Um raio de luz vertical incide num espelho plano horizontal. Gira-se o espelho de um ângulo de 25° em torno de um eixo horizontal. Determine o ângulo formado pelos raios refletidos antes e após a rotação.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um raio de luz que bate verticalmente em um espelho plano que está deitado horizontalmente. Depois, giramos esse espelho 25° em torno de um eixo horizontal. A pergunta é: qual é o ângulo formado entre os raios refletidos antes e depois desse giro? Para resolver isso, vamos precisar entender a Lei da Reflexão e como os ângulos mudam quando a orientação do espelho muda.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar a Lei da Reflexão, que diz que o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão. Isso significa que o ângulo com que o raio de luz bate no espelho é igual ao ângulo com que ele reflete.

Passo 3

Inicialmente, o espelho está horizontal e o raio de luz é vertical. Então, o ângulo de incidência é 0°, porque o raio bate perpendicularmente no espelho. Segundo a Lei da Reflexão, o ângulo de reflexão também será 0°. Isso quer dizer que o raio refletido vai diretamente para cima, sem desviar.

Passo 4

Agora, vamos girar o espelho 25° em torno de um eixo horizontal. Esse giro faz com que a normal (a linha perpendicular ao espelho) também incline 25°. Com a nova posição do espelho, o ângulo de incidência não é mais 0°. Precisamos calcular esse novo ângulo.

Passo 5

Quando o espelho é girado 25°, a normal ao espelho também gira 25°. O raio de luz ainda chega verticalmente, então o ângulo entre o raio incidente e a nova normal é de 25°. Pela Lei da Reflexão, o ângulo de reflexão será igual, ou seja, 25°.

Passo 6

Antes de girar o espelho, o raio refletido estava se movendo verticalmente para cima. Depois de girar, ele reflete em um ângulo de 25° em relação à nova normal. Para encontrar o ângulo entre os dois raios refletidos, somamos os dois ângulos de reflexão.

Passo 7

Então, o ângulo entre os raios refletidos antes e depois da rotação é:
0° + 2 times 25° = 50°

Resposta

O ângulo formado entre os raios refletidos antes e após a rotação do espelho é de 50 graus.

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