Kodėl veidrodėliai nepasisuka aukštyn ir žemyn?
Trumpas atsakymas: Veidrodžiai nekyla ir nenusileidžia. Jie apsikeičia žvilgsnio į veidrodį kryptimi (iš priekio į galą), todėl, žiūrint į savo atspindį, viršus lieka viršuje, o apačia – apačioje.
Atrodo, kad veidrodžiai apsikeičia vietomis į kairę ir į dešinę tik todėl, kad žmonės mintyse pasisuka veidu į tą pačią pusę, į kurią atsisuka jų atspindys.
Išsamesnis paaiškinimas
Veidrodis siunčia šviesą atgal, todėl matote savo paties kopiją. Jis pakeičia kryptį, kuri rodo į veidrodį. Tai reiškia, kad jūsų priekis ir galas atvaizde susikeičia vietomis.
Viršuje ir apačioje esančios pusės yra toje pačioje vertikalioje linijoje kaip ir veidrodis, todėl veidrodis jų nekeičia. Jūsų galva atspindyje lieka viršuje, o kojos – apačioje. Kairė ir dešinė atrodo susikeitusios vietomis, nes paprastai įsivaizduojame, kad pasisukame veidu į tą pačią pusę, kaip ir mūsų atspindys veidrodyje.
Tas įsivaizduojamas posūkis apsikeičia į kairę ir į dešinę, o ne pats veidrodis. Taigi veidrodis nesiverčia aukštyn ar žemyn – jis apsiverčia pirmyn ir atgal, o mūsų smegenys painioja kairės ir dešinės sąvoką.
Ką sako fizika
Įvardyti dėsniai / principai: Atspindžio dėsnis ir veidrodžio simetrija Plokščias veidrodis vadovaujasi atspindžio dėsniu: kritimo kampas lygus atspindžio kampui.
Tai reiškia, kad šviesos spindulys, krintantis į veidrodį, atsispindi tuo pačiu kampu kitoje linijos, statmenos paviršiui (stačiu kampu), pusėje. Veidrodis apkeičia savo paviršiui statmeną ašį – pirmyn-atgal kryptį – o lygiagrečias paviršiui kryptis (kairėn-dešinėn ir aukštyn-žemyn) erdvėje nepakeičia. Kadangi aukštyn ir žemyn yra ta pačia vertikalia kryptimi, kurios veidrodis neapkeičia, objektai išlaiko savo viršutinę ir apatinę pozicijas atvaizde.
Tariamas kairės-dešinės krypties pasikeitimas įvyksta todėl, kad mes lyginame veidrodžio atvaizdą su savimi įsivaizduodami, kad apsisukame veidu į tą pačią pusę; tas įsivaizduojamas sukimasis apsikeičia į kairę ir į dešinę mums, o ne veidrodžiui.
Kaip mes tai žinome: fizikai matuoja atspindžio kampus lazeriais ir transporteriais ir visada randa vienodus krintančių ir atsispindinčių spindulių kampus. Eksperimentai su pažymėtais objektais prieš veidrodį rodo, kad veidrodis apkeičia gylio (priekinė-atgal) koordinatę, bet ne vertikalią (aukštyn-žemyn) koordinatę.
Pastebėk aplink
- Stovint priešais vonios veidrodį: galva pakelta, o kojos nuleistos.
- Automobilio galinio vaizdo veidrodėlis: objektai matomi už jūsų, bet nėra apversti iš viršaus į apačią.
- Povandeninių laivų periskopai: veidrodėliai keičia kryptį į priekį ir atgal, kad matytumėte virš kliūčių.
- „Juokingo namo“ tipo veidrodėliai: jie išlenkia paviršių, kad būtų galima ištempti aukštyn/žemyn ir į kairę/dešinę, o ne todėl, kad plokšti veidrodžiai pasislenka aukštyn/žemyn.
Išbandymas
Žaislo ir veidrodėlio priekinės ir galinės pusės sukeitimas vietomis
Sauga: Jei įmanoma, naudokite plastikinį arba nedūžtantį veidrodėlį, kad išvengtumėte stiklo dūžių.
Priemonės
- mažas veidrodėlis
- žaislinė figūrėlė (nukreipta į priekį)
- lipnus lapelis
- žymeklis
Žingsniai
- Padėkite žaislą ant stalo atsuktą į veidrodį.
- Priklijuokite mažą lipnų lapelį ant žaislo priekio (pvz., žaislo krūtinės) ir užrašykite ant jo „PRIEKIS“.
- Pažvelkite į žaislo atspindį ir atkreipkite dėmesį, kur atsiranda žodis.
- Apeikite žaislą, kad pamatytumėte jį iš galo, ir palyginkite tai, ką matote, su veidrodžio atspindžiu. Ką rodo: Veidrodis žaislo priekį pastato ten, kur būtų jo nugara (priekio ir galo sukeitimas), o viršus ir apačia lieka tokie patys.
Žodžiai, kuriuos verta žinoti
- Veidrodis: lygus paviršius, atspindintis šviesą ir sukuriantis vaizdą.
- Atspindys: kai šviesa atsispindi nuo paviršiaus ir grįžta į akis.
- Kritimo kampas: kampas tarp krintančios šviesos ir linijos, statmenos veidrodžiui.
- Statmuo: linija, sudaranti statųjį kampą (90 laipsnių) paviršiaus atžvilgiu.
Dažni klausimai
Kodėl veidrodyje mano kairė pusė atrodo kaip dešinė?
Veidrodis apsikeičia vietomis priekyje ir gale; kai įsivaizduojate, kad pasisukate ta pačia kryptimi kaip ir jūsų atvaizdas, apsisukate ir apsikeičiate kairėn bei dešinėn, todėl jis atrodo apverstas.
Ar pakabinus veidrodį ant lubų jis pasisuks aukštyn ir žemyn?
Jei veidrodis pasuktas taip, kad jo paviršius būtų nukreiptas į viršų, jis vis tiek apsikeičia kryptimi to paviršiaus atžvilgiu – pasikeičia tik tai, kuri ašis yra apversta, bet pats veidrodis visada atspindi kryptį į jį.
Kodėl tekstas veidrodyje atrodo atvirkščiai?
Tekstas atrodo atvirkščiai, nes veidrodis apsikeičia kryptį į priekį ir atgal, todėl raidės, parašytos nukreiptos į jus, žiūrint iš priešingos pusės, atrodo apverstos.
Ar išlenkti veidrodžiai pasisuka aukštyn ir žemyn?
Išlenkti veidrodžiai gali iškreipti vaizdą aukštyn/žemyn ir į kairę/dešinę, tempdami arba suspausdami, tačiau plokščias veidrodis išlaiko viršų ir apačią savo vietose.