Paritian

Física

Calculadora de Espelhos Esféricos

Onde um espelho côncavo ou convexo põe a imagem, que tamanho tem, e se é real, virtual, direita ou invertida.

Resultados

Distância da imagem 30,000000 cm
Distância focal 20,000000 cm
Ampliação -0,500000 x
Altura da imagem -5,000000 cm
Consegue apanhá-la num ecrã? Sim
Está ao direito? Não
Tamanho face ao objecto Menor
Potência ótica 0,050000 1/cm

O que faz esta ferramenta

Um espelho curvo obedece à mesma equação que uma lente delgada, e todo o seu comportamento sai de uma única relação entre três distâncias. A parte interessante é o que os sinais querem dizer. Um espelho côncavo pode ampliar ou reduzir, inverter ou não, e produzir uma imagem que se apanha num papel ou uma que só parece existir — tudo conforme o objecto esteja dentro ou fora do foco. Um espelho convexo faz exactamente uma coisa, sempre. Ponha a curvatura e a distância do objecto e esta página diz-lhe em que caso está e que aspecto tem a imagem.

Fórmula

1/f = 1/dₒ + 1/dᵢ , f = R ÷ 2 (positivo no côncavo, negativo no convexo) · m = −dᵢ ÷ dₒ

Variáveis

SímboloSignificadoUnidade
kindTipo de espelho
radiusRaio de curvaturacm
object_distanceDistância do objetocm
object_heightAltura do objetocm
DIDistância da imagemcm
FLDistância focalcm
MGAmpliaçãox
HIAltura da imagemcm
RLConsegue apanhá-la num ecrã?
UPEstá ao direito?
SZTamanho face ao objecto
PWPotência ótica1/cm

Exemplo resolvido

  • Tipo de espelhoconcave
  • Raio de curvatura40 cm
  • Distância do objeto60 cm
  • Altura do objeto10 cm
  • Distância da imagem30,000000 cm
  • Distância focal20,000000 cm
  • Ampliação-0,500000 x
  • Altura da imagem-5,000000 cm
  • Consegue apanhá-la num ecrã?Sim
  • Está ao direito?Não
  • Tamanho face ao objectoMenor
  • Potência ótica0,050000 1/cm

Limitações

  • A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
  • Para trabalhos que tenham de cumprir uma norma ou ser assinados, confirme o resultado com o regulamento aplicável e peça a revisão de um engenheiro qualificado.

Perguntas frequentes

Que convenção de sinais é usada aqui?

As distâncias à frente do espelho são positivas. O objecto está sempre à frente, por isso a sua distância é positiva. Um espelho côncavo tem distância focal positiva, um convexo negativa. Uma distância de imagem que saia positiva quer dizer uma imagem real, formada à frente do espelho onde se poderia apanhá-la num cartão; negativa quer dizer uma imagem virtual, que parece estar atrás do vidro. A ampliação é negativa quando a imagem está invertida. Os manuais divergem nisto — alguns tomam como positivas as distâncias atrás — por isso um livro que discorde dos sinais daqui não está necessariamente errado, e os valores absolutos batem certo de qualquer forma.

Porque é que um espelho convexo é sempre o usado em segurança e para fazer marcha-atrás?

Porque dá sempre uma imagem direita, reduzida e virtual esteja o objecto onde estiver — não há distância nenhuma a que ela se inverta ou rebente, o que o torna previsível. Encolher a imagem é exactamente o que faz caber uma cena larga num espelho pequeno, e é por isso que os cantos das lojas e os retrovisores os usam. O preço é que tudo parece mais longe do que está, e é por isso que esses espelhos trazem um aviso a dizê-lo. Um espelho côncavo faz o contrário e muda de comportamento consoante o objecto esteja dentro ou fora do foco, o que serve para a barba e não serve para o trânsito.