segunda-feira, 5 de agosto de 2013
Importância da física no dia a dia e na ajuda a tecnologia
A física pode ser para muitos vista como uma matéria de escola que não serve na sociedade mas a verdade que sem a física a nossas vida seriam bem mais difíceis e retrocessos sem avanço nenhum em todas as áreas é como o exemplo citado em outro post se não souber física, dilatação um engenheiro poderá acabar com muitas vidas, e outras certas descobertas da física contribuem muito para os esportes onde ajuda que os atletas desempenhem o máximo de sua capacidade, ou permite que nos não acabamos sem respostas paras as coisas, imagine um mundo onde não se entenderia porque que as coisas na terra não ficam voando no ar como no espaço, mas a maior contribuição da física é na área tecnológica, desda da lambada ate os dias de hoje, na verdade sem querer mas utilizando física, nos tempos da pedra para fazer o fogo, então a física nunca sera somente uma matéria escolar .
Experiencias de Física
Algumas experiencias para distração e aprendizado de física:
Essa é uma experiencia que pode comprovar a dilatação linear, interessante e muito bom para o aprendizado.
Formulas de Dilatação linear- Revisão
Sim não adianta nada saber para o que serve a dilatação linear se não souber resolve-la então neste post será exclusivo para formulas e exercícios de dilatação linear:
Exercícios resolvidos:
Dados: ∆S = 0,14 cm2
∆t = 100 0C
S0 = a
a = 10 cm x 10 cm =100 cm2.
∆S = S0 . β . ∆t
0,14 = 100.β . 100
β = 14. 10-6 0C-1
O coeficiente de dilação superficial é igual ao coeficiente de dilatação linear dividido por dois. Logo,
β = 2.α
α = β / 2
α = 7 . 10-6 0C-1
Resposta: α = 7.10-6 0C-1
ΔL = L0 . α . Δt
ΔL = 30,000 . 25 . 10-6 . 100
ΔL = 75. 10-3
ΔL = 0,075
ΔL = Lf – L0
Lf = L0 + ΔL
Lf = 30,000 + 0,075
Lf = 30,075 cm
Resposta:
a) ΔL = 0,075 cm
b) Lf = 30,075 cm
|
A dilatação linear acontece quando um
material muito fino se dilata ao longo de seu cumprimento
|
Formula da dilatação
ΔL = Lo.α.ΔT
|
Lo = comprimento inicial
α = coeficiente de dilatação linear (especifica de cada material) ΔT = variação de temperatura |
Exemplo:
Um trilho de aço tem 100m de comprimento a 10°C. Qual o acréscimo de comprimento desse trilho quando a sua temperatura chega a 30°C?
(dado: coeficiente de dilatação linear do aço: αaço=1,1 . 10-5 °C-1)
L0 = 100m
∆T = 30 °C – 10 °C = 20 °C αaço=1,1 . 10-5 °C-1 Aplicando a equação ∆L = L0 . α . ∆T , podemos encontrar a variação de comprimento do trilho: ∆L = L0 . α . ∆T ∆L = 100. 1,1 . 10-5 . 20 ∆L = 0,022 m (acréscimo de comprimento do trilho) |
(Exercício de Física) A área de uma
chapa quadrada varia de 0,14 cm2 quando submetida a uma
variação de 100 0C na sua temperatura. Sendo a aresta do
quadrado inicial de 10 cm determine o coeficiente de dilatação linear (α) do
material que constitui a chapa.
Resolução
Dados: ∆S = 0,14 cm2
∆t = 100 0C
S0 = a
a = 10 cm x 10 cm =100 cm2.
∆S = S0 . β . ∆t
0,14 = 100.β . 100
β = 14. 10-6 0C-1
O coeficiente de dilação superficial é igual ao coeficiente de dilatação linear dividido por dois. Logo,
β = 2.α
α = β / 2
α = 7 . 10-6 0C-1
Resposta: α = 7.10-6 0C-1
(Mackenzie) Com uma régua de latão (coeficiente de dilatação linear=2,0.10-5 °C-1) aferida a 20°C, mede-se a distância entre dois pontos. Essa medida foi efetuada a uma temperatura acima de 20°C, motivo pelo qual apresenta um erro de 0,05 %. A temperatura na qual foi feita essa medida é:
Solução
Esse é um problema relativamente fácil e direto, mas pode apresentar algum estranhamento ou confusão por envolver porcentagem.
Lembramos que pela fórmula de dilatação linear temos:
Δl = l0 x α x Δt
Então, se a régua apresentou um erro de 0,05% é porque ela dilatou essa porcentagem em relação ao comprimento inicial, logo o próprioΔl = 0,05l0
Assim
0,05l0 = l0 x 2,0.10-5 x (Tf– 20)
(Tf – 20) = 0,05l0 / l0 x 2,0.10-5
Cortando l0 temos
Tf – 20 = 25
Então
Tf = 45°C
O comprimento de uma barra é de 30,000 cm a 0 oC.
a) Qual será o aumento de comprimento ocorrido quando a temperatura se eleva para 100 oC.
b) Qual é o comprimento final da barra?
O coeficiente de dilatação do material é 25 . 10-6 oC-1.
a) Qual será o aumento de comprimento ocorrido quando a temperatura se eleva para 100 oC.
b) Qual é o comprimento final da barra?
O coeficiente de dilatação do material é 25 . 10-6 oC-1.
Resolução
ΔL = L0 . α . Δt
ΔL = 30,000 . 25 . 10-6 . 100
ΔL = 75. 10-3
ΔL = 0,075
ΔL = Lf – L0
Lf = L0 + ΔL
Lf = 30,000 + 0,075
Lf = 30,075 cm
Resposta:
a) ΔL = 0,075 cm
b) Lf = 30,075 cm
Dilatação linear- Aplicação
A dilatação linear é sim de grande importância ainda mais pra engenheiros, o porque , um exemplo fácil é que se você não o souber a dilatação linear do trilho do trem se esquentar demais pode ocorrer um acidente grave de um trem e você se dar mal então para isto entende um pouco mais de dilatação linear neste vídeo:
Como explicado no vídeo a dilatação linear não é comum em vestibulares mas podem se esconder em algumas questões e trazer dificuldade.
Conteúdos de física no vestibular
Todos querem se dar bem nos vestibulares mas muitas vezes não sabem por onde começar os estudos então o Dia de física tratou de trazer ao blog um tópico do site Mundo Vestibular dos conteúdos mais cobrados na física:
Movimento, Forças e
Equilíbrio
1. Movimento: deslocamento, velocidade e
aceleração (escalar e vetorial).
2. Forças modificando movimentos: variação da quantidade de movimento, impulso de uma força, relação entre força e aceleração.
3. A inércia e sua relação com sistemas de referência.
4. Conservação da quantidade de movimento (escalar e vetorial). Forças de ação e reação.
5. Força peso, força de atrito, força elástica, força centrípeta.
6. Composição de forças, momento de força e ampliação de forças.
7. Condições de equilíbrio, centro de massa.
8. Descrição de movimentos: movimento linear uniforme e uniformemente variado; movimento bidimensional (composição de movimentos); movimento circular uniforme.
2. Forças modificando movimentos: variação da quantidade de movimento, impulso de uma força, relação entre força e aceleração.
3. A inércia e sua relação com sistemas de referência.
4. Conservação da quantidade de movimento (escalar e vetorial). Forças de ação e reação.
5. Força peso, força de atrito, força elástica, força centrípeta.
6. Composição de forças, momento de força e ampliação de forças.
7. Condições de equilíbrio, centro de massa.
8. Descrição de movimentos: movimento linear uniforme e uniformemente variado; movimento bidimensional (composição de movimentos); movimento circular uniforme.
Energia Mecânica e
sua Conservação
1. Trabalho de uma força. Potência.
2. Energia cinética. Trabalho e variação de energia cinética.
3. Sistemas conservativos: energia potencial, conservação de energia mecânica.
4. Sistemas dissipativos: conservação da energia total.
2. Energia cinética. Trabalho e variação de energia cinética.
3. Sistemas conservativos: energia potencial, conservação de energia mecânica.
4. Sistemas dissipativos: conservação da energia total.
O Sistema Solar e o
Universo
1. O Sistema Solar: evolução histórica de
seus modelos; Lei da Gravitação Universal.
2. Movimento dos corpos celestes, satélites e naves no espaço.
3. Campo gravitacional. Significado de g.
4. O surgimento do Universo e sua evolução.
2. Movimento dos corpos celestes, satélites e naves no espaço.
3. Campo gravitacional. Significado de g.
4. O surgimento do Universo e sua evolução.
Fluidos
1. Pressão em líquidos e sua transmissão nesses
fluidos.
2. Pressão em gases. Pressão atmosférica.
3. Empuxo e condições de equilíbrio em fluidos.
4. Vazão e continuidade em regimes de fluxo constante.
2. Pressão em gases. Pressão atmosférica.
3. Empuxo e condições de equilíbrio em fluidos.
4. Vazão e continuidade em regimes de fluxo constante.
Termodinâmica
Propriedades e
Processos térmicos
1. Calor, temperatura e equilíbrio térmico.
2. Propriedades térmicas dos materiais: calor específico (sensível), dilatação térmica, condutividade térmica, calor latente (mudanças de fase).
3. Processos de transferência de calor.
4. Propriedades dos Gases Ideais.
5. Interpretação cinética da temperatura e escala absoluta de temperatura.
2. Propriedades térmicas dos materiais: calor específico (sensível), dilatação térmica, condutividade térmica, calor latente (mudanças de fase).
3. Processos de transferência de calor.
4. Propriedades dos Gases Ideais.
5. Interpretação cinética da temperatura e escala absoluta de temperatura.
Calor e trabalho
1. Conservação da energia:
equivalente mecânico do calor, energia interna.
2. Máquinas térmicas e seu rendimento.
3. Irreversibilidade e limitações em processos de conversão calor/trabalho.
2. Máquinas térmicas e seu rendimento.
3. Irreversibilidade e limitações em processos de conversão calor/trabalho.
Ondas, Som e Luz
Fenômenos
ondulatórios
1. Ondas e suas características.
2. Propagação de ondas mecânicas, princípio da superposição.
3. Som e suas características.
4. Propagação da luz: velocidade e trajetória, sombra.
5. Reflexão, refração, difração e interferência da luz.
6. Luz: natureza eletromagnética, cor, dispersão.
2. Propagação de ondas mecânicas, princípio da superposição.
3. Som e suas características.
4. Propagação da luz: velocidade e trajetória, sombra.
5. Reflexão, refração, difração e interferência da luz.
6. Luz: natureza eletromagnética, cor, dispersão.
Instrumentos Óticos
1. Imagens obtidas por refração ou reflexão:
lentes, espelhos (planos ou esféricos) e meios transparentes (tais como placas
de vidro, prismas e outros similares).
2. Instrumentos óticos simples: lupas, projetores, telescópios, microscópios e máquinas fotográficas; o olho humano e lentes corretivas.
2. Instrumentos óticos simples: lupas, projetores, telescópios, microscópios e máquinas fotográficas; o olho humano e lentes corretivas.
Eletromagnetismo
Cargas e Campos
Eletrostáticos
1. Carga elétrica: quantização e conservação.
2. Campo e potencial elétrico.
3. Interação entre cargas: força e energia
potencial elétrica.
4. Indução e outros fenômenos eletrostáticos.
2. Campo e potencial elétrico.
3. Interação entre cargas: força e energia
potencial elétrica.
4. Indução e outros fenômenos eletrostáticos.
Corrente Elétrica
1. Corrente elétrica: abordagem macroscópica
e modelo microscópico.
2. Propriedades elétricas dos materiais:
condutividade e resistividade; condutores e isolantes.
3. Relação entre corrente e diferença de potencial (materiais ôhmicos e não ôhmicos). Circuitos.
4. Dissipação de energia em resistores. Potência elétrica.
2. Propriedades elétricas dos materiais:
condutividade e resistividade; condutores e isolantes.
3. Relação entre corrente e diferença de potencial (materiais ôhmicos e não ôhmicos). Circuitos.
4. Dissipação de energia em resistores. Potência elétrica.
Eletromagnetismo
1. Campos magnéticos e ímãs. Campo magnético
terrestre.
2. Correntes gerando campos magnéticos (fios e bobinas).
3. Ação de campos magnéticos: força sobre cargas e correntes.
4. Modelo microscópico para ímãs e propriedades magnéticas dos materiais.
5. Indução eletromagnética. Princípio de funcionamento de eletroímãs, transformadores e motores. Noção de corrente alternada.
6. Fontes de energia elétrica: pilhas, baterias, geradores.
2. Correntes gerando campos magnéticos (fios e bobinas).
3. Ação de campos magnéticos: força sobre cargas e correntes.
4. Modelo microscópico para ímãs e propriedades magnéticas dos materiais.
5. Indução eletromagnética. Princípio de funcionamento de eletroímãs, transformadores e motores. Noção de corrente alternada.
6. Fontes de energia elétrica: pilhas, baterias, geradores.
Ondas
eletromagnéticas
1. Ondas eletromagnéticas: fontes,
características e usos das diversas faixas do espectro eletromagnético.
2. Modelo qualitativo para transmissão e recepção de ondas eletromagnéticas.
3. Descrição qualitativa do funcionamento de comunicadores (rádios, televisores, telefones, microcomputadores e outros).
2. Modelo qualitativo para transmissão e recepção de ondas eletromagnéticas.
3. Descrição qualitativa do funcionamento de comunicadores (rádios, televisores, telefones, microcomputadores e outros).
Temas Especiais
Interações, Matéria e
Energia
1. Reconhecimento das interações
fundamentais da natureza, âmbitos de atuação e intensidades relativas.
2. Estrutura da matéria: modelo atômico. Interação da luz com diferentes meios materiais: absorção e emissão de luz. Fontes de luz.
Comportamento da luz como partícula para a explicação de diferentes fenômenos.
3. Interação nuclear: constituição dos núcleos e sua estabilidade. Radioatividade, fissão e fusão. Energia nuclear.
4. Riscos, benefícios e procedimentos adequados para o uso de radiações.
5. Fontes de energia, seus usos sociais e eventuais impactos ambientais.
2. Estrutura da matéria: modelo atômico. Interação da luz com diferentes meios materiais: absorção e emissão de luz. Fontes de luz.
Comportamento da luz como partícula para a explicação de diferentes fenômenos.
3. Interação nuclear: constituição dos núcleos e sua estabilidade. Radioatividade, fissão e fusão. Energia nuclear.
4. Riscos, benefícios e procedimentos adequados para o uso de radiações.
5. Fontes de energia, seus usos sociais e eventuais impactos ambientais.
Texto retirado do site http://www.mundovestibular.com.br/articles/5617/1/Guia-de-Estudos-para-passar-no-vestibular---Fisica/Paacutegina1.html
Agora sabendo por onde começar, bom estudos e arrebente nos vestibulares
Curiosidades e Descoberta na física
Algumas descobertas e curiosidades da física:
Em 2011 a teoria da relatividade de Einstein ficou em corda bamba pois em uma experiencia do CERN disparam algumas partículas e elas por sua vez acabaram ultrapassando a velocidade da luz, mas ainda se define cedo para derrubar totalmente a teoria da relatividade mas se derrubada, ate a viajem no tempo seria possível.
Da CERN novamente em 2012 foi a descoberta de uma partícula subatômica com características muito próximas ao de Bóson de Higgs, o que marca uma possível revolução na física e também a possível explicação da origem do universo mas isto somente é o inicio.
Esta imagem é do acelerador de partículas grande responsável pelas descobertas da CERN
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