Facciamo luce sul caffè
Supporto alla formulazione di un modello e alla sua implementazione e verifica con un app Geogebra.
L’idea è che il disegno di luce che appare sulla superficie del caffè sia dovuto alla riflessione dei raggi solari sul bordo riflettente interno della tazzina. La legge fisica alla base del fenomeno è dunque una legge dell’ottica: la legge della Riflessione.
HINT n° 1.
Il primo indizio riguarda la direzione dei raggi di luce che colpiscono la tazzina di caffè.
Come si può apprezzare dal disegno in scala qui a fianco, i raggi del Sole hanno una geometria radiale (escono dal Sole come i raggi di una sfera).
Tuttavia, visto che la distanza Terra-Sole è molto maggiore dei diametri dei due corpi celesti, possiamo considerare come paralleli i raggi del Sole che incidono sul nostro pianeta. Cliccando sul primo indizio apparirà una costruzione geometrica che ti consente di modellare i raggi del Sole che che impattano sulla tazzina e di determinarne la direzione.
Attiva il primo indizio sull’app Geogebra pubblicata qui sotto. Scorrendo la pagina verso il basso troverai i dettagli riguardanti il secondo indizio. Se te la senti, però, puoi procedere da solo senza ulteriori aiuti!
HINT n° 2.
Il Secondo indizio riguarda il ruolo della tazzina di caffè. La sua superficie interna funge da specchio circolare, che riflette i raggi solari. Cliccando sul secondo indizio, apparirà una circonferenza che rappresenterà un modello dello specchio circolare.
Il Secondo indizio riguarda il ruolo della tazzina di caffè. La sua superficie interna funge da specchio circolare, che riflette i raggi solari. Cliccando sul secondo indizio, appare una circonferenza che rappresenta uno specchio circolare. Attiva il 2° indizio nell’app.
L’ultima cosa che devi decidere, prima di rappresentare il raggio riflesso, è la corretta direzione dei raggi solari. Due considerazioni. 1 – La riflessione di raggi paralleli da parte di uno specchio circolare è simmetrica rispetto al raggio che passa per il centro O dello specchio. 2 – Il disegno di luce è simmetrico rispetto al punto di cuspide. Unendo le osservazioni abbiamo che la direzione dei raggi solari è data dalla congiungente il centro dello specchio (punto O) con il punto di cuspide.
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