Acesso Simples (Azul)

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Sobre a aula

Um copo de vidro cilíndrico liso é colocado a uma certa distância em frente a uma seta vermelha e um círculo azul acima dela desenhados sobre uma cartolina. Água é adicionada ao copo até cobrir as duas figuras. O copo com água funciona como uma lente cilíndrica. Observa-se que a seta tem o sentido invertido, mas o círculo mantém sua posição acima da seta. Ao deslocar o copo com água lateralmente, verifica-se que a seta continua invertida. Entretanto, ao aproximar o copo até bem próximo das figuras, a seta volta ao sentido próprio.
Óptica; lente cilíndrica; inversão de imagem; distância lente-objeto.
Vídeo produzido por Cláudio Hiroyuki Furukawa.
Vídeos correlatos: Lente cilíndrica; Lente cilíndrica com bolha de ar; Invertendo a seta.

Disciplina

4301000 Laboratório de Demonstrações Ernst Wolfgang Hamburger

EMENTA

Experimentos de demonstração de fenômenos físicos nas áreas de mecânica, eletromagnetismo, óptica, fluidos, termodinâmica e física moderna são apresentados em vídeos de curta duração. Além da observação de eventos, procura-se destacar os aspectos centrais do funcionamento do equipamento, regidos pelas leis físicas que se pretende ilustrar.

Objetivo

O Laboratório de Demonstrações Ernst Wolfgang Hamburger do Instituto de Física, LDEWH, promove o uso de demonstrações em cursos de física, como uma forma de ensino complementar, e em atividades de divulgação científica. As mais de 500 demonstrações de fenômenos físicos, que constituem seu acervo, podem ser usadas e manuseadas por estudantes e professoras. Elas ilustram os principais fenômenos da mecânica, óptica, termodinâmica, fluidos, eletromagnetismo e física moderna. Visitantes e observadores são estimulados a praticar a observação crítica e interpretar os experimentos, como atividades de investigação científica, contribuindo para a compreensão de diferentes aspectos da natureza e da tecnologia.

Índice de vídeos da disciplina

  1. Bolinha que faz um loop
  2. A corrida das esferas em um plano inclinado
  3. A corrida dos cilindros em um plano inclinado
  4. Ludião de papel Alumínio
  5. Como equilibrar uma garrafa em balanço
  6. Como equilibrar um copo com água e inclinado
  7. Como deixar um ovo em pé
  8. Giro do pião feito com 4 bolinhas de gude
  9. Transformando energia potencial gravitacional em cinética de rotação
  10. Pêndulo de Newton
  11. Halteres em rotação
  12. A precessão de um giroscópio
  13. Mini usina hidroelétrica
  14. Gerador eletromagnético: princípio de funcionamento
  15. Gerador eletromagnético: imãs e bobina
  16. Usando uma balança para fazer uma força de 1 newton
  17. Borracha saltadora
  18. Desafio do dado e bastão na garrafa - solução por escape centrífugo
  19. Carrinho movido pelo efeito Magnus no ar
  20. Como amplificar a velocidade com colisões
  21. Polarização da Luz - Filtros retardadores e Fotoelasticidade
  22. Polarização da Luz - Múltiplos filtros
  23. Polarização da Luz - Birrefringência
  24. Colisões no bolimbolacho - massas iguais e massas diferentes
  25. Carrinho movido a peso
  26. Carrinho movido a força elástica
  27. Carrinho com asa de avião movido a vento lateral
  28. O Veleiro de Newton que acelera ao direcionar o fluxo de ar
  29. A caixa que precessa esconde um giroscópio
  30. Acertando a boca da garrafa
  31. Polarização da Luz por Reflexão
  32. Polarização da Luz por Espalhamento
  33. Acendendo fósforo com laser e espelho
  34. Acendendo fósforo com laser através de vidro
  35. Acendendo fósforo com laser
  36. Lente cilíndrica - Invertendo a seta
  37. Tornado de fogo
  38. Passarinho sedento
  39. Pássaros sedentos
  40. Vórtice de fogo
  41. Vórtice na água
  42. Refração - Reflexão total
  43. Espelho plano - Sobreposição Objeto/Imagem
  44. Refração - Vela acesa
  45. Pista Dupla
  46. Indução eletromagnética
  47. Eletrização por atrito, por contato e por indução
  48. Deflexão de um filete de água por um bastão eletrizado: atração e repulsão
  49. O sumiço da moeda
  50. Lente convergente - Lupa
  51. Moedas que desaparecem e aparecem
  52. Moeda escondida
  53. Lente cilíndrica com bolha de ar
  54. Lente cilíndrica
  55. Espelho cilíndrico côncavo
  56. Espelho cilíndrico convexo
  57. Transmissão de calor por convecção em um tubo de vidro
  58. Queimando o vapor da parafina com vela e tubo de vidro
  59. Centralizar a bolha de ar no recipiente cheio de água
  60. Cortando a garrafa
  61. Espelho convexo
  62. Espelho côncavo
  63. Dispersão da luz
  64. Refração - Múltiplas imagens
  65. Refração - Prisma de água
  66. Cascata de fumaça
  67. Deflexão de um filete de água por um bastão eletrizado
  68. A curva braquistócrona ou o caminho mais breve não é o mais curto nem o mais veloz
  69. Bate mais forte quando rebate do que quando apara
  70. O Veleiro de Newton
  71. Carro impulsionado pelo lançamento de um bloco
  72. Pêndulo Interrompido de Galileu
  73. Carrinho movido a hélice
  74. Lente cilíndrica - Invertendo a seta e círculo
  75. Deflexão de um filete de água por um bastão eletrizado: efeito do aterramento
  76. Lentes Esféricas - Ar, Água, Glicerina
  77. Deflexão de um filete de água por um imã

Porque a seta inverte na água?

Quando a garrafa é preenchida com água, ela passa a ser uma lente cilíndrica de água, essa lente cilíndrica inverte a direção da seta por que na hora que a luz atravessa essa garrafa, ocorre uma inversão e vemos a seta com sentido inverso.

Como se explica a inversão da seta quando água é colocada no copo?

Quando o copo está vazio a luz o atravessa quase sem ser desviada pois a parede de vidro pode ser tratada como uma lâmina de faces paralelas. Ou seja, observamos a seta na mesma posição que a veríamos se o copo não estivesse sido colocado à sua frente.

O que é refração da água?

A refração é o fenômeno no qual a luz muda sua direção de propagação ao mudar de um meio para outro, como por exemplo, água e ar, ar e vidro etc.

Qual experimento podemos perceber a refração da luz?

Experimento 2 Mergulhe um lápis na água da cuba. Olhando por cima da cuba, observe a imagem da parte submersa do lápis. Ele parece estar quebrado, com a parte submersa deslocada para cima. Isso ocorre devido à refração da luz proveniente da parte submersa do lápis que, ao passar para o ar, afasta-se da normal.

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