GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

sección: PRÁCTICAS DIGITALES DE FÍSICA
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Reflexión de un espejo que gira

Fundamento

Si un espejo plano recibe un rayo de luz perpendicular al plano del espejo, el rayo reflejado se superpone con el incidente, ya que al ser el ángulo de incidencia cero también lo es el de reflexión, cuando esto ocurre, la dirección del rayo coincide con la normal al espejo en el punto de incidencia.

Si el espejo se gira un cierto ángulo a y la dirección del rayo incidente se mantiene como antes, aparece un rayo reflejado que forma un ángulo b con el incidente. Ver las fotografías de las figuras 1 y 2.

SOLUCIÓN

Fig.1

Fig.2

En este experimento se trata de encontrar la relación que existe entre los ángulos a y b.

 

Medidas

En las fotografías  para toma de datos de 1 a 5, se miden, con un semicírculo graduado, los ángulos a y b. El ángulo b se puede medir directamente, pero el ángulo a  no se puede medir directamente, pero es posible medir el complementario de a, esto es, el ángulo g que se observa en la figura 2. Los valores se colocan en la tabla 1.

 

Fotografías

Fotografía 1 para toma de medidas

Fotografía 2 para toma de medidas

Fotografía 3 para toma de medidas

Fotografía 4 para toma de medidas

Fotografía 5 para toma de medidas


Tabla 1

Ángulo

g

 

 

 

 

 

 

Ángulo girado por el espejo   a =90º-g

 

 

 

 

 

 

Ángulo formado  por los rayos   b

 

 

 

 

 

 

 

De las fotografías se observa que los rayos tienen un cierto espesor y eso determina que la medida de los  ángulos esté afectada de una incertidumbre. Analice y decida con que incertidumbre mide los ángulos  y después confeccione la tabla 2. Por ejemplo, si un ángulo beta vale 31º y estima que su incertidumbre es de un grado, en la tabla 2,  colocaría b menor  30º,  y b mayor 32º. Así debe operar con todos ángulos.

 

Tabla 2

Ángulo

gmen

 

 

 

 

 

Ángulo

gmay

 

 

 

 

 

Ángulo girado por el espejo menor

amen =90º-gmay

 

 

 

 

 

Ángulo girado por el espejo mayor

amay =90º-gmen

 

 

 

 

 

Ángulo de los rayos

bmen

 

 

 

 

 

Ángulo de los rayos

bmay

 

 

 

 

 

 

 

Gráficas

1.- Con los valores de la tabla 1, represente el ángulo a en el eje X frente al b  en el eje Y. Escriba la ecuación que relaciona el ángulo b con  a .

2.- Con los valores de la tabla 2, represente los ángulos a menores (eje X), frente a los b  mayores (eje Y). En la misma grafica, represente los ángulos a mayores (eje X) frente a los b  menores (eje Y). Calcule las pendientes de las dos rectas. Determine el valor medio de las pendientes y escriba su valor afectado del signo más y menos, tal que la suma abarque el valor más alto de la pendiente y la diferencia el menor.

3.- Decida si con el valor encontrado para la pendiente se puede  deducir razonablemente que el ángulo b es el doble que el ángulo a.