domingo, 23 de novembro de 2014

Arte do Blog

The Port of Anvers 1906
d
Othon Friesz

Achille-Émile-Othon Friesz, na idade adulta conhecido apenas como Othon Friesz, nasceu em Le Havre, em 1879. Desde tenra idade foi incentivado por seus pais para se tornar pintor. Em 1892 começou a ter aulas na École des Beaux-Arts em Le Havre, onde trabalhou na oficina de Charles-Marie Lhullier. Foi lá que ele se encontrou com Raoul Dufy e George Braque, com quem desenvolveu uma amizade duradoura e com quem fez muitas viagens.

  La Ciotat

Em 1897 Friesz recebeu uma bolsa de estudos que durou até 1903, tendo como mestre e supervisor Léon Bonnat, na École Nationale Supérieure des Beaux-Arts em Paris. Nessa época Friesz travou contato com Henri Charles Manguin, Albert Marquet, Henri Matisse e Charles Camoin. Mas a oportunidade trabalhar ao lado de Camille Pissaro foi decisiva e teve grande influência no processo criativo de Friesz.

La Côte de Grâce, Honfleur (1907)

O pintor fez sua estréia artística em 1900 no Salão da Société des Artistes Français. Em seguida exibiu seu trabalho no primeiro Salon d'Automne, em 1904 e novamente em 1906, no Salon des Indépendants. Ao longo dos anos Friesz abandonou a orientação para a natureza em favor de obras de inspiração fauvista. Friesz participou de exposições não só na Europa, mas também no Armory Show, em Nova York, bem como em Chicago. Ensinou entre 1912 e 1921 na Académie Moderne, em Paris, a partir de 1925 na Académie Scandinave e, a partir de 1944, na Académie de la Grande Chaumière.

Roofs and Cathedral in Rouen (1908)

Uma obra tardia e notável é a decoração que ele fez com Raoul Dufy para o Palais de Chaillot, por ocasião da Feira Mundial de Paris, em 1937. Mesmo fazendo uso de uma técnica mais tradicional, austero, em seus últimos trabalhos, vários de seus trabalhos anteriores, especialmente a partir de 1907, são considerados como os exemplos clássicos e ousados do fauvismo.

Othon Friesz faleceu em Paris, em 10 de janeiro de 1949.

Annamites dans un camp d'aviation à Pau

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sábado, 22 de novembro de 2014

Especial de Sábado

Alberto Santos Dumont

Alberto Santos Dumont (1873-1932)

Alberto Santos Dumont nasceu no estado Minas Gerais, no dia 20 de julho de 1873, no município de Palmira, atual município Santos Dumont. Seu pai, Henrique Dumont,
era engenheiro, descendente de franceses e sua mãe, Francisca Santos Dumont, tinha ascendência portuguesa. 

Quando criança, morou em Valença, Rio de Janeiro e posteriormente na região de Ribeirão Preto, São Paulo. 


Estudou no Colégio Culto à Ciência, em Campinas, nos colégios Kopke e Morton, em São Paulo, no Colégio Menezes Vieira, no Rio de Janeiro e na Escola de Engenharia de Minas de Ouro Preto, não concluindo o ensino superior.


Santos Dumont, desde adolescente, interessou-se por Química e Física, em particular Mecânica e Eletricidade.


Em 1891, foi para a França continuar seus estudos, aprofundando-se em Mecânica e no funcionamento dos motores de combustão.


Santos Dumont contornando a Torre Eiffel com o dirigível número 5, em 13 de julho de 1901. Esta fotografia é frequente e erroneamente identificada como sendo do dirigível número 6. Cortesia da Smithsonian Institution(SI Neg. No. 85-3941).

Projetou, construiu e voou os primeiros balões dirigíveis com motor a gasolina. Recebeu, em 1901, o premio Deutsch, de 100 000 francos, quando em voo contornou a Torre Eiffel, com a presença de populares, jornalistas e especialistas. Distribuiu o premio recebido entre seus mecânicos e pessoas necessitadas.


Ilustração do voo do Santos-Dumont 14-bis em 12 de novembro de 1906, que rendeu a Santos Dumont o Prêmio do Aeroclube da França.

Em 1906, voou cerca de 60 metros e a uma altura de 3 metros com seu 14 Bis, no Campo de Bagatelle em Paris. Repetiu o feito, aproximadamente um  mês depois,  percorrendo 220 metros a uma altura de 6 metros.


O Demoiselle de Santos Dumont em voo

Depois do 14 Bis, Santos Dumont projetou e construiu o Demoiselle, seguramente seu melhor projeto, com características que lembram os ultraleves que voam atualmente. O primeiro Demoiselle voou em 1907, sendo a série desenvolvida até 1909. Santos Dumont continuou voando com o Demoiselle até 1913, quando encerrou a carreira de piloto.

Nos acervos do Museu Aeroespacial e do Museu TAM existem réplicas não-funcionais de um dos Demoiselle.

Em 1931, retorna ao Brasil, passando a morar em Petrópolis, no Rio de janeiro, numa casa por ele projetada: a Encantada. Atualmente é o Museu Santos-Dumont.
 

Faleceu, em 23 de julho de 1932, na cidade do Guarujá, em São Paulo.

Casa de Santos Dumont em Petrópolis - Rio de Janeiro, com suas diversas invenções como o chuveiro de água quente e uma escada onde o primeiro degrau só pode ser acessado com o pé direito.

Saiba mais sobre este notável cientista e inventor brasileiro.

Clique aqui (biografia), aqui (A educação básica de Santos Dumont) e aqui (youtube).

sexta-feira, 21 de novembro de 2014

Vestibulares

Unicamp

Confira as questões do vestibular de 2014 da Primeira fase da Unicamp.

Clique aqui

Física Animada

Especial de Sexta-feira

Questão 1:

Pressão parcial é a pressão que um gás pertencente a uma mistura teria se o mesmo gás ocupasse sozinho todo o volume disponível. Na temperatura ambiente, quando a umidade relativa do ar é de 100%, a pressão parcial de vapor de água vale 3,0 x 103 Pa. Nesta situação, qual seria a porcentagem de moléculas de água no ar?

a) 100%.      b) 97%.      c) 33%.      d) 3%.


Resolução:

Considerando uma porção de ar de volume V e temperatura T, podemos escrever, de acordo com a Equação de Clapeyron:

pA.V = nA.R.T (1) e patm.V = natm.R.T (2) 
onde nA é o número de mols de água no ar e natm o número total de mols no ar.

Dividindo membro a membro (1) e (2), temos:

pA/patm = nA/natm => nA/natm = 3.103/1.105 = 0,03 = 3%

Observe que a razão entre o número de mols é a razão entre o número de moléculas.

Resposta: d

Questão 2:

Muitos carros possuem um sistema de segurança para os passageiros chamado airbag. Este sistema consiste em uma bolsa de plástico que é rapidamente inflada quando o carro sofre desaceleração brusca, interpondo-se entre o passageiro e o painel do veículo. Em uma colisão, a função do airbag é:

a) aumentar o intervalo de tempo de colisão entre o passageiro e o carro, reduzindo assim a força recebida pelo passageiro.
b) aumentar a variação de momento linear do passageiro durante a colisão, reduzindo assim a força recebida pelo passageiro.
c) diminuir o intervalo de tempo de colisão entre o passageiro e o carro, reduzindo assim a força recebida pelo passageiro.
d) diminuir o impulso recebido pelo passageiro devido ao choque, reduzindo assim a força recebida pelo passageiro.


Resolução:

Pelo Teorema do impulso aplicado ao passageiro, temos:

I = ΔQ => F.Δt = ΔQ

A variação de quantidade de movimento
ΔQ e o impulso I aplicado ao passageiro serão os mesmos, com ou sem airbag. A função do airbag é aumentar o intervalo de tempo da freada e com isto reduzir a intensidade da força F recebida pelo passageiro.

Resposta: a

quinta-feira, 20 de novembro de 2014

Caiu no vestibular

Carro elétrico

(UNICAMP)
Um carro elétrico é uma alternativa aos veículos com motor a combustão interna. Qual é a autonomia de um carro elétrico que se desloca a 60 km/h, se a corrente elétrica empregada nesta velocidade é igual a 50 A e a carga máxima armazenada em suas baterias é q = 75 Ah?


a) 40,0 km.    b) 62,5 km.    c) 90,0 km.    d) 160,0 km


Resolução:

De i = q/Δt tmos: 50 = 75/
Δt => Δt = 1,5 h 

Mas, sendo a velocidade do carro dada por: v =
Δs/Δt , podemos calcular Δs: 

60 = Δs/1,5 => Δs = 90 km

Resposta: c

quarta-feira, 19 de novembro de 2014

Cursos do Blog - Eletricidade


36ª aula
Efeito Fotoelétrico (II)

Borges e Nicolau

Resumo:

Um quantum de energia E de uma radiação eletromagnética de frequência f é dada pela equação de Planck:

E = h.f

A constante h é denominada constante de Planck, sendo no Sistema Internacional igual a 6,63.10-34 J.s.

A constante de Planck pode ser expressa por 4,14.10-15 eV.s.

Radiação eletromagnética, como a luz, por exemplo, incidindo na superfície de um metal pode extrair elétrons dessa superfície. Este fenômeno é denominado efeito fotoelétrico.

A quantidade mínima de energia Φ que um elétron necessita receber para ser extraído do metal é denominada função trabalho, que é uma característica do metal.


Equação fotoelétrica de Einstein:

Ec = hf - Φ

Frequência de corte  f0 :

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx f0 = Φ/h

Exercícios básicos

Exercício 1:
Qual a frequência mínima (frequência de corte) de emissão de fotoelétrons do sódio?

Dados: função trabalho do sódio Φ = 2,28 eV
xxxxxxxconstante de Planck h = 4,14.10-15 eV.s.

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Exercício 2:
A função trabalho do zinco é 4,31 eV. Verifique se há emissão de fótons elétrons quando sobre uma placa de zinco incide luz de comprimento de onda 4,5.10-7 m. 

Dados: constante de Planck h = 4,14.10-15 eV.s.
xxxxxxxvelocidade de propagação da luz no vácuo c = 3.108 m/s

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Exercício 3:
A função trabalho do potássio é igual a 2,24 eV. A energia cinética máxima de um fóton emitido é de 1,90 eV. Determine a frequência e o comprimento de onda da radiação eletromagnética que produziu essa emissão.

Dados: constante de Planck h = 4,14.10-15 eV.s.
xxxxxxxvelocidade de propagação da radiação eletromagnética no vácuo 0-15
xxxxxxxc = 3.108 m/s

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Exercício 4:
(UFG-GO)
Um laser emite um pulso de luz monocromático com duração de 6,0 ns, com frequência de 4,0 x 1014 Hz e potência de 110 mW. O número de fótons contidos nesse pulso é 0-15

a) 2,5 x 109
b) 2,5 x 1012
c) 6,9 x 1013
d) 2,5 x 1014
e) 4,2 x 1017

Dados: constante de Planck: h = 6,6 x 10-34 J.s
xxxxxxx1,0 ns = 1,0 x 10-9 s 

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Exercício 5:
(UEPB)
“Quanta do latim”

Plural de quantum
Quando quase não há
Quantidade que se medir
Qualidade que se expressar
Fragmento infinitésimo
Quase que apenas mental...”
(Gilberto Gil)

O trecho acima é da música Quanta, que faz referência ao quanta, denominação atribuída aos pequenos pacotes de energia emitidos pela radiação eletromagnética, segundo o modelo desenvolvido por Max Planck, em 1900. Mais tarde Einstein admite que a luz e as demais radiações eletromagnéticas deveriam ser consideradas como um feixe desses pacotes de energia, aos quais chamou de fótons, que significa “partículas de luz”, cada um transportando uma quantidade de energia.
Adote, h = 6,63 . 10-34 J.s e 1 eV = 1,6 . 10-19 J.
Com base nas informações do texto acima, pode-se afirmar que:

a) quando a frequência da luz incidente numa superfície metálica excede um certo valor mínimo de frequência, que depende do metal de que foi feita a superfície, esta libera elétrons;

b) as quantidades de energia emitidas por partículas oscilantes, independem da frequência da radiação emitida;

c) saltando de um nível de energia para outro, as partículas não emitem nem absorvem energia, uma vez que mudaram de estado quântico;

d) a energia de um fóton de frequência 100 MHz é de 663.10-28 eV;

e) o efeito fotoelétrico consiste na emissão de fótons por uma superfície metálica, quando atingida por um feixe de elétrons.

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Exercício 6:
(UFPE)
Para liberar elétrons da superfície de um metal é necessário iluminá-lo com luz de comprimento de onda igual ou menor que 6,0.10-7 m.

Qual o inteiro que mais se aproxima da frequência óptica, em unidades de
1014 Hz necessária para liberar elétrons com energia cinética igual
a 3,0 eV? 0-15

Dados: constante de Planck h = 4,14.10-15 eV.s.
xxxxxxxvelocidade de propagação da luz no vácuo c = 3.108 m/s

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Exercícios de Revisão

Revisão/Ex 1:
(ITA)
Incide-se luz num material fotoelétrico e não se observa a emissão de elétrons. Para que ocorra a emissão de elétrons do mesmo material basta que se aumente(m):

a) a intensidade da luz. 
b) a frequência da luz
c) o comprimento de onda da luz.
d) a intensidade e a frequência da luz.
e) a intensidade e o comprimento de onda da luz. 

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Revisão/Ex 2:
(MEC)
O efeito fotoelétrico contrariou as previsões teóricas da física clássica porque mostrou que a energia cinética máxima dos elétrons, emitidos por uma placa metálica iluminada, depende:

a) exclusivamente da amplitude da radiação incidente.
b) da frequência e não do comprimento de onda da radiação incidente.
c) da amplitude e não do comprimento de onda da radiação incidente.
d) do comprimento de onda e não da frequência da radiação incidente.
e) da frequência e não da amplitude da radiação incidente.

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Revisão/Ex 3:
(CEFET-MG)
No efeito fotoelétrico, elétrons são retirados de uma superfície metálica por meio de colisões com fótons incidentes. A energia __________ com que saem os fotoelétrons é _______ à energia dos fótons menos a energia que os prende na superfície do metal, denominada função ____________.

A opção que preenche corretamente a sequencia de lacunas é

a) cinética, igual, trabalho.
b) elétrica, menor que, elétrica.
c) cinética, menor que, trabalho.
d) luminosa, maior que, potência.
e) potencial, equivalente, potência.

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Revisão/Ex 4:
(Fuvest-SP)
Em um laboratório de física, estudantes fazem um experimento em que radiação eletromagnética de comprimento de onda λ = 300 nm incide em uma placa de sódio, provocando a emissão de elétrons. Os elétrons escapam da placa com energia cinética máxima EC = E - W, sendo E a energia de um fóton da radiação e W a energia mínima necessária para extrair um elétron da placa. A energia de cada fóton é E = h.f, sendo h a constante de Planck e f a frequência da radiação. 

Determine:

a) a frequência f da radiação incidente na placa de sódio;
b) a energia E de um fóton dessa radiação;
c) a energia cinética máxima EC de um elétron que escapa da placa de sódio;
d) a frequência f0 da radiação eletromagnética, abaixo da qual é impossível
haver emissão de elétrons da placa de sódio.

Note e adote:
Velocidade da radiação eletromagnética: c = 3,0.108 m/s
1 nm = 10-9 m
h = 4.10-15 eV.s
W (sódio) = 2,3 eV
1 eV = 1,6.10-19 J

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terça-feira, 18 de novembro de 2014

Cursos do Blog - Termologia, Óptica e Ondas


36ª aula
Reflexão e Refração de Ondas

Borges e Nicolau

Reflexão de ondas

Quando uma onda sofre  reflexão, a frequência, a velocidade de propagação e o comprimento de onda não variam.

Justificando:
Como a frequência depende somente da fonte, concluímos que a frequência da onda incidente é a mesma da onda refletida. A velocidade de propagação da onda depende do meio no qual ela se propaga. Na reflexão não há mudança de meio, logo a velocidade de propagação da onda incidente é a mesma da onda refletida. Não havendo mudança na frequência e na velocidade de propagação, resulta que o comprimento de onda também não varia.

Reflexão de um pulso que se propaga numa corda tensa

Vamos analisar dois casos:

1º Caso: reflexão em uma extremidade fixa

Considere uma corda AB com a extremidade B fixa em um ponto de uma parede rígida. Um pulso produzido na extremidade A, ao atingir o ponto B sofre reflexão e volta “invertido” em relação ao pulso incidente.
Neste caso, dizemos que a reflexão ocorreu com inversão de fase.


2º Caso: reflexão em uma extremidade livre

Podemos imaginar este caso considerando a extremidade B da corda presa a um anel que pode deslizar, sem atrito, ao longo de um eixo vertical. O pulso incidente atinge o ponto B e o anel sobe. Ao descer produz um pulso refletido "não invertido" em relação ao pulso incidente.
Nesta situação, dizemos que a reflexão ocorreu sem inversão de fase.


Refração de ondas

Quando uma onda sofre refração, a frequência não varia. A velocidade de propagação e o comprimento de onda variam no mesmo sentido, isto é, no meio onde a velocidade de propagação é maior o comprimento de onda também é maior.

Justificando:
Como a frequência depende somente da fonte, concluímos que a frequência da onda incidente é a mesma da onda refratada. A velocidade de propagação da onda depende do meio no qual ela se propaga. Na refração há mudança de meio, logo a velocidade de propagação da onda incidente é diferente da velocidade da onda refratada. De v = λ.f concluímos que o comprimento de onda da onda incidente é diferente do comprimento de onda da onda refratada.

Velocidade de propagação de uma onda transversal numa corda tensa

Considere uma corda de massa m e comprimento L e sob ação de uma força de tração de intensidade F.
Densidade linear da corda é a grandeza μ definida pela relação entre a massa m da corda e o seu comprimento L:

μ = m/L 

A velocidade de propagação da onda na corda é dada pela raiz quadrada de F sobre μ:

v = (F/μ)

Refração de um pulso que se propaga numa corda tensa

Considere o sistema constituído de duas cordas (1) e (2), de densidades lineares diferentes μ1 e μ2 com μ1 < μ2. Seja O o ponto de junção das cordas e F a intensidade da força de tração ao longo das cordas.
A extremidade B está fixa. O pulso produzido na extremidade A propaga-se na corda (1) com velocidade v1 = (F/μ1).
Ao atingir a junção O, parte do pulso passa a se propagar na corda (2), isto é, ocorre refração do pulso. Na corda (2) a velocidade de propagação é
v2 = (F/μ2) e sendo μ1 < μ2 resulta  v1 > v2


Na junção O, além da parte do pulso que se refrata, parte do pulso é refletido. O pulso refletido propaga-se com a mesma velocidade do pulso incidente. Observe que a reflexão ocorre com inversão de fase, pois o pulso incidente se propaga no sentido do meio (1) que é menos rígido para o meio (2), mais rígido.


Animação:
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Exercícios básicos
 

Exercício 1:
Assinale a proposição correta:

I) Na reflexão a frequência, a velocidade de propagação e o comprimento de onda não variam.
II) Na refração a frequência não varia. A velocidade de propagação e o comprimento de onda variam na mesma proporção.
III) A reflexão de um pulso pode ocorre com ou sem inversão de fase.
IV) A refração de um pulso ocorre sem inversão de fase.

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Exercício 2:
Um pulso é produzido na extremidade A de uma corda tensa, em duas situações mostradas nas figuras. Na primeira a extremidade B é fixa e na segunda livre.
Faça duas figuras representando o pulso refletido em cada situação.


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Exercício 3:
Considere o sistema constituído de duas cordas (1) e (2), de densidades lineares diferentes μ1 e μ2 com μ1 = μ2/4. Um pulso é produzido na extremidade A da corda tensa e na junção O sofre refração.
Determine a relação entre as velocidades de propagação v1/v2.


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Exercício 4:
Considere o sistema constituído de duas cordas (1) e (2), de densidades lineares diferentes, μ1 e μ2 com μ1 > μ2. O pulso produzido na extremidade A propaga-se na corda (1), atinge a junção O, e sofre refração e reflexão.


Faça uma figura representando os pulsos refratado e refletido.

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Exercício 5:
Um pulso com a forma indicada na figura abaixo é produzido na extremidade A de uma corda tensa, com a extremidade B fixa numa parede.


Das duas situações indicadas abaixo qual corresponde ao pulso refletido?


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Exercícios de Revisão

Revisão/Ex 1:
(FEI-SP)
As figuras representam dois pulsos que se propagam em duas cordas (I) e (II). Uma das extremidades da corda (I) é fixa e uma das extremidades da corda (II) é livre.



As formas dos pulsos reletidos em ambas as cordas, são respectivamente:







                            (e) Não há reflexão na corda (II)

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Revisão/Ex 2:
(UCBA)
O esquema representa um pulso que se propaga numa mola de extremidades fixas. A seta indica o sentido de propagação.



Dentre os esquemas a seguir o que representa o pulso refletido é:







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Revisão/Ex 3:
(UNB-DF)
O pulso assimétrico incidente de B para A (figura abaixo) deverá sofrer reflexão em A.



A configuração da corda após a reflexão será a figura:



a) I se a extremidade A for livre.
b) II se a extremidade A for livre.
c) III se a extremidade A for fixa.
d) IV se a extremidade A for fixa.

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Revisão/Ex 4:
(UC-GO)
A figura mostra o esquema composto por uma fonte de vibração ligada a duas cordas conectadas e tracionadas, uma corda PQ com densidade linear μ1 e a uma corda QR com densidade linear μ2 > μ1. Uma onda senoidal se propaga a partir da fonte com velocidade v1 = 15 m/s e comprimento de onda λ1 = 1,5 m na corda PQ. A onda continua a se propagar com uma velocidade v2 = 6 m/s na corda QR. Determine a frequência de vibração da fonte e o comprimento de onda na corda QR.



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Revisão/Ex 5:
(Mackenzie-SP)
A figura mostra uma onda transversal periódica, que se propaga com velocidade v1 = 8 m/s em uma corda AB, cuja densidade linear é μ1. Esta corda está ligada a uma outra BC, cuja densidade é μ2, sendo que a velocidade de propagação da onda nesta segunda corda é v2 = 10 m/s.



O comprimento de onda quando a onda se propaga na corda BC é igual a:

a) 7 m.
b) 6 m.
c) 5 m. 
d) 4 m.
e) 3 m. 

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