Por que espelhos invertem esquerda-direita e não cima-embaixo?

Por causa de uma postagem do Phil Plait, do excelente Bad Astronomy, fiquei sabendo de uma explicação do canal Physics Girl sobre por que os espelhos não invertem. Você tem dúvida? Olhe o espelho do banheiro, do seu guarda-roupa, o reflexo do seu celular. GE-ZUIS! Nada disso mostra imagens de cabeça pra baixo, só invertem direita/esquerda. Por que será, hein? Hein? Hein?

A Garota da Física tem uma explicação, mas o mundo é tão simples quanto complicando mediante você queira que seja. A explicação dela? Sim, está errada e você ´saberá o motivo no LIVRO DOS PORQUÊS.

Vamos assistir ao vídeo primeiro:

Gostaram da explicação? Na verdade, o espelho só pode mostrar a imagem no vetor Z invertido, pois as setas mostram que simplesmente é este sentido que vai e volta. Certo? Não, errado!

Já começa que ela partiu de u pressuposto totalmente errado: "espelhos". Ela fala como se houvesse um tipo de espelho, o que pode ser refutado com qualquer livro de Ciências de 9º ano (antiga 8ª serie). Qual seria a explicação, então? O que são espelhos e como funcionam? Mas essas perguntas estão erradas. A primeira pergunta a ser feita é "Por que enxergamos?"

A mais rápida e correta resposta é "enxergamos porque existe luz". A luz que é refletida por todos os corpos, muda de direção e entram pelas nossas pupilas, criam a imagem na retina, cuja informação é traduzida por impulsos elétricos que são levados até o cérebro.

Mas por que eu não posso me pentear olhando para a minha toalha?

Poder, você pode. Só será tido como maluco. O que acontece é que você não vê seu rosto refletido porque parte dos raios são absorvidos e parte é refletido de forma absurda, difusa etc. Os raios não vêm direitinho para os seus olhos. Assim você vê uma superfície opaca, mas como parte da energia foi absorvida, a luz que chega até você tem cores.

Mas espelhos possuem superfícies polidas. Sendo assim, há muito pouca absorção de energia, pouquíssima refração e muito alta taxa de reflexão. Assim, o que temos é:

Obama pode se olhar tranquilamente no espelho que verá a si mesmo, mas invertido. Mão esquerda será mão direita, mão direita será mão esquerda. Mas por que não de ponta cabeça? Por um simples motivo: o espelho é plano.  Antes de explicar isso, temos que entender uma coisa básica de óptica: a lei da reflexão da luz, que diz:

A emanação eletromagnética (luz, para os íntimos, mas pode ser ondas de radar, também) que incide sobre uma superfície refletora mudará a sua direção com o mesmo ângulo com o qual atingiu essa superfície.

Isso pode ser resumido com "o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão". Ou, graficamente:

Vamos rever a imagem do Obama, mas com os raios ilustrados:

Os raios batem e voltam no mesmo ângulo. O que mudou? A sua perspectiva. Por que não mudou outros eixos, porque os ângulos deles são 90º (em relação à superfície do espelho).

Então, a menina da Física acertou. Como você diz que ela errou?

Porque a explicação confusa dela é que o bate e volta é característico do espelho, ela não falou nada em ângulos de incidência e reflexão, ou teria que explicar aqueles espelhos de circo, que distorcem a imagem. Ou nem precisa disso. Basta olhar globos espelhados ou, melhor ainda, sua colher.

Podemos entender um espelho curvo (seja convexo ou côncavo) como pequeníssimos espelhos planos ainda mantendo a lei da reflexão. Cada raio atingirá a mínima área dele e desviará, com ângulo igual ao ângulo com que chegou. Como a superfície é curva, claro, os desvios acompanharão esta curvatura.

Dessa forma, minha querida Garota da Física, lembre-se que quando você falar sobre determinado assunto, verifique todas as possibilidades, e se for sobre óptica, lembre-se que o mundo não é retinho, e até linhas retas não existem enquanto linhas retas, mas apenas segmentos planos. Porque, de fato, sim, espelhos podem lhe apresentar de diferentes formas, e isso pode fazer você virar de ponta-cabeça.


PÉRA PÉRA! Você esqueceu de dizer uma coisa: Para que eu quero saber isso?

Olha, você, eu não sei. Eu sei por que EU quero saber disso. Sabe a sua antena parabólica? O pratão NÃO É a antena, é apenas um espelho. Ele capta os sinais do satélite e concentra num ponto focal. Esse ponto focal É a antena. É por causa das reflexões que temos o radar, que emite um sinal eletromagnético (luz invisível, se posso dizer assim) bate no corpo e volta. O operador calculará a distância em que você está e os seguidos "bips" darão a sua velocidade. Isso, entretanto, não acontece na aviação comercial, já que aviões usam transponders que identificam-no para a torre de controle. Sem espelhos, estaríamos cegos. Mas, maiores detalhes sobre como radares funcionam será explicado oportunamente. Em outro Livro dos Porquês.

13 comentários em “Por que espelhos invertem esquerda-direita e não cima-embaixo?

  1. Acho que você não entendeu muito bem a pergunta. A explicação da garota está corretíssima e completa.

    A questão é que o espelho “parece” ter uma direção especial. Como ele diferencia a direção esquerda-direita da direção cima-baixo?

    Sim, a reposta passa pelo fato de que a imagem está rodada em relação ao plano do espelho. Nós, seres bilaterais e que vivemos em um ambiente 2D é que imaginamos que a pessoa do espelho chegou lá dando uma volta de 180 graus.

    Imagine uma estrela-do-mar (simetria radial). Ela bem poderia imaginar que a imagem dela do espelho está invertida cima-baixo, esquerda-direita ou qualquer rotação de 180 graus.

    Veja a explicação do Feynman:

      1. O aparente “paradoxo” só se aplica a espelhos planos.
        Para mim isso é evidente. Dado que o espelho é plano, que o ângulo do raio incidente é igual ao ângulo do raio refletido, porque o espelho parece ter uma suposta direção preferida?
        É isso que ela explica. Não é a física, não é o espelho, mas sim nós humanos que temos uma direção preferida.
        Raio incidente é igual a raio refletido não responde à pergunta inicial.

          1. Que absurdo vc achar que só porque o nome do canal é Garota da Física você queira que ela ensine Física de modo correto.

  2. Eu diria outra coisa.
    Na verdade, o espelho não inverte. Quero dizer, em uma câmera filmando você, você vê a sua mão direita no lado esquerdo da imagem (sua esquerda). A sua mão esquerda fica no lado direito da imagem (sua direita). Isso é inverter.
    No espelho, sua mão direita fica no seu lado direito, sua mão esquerda fica no seu lado esquerdo, sua parte de cima fica na parte de cima e sua parte de baixo fica na parte de baixo.

    Na câmera, a parte de cima fica na parte de cima. Então a câmera é que inverte só um eixo. O espelho não.
    Mas então por que a câmera inverte? Porque a câmera mostra a imagem como ela enxerga, ou melhor, como o cameraman enxergaria no visor. Mas o visor tem que ser invertido no eixo Z para que a pessoa sendo filmada se veja.

    No fim, nenhum dos dois inverte, só que a câmera, em vez de refletir, absorve a luz. Por isso tem que virar 180º no eixo Z para que quem está sendo filmado se veja, já que a câmera foi feita para criar uma imagem para quem está filmando ver, e não para quem está sendo filmado.

    Mas no espelho sua parte de cima continua ficando na sua parte de cima, sua parte de baixo continua na sua parte de baixo, seu lado direito continua na sua direita e seu lado esquerdo continua na sua esquerda.

      1. Espero que ache o mesmo do Richard Feynman. Ele também deu uma resposta que, na sua opinião, está errada…

        Mas se o argumento de autoridade não colar com você, dá uma olhada nesses artigos (nenhum deles do G1!). Talvez você finalmente entenda que é um aparente paradoxo:

        http://science.howstuffworks.com/question415.htm

        http://io9.com/5971306/why-do-mirrors-reverse-left-and-right-but-not-top-and-bottom

        http://www.wired.com/2011/08/why-do-mirrors-reverse-left-and-right/

          1. Ok. Eu assumo que nunca estudei física na vida e passei a universidade inteira fumando maconha na FFLCH. Acho que realmente apenas iletrados nas ciências exatas comentam por aqui, a julgar pela sua justificada soberba ;)

            PS: A explicação da Wired é igual à da moça do video.

          2. Vamos fazer o o seguinte então. vc fica proibido de comentar e pode ficar feliz se masturbando com explicações incompletas, indo encher o saco dos outros blogueiros de ciência, manezildo, ok?

            Não, não precisa responder. Será perda de tempo. Inté

Deixe um comentário, mas lembre-se que ele precisa ser aprovado para aparecer.

Preencha os seus dados abaixo ou clique em um ícone para log in:

Logotipo do WordPress.com

Você está comentando utilizando sua conta WordPress.com. Sair /  Alterar )

Imagem do Twitter

Você está comentando utilizando sua conta Twitter. Sair /  Alterar )

Foto do Facebook

Você está comentando utilizando sua conta Facebook. Sair /  Alterar )

Conectando a %s