domingo, 31 de maio de 2015

Arte do Blog

Berliner Variété - 1913

Louis Moilliet
  
Louis Moilliet nasceu no dia 6 de outubro de 1880, em Berna, Suíça. Destacou-se como aquarelista, pintor e designer de vitrais. Ao longo da vida manteve sólida amizade com Paul Klee e August Macke, pintando e viajando com eles pela Tunísia em 1914. Moilliet foi o responsável pela introdução de Klee no grupo Der Blaue Reiter (O Cavaleiro Azul) em 1911. Seu estilo de pintura expressionista estava intimamente ligado com o movimento Orfista. Uma de suas obras mais populares é intitulado "In The Circus".

 Stadt in Marokko - 1923

A carreira artística de Moilliet teve início com aprendizagem de pintura decorativa em Berna. Começando em 1901, ele estudou na Worpswede sob Fritz Mackensen e nas academias em Dusseldorf, Stuttgart e Weimar. Em 1908, Moilliet viajou a Tunis pela primeira vez. Mais tarde ele conheceu August Macke e este o apresentou a Wassily Kandinsky e Marc Franz, outros representantes da comunidade artística "Blauer Reiter". Em 1912 Moilliet expôs seus trabalhos na aliança especial em Colônia e em uma série de outras exposições. 

Promenade in Rabat, Marokko - 1921

Em 1910 Moilliet casa-se com a pianista Hélène Moilliet Gobat e o casal se instala na região do lago de Thun. Em outubro de 1911 ele viajou brevemente com Paul Klee para Munique onde encontrou Macke e os artistas do Der Blaue Reiter, Wassily Kandinsky e Franz Marc. Macke morre na guerra em 1914 o que causa grande abatimento em Moilliet. Dois anos depois sua mulher morre um dia após o nascimento de Pierre, seu primeiro filho. Segue-se uma vida conturbada com mudanças de residências. O verão de 1920 ele passou com Hermann Hesse em Ticino. Entre 1919 e 1921 ele retorna ao norte da África (Marrocos, Argélia, Tunísia). O resultado são inúmeras aquarelas retratando a região.
 
 Hausfassade in Tunis - 1921
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Em 05 de novembro de 1921 nasce Peter, seu segundo filho do casamento com Margaretha Zaeslin, que foi casada antes com o artista Paul Basel Basilius Barth.
Moilliet continuou produzindo aquarelas, vitrais e quadros a óleo durante as décadas de 1930 e 1940, fixando-se em La Tour-de-Peilz, nos arredores de Vevey a partir de 1950.
 
Louis Moilliet morreu no dia 24 de agosto de 1962, em Vevey, Suíça.

Die Fahnenstange. Landschaft am Murtensee - 1914

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sábado, 30 de maio de 2015

Especial de Sábado

Efeitos estudados em Física e seus descobridores

Efeito Meissner

Borges e Nicolau


Walther Meissner (1882–1974), físico alemão, estudou na Universidade Técnica de Berlim onde fez doutoramento, sendo seu orientador Max Planck. Em 1933, Meissner e seu colaborador, Robert Ochsenfeld (1901–1993), também um físico alemão, descobriram que resfriando-se abaixo da chamada temperatura crítica*, certos materiais, conhecidos como supercondutores e, a seguir, colocando-se um ímã sobre um supercondutor, correntes induzidas são nele geradas. Estas correntes originam um campo magnético de modo que o campo magnético resultante no interior do supercondutor (devido à ação do ímã e das correntes induzidas) seja nulo. Este é o Efeito Meissner: a expulsão de um campo magnético no interior de um supercondutor, o qual passa então a se comportar como um material diamagnético** perfeito. Observa-se que em função deste efeito o ímã levita sobre o material supercondutor.

Para visualizar tal fato clique aqui.

* temperatura abaixo da qual a resistividade do material torna-se nula.
** os materiais são classificados em diamagnéticos, paramagnéticos e ferromagnéticos. Os materiais diamagnéticos, como por exemplo o bismuto, o antimônio e o zinco, quando submetidos a um campo magnético B, como o gerado por um ímã, polarizam-se em sentido oposto ao do campo magnético a que foram submetidos. No interior do material é produzido um campo magnético B0 de sentido oposto ao de B.

Entre o ímã e o material diamagnético haverá repulsão. Esta força, entretanto é de pequena intensidade e muitas vezes difícil de ser percebida, pois B0 <<<< B. Já nos supercondutores, como descrito no efeito Meissner, o campo total no interior do material torna-se nulo (diamagnetismo perfeito). 

Os materiais paramagnéticos, como o alumínio, o manganês e o estanho, polarizam-se no mesmo sentido:

Entre o ímã e o material paramagnético haverá atração. Esta força, entretanto é de pequena intensidade e muitas vezes difícil de ser percebida, pois B0 <<<< B.

Os materiais que apresentam comportamentos idênticos aos paramagnéticos, mas que apresentam um paramagnetismo muito acentuado são denominados materiais ferromagnéticos (B0 >>> B). É o caso do ferro, cobalto, níquel, gadolíneo e disprósio.

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Próximo Sábado: Efeito Eötvös

sexta-feira, 29 de maio de 2015

Notícias do Blog

Carta escrita por Albert Einstein é encontrada em escola brasileira

Folha de S.Paulo
Dentro de um pesado cofre na sala da direção, funcionários do colégio Anchieta, de Porto Alegre, encontraram uma relíquia: uma carta escrita e assinada por Albert Einstein, um dos mais importantes nomes da física moderna.

Datada de 24 de junho de 1951, a correspondência traz uma mensagem sobre a importância do conhecimento, endereçada aos alunos da instituição.

"Quem conheceu a alegria da compreensão conquistou um amigo infalível para a vida. O pensar é para o homem o que é voar para os pássaros. Não toma como exemplo a galinha quando podes ser uma cotovia", escreveu o físico, em alemão.

Segundo a escola, a carta foi levada a Porto Alegre pelo padre Gaspar Dutra, então diretor, que encontrou Einstein na Universidade de Princeton, em Nova Jersey, durante uma temporada de estudos nos Estados Unidos. O documento chegou ao Brasil acompanhado de uma foto exclusiva, feita pelo fotógrafo Marcel Sternberger.

O material passou por análise de uma grafologista para que fosse atestada sua veracidade. A perita Liane Pereira comparou assinaturas de Einstein em diferentes documentos pesquisados.

                                                                                                   Marcel Sternberger/Divulgação

Carta de 1951, escrita e assinada por Albert Einstein, encontrada no colégio Anchieta, de Porto Alegre

Original aqui

Física Animada

quinta-feira, 28 de maio de 2015

Caiu no vestibular

Objeto parcialmente submerso

(UNIFESP)
Um objeto maciço cilíndrico, de diâmetro igual a 2,0 cm, é composto de duas partes cilíndricas distintas, unidas por uma cola de massa desprezível. A primeira parte, com 5,0 cm de altura, é composta por uma cortiça com densidade volumétrica 0,20 g/cm3. A segunda parte, de 0,5 cm de altura, é composta por uma liga metálica de densidade volumétrica 8,0 g/cm3. Conforme indica a figura, o objeto encontra-se em repouso, parcialmente submerso na água, cuja densidade volumétrica é 1,0 g/cm3.


Nas condições descritas relativas ao equilíbrio mecânico do objeto e considerando π aproximadamente igual a 3, determine


a) a massa total M, em gramas, do objeto cilíndrico.
b) a altura hS, em centímetros, da parte do cilindro submersa na água.


Resolução:

a)
M = massa da cortiça + massa do metal
M = dcortiça + Vcortiça + dmetal + Vmetal = dcortiça.A.hcortiça + dmetal.A.hmetal 
M = dcortiça.π.R2.hcortiça + dmetal.π.R2.hmetal
M = 0,20.3.(1,0)2.5,0+8,0.3.(1,0)2.0,5 => M = 15 g

b)
P = Emetal + Ecortiça => M.g = dágua.Vmetal.g + dágua.Vcortiça.g
15 = 1,0.3.
(1,0)2.0,5+1,0.3.(1,0)2.h => h = 4,5 cm

Altura do cilindro imersa na água:

hS = alturametal + alturacortiça = 0,5cm + 4,5cm = 5,0 cm

Respostas: 
a) M = 15 g 
b) hS= 5,0 cm

quarta-feira, 27 de maio de 2015

Cursos do Blog - Eletricidade

A Eletricidade invadiu nosso mundo e tornou claras as noites. (Teatro Amazonas - Manaus)

16ª aula
Corrente elétrica. Intensidade média da corrente elétrica

Borges e Nicolau

Introdução

Você estudou na aula passada que quando se liga, por meio de um fio metálico, dois condutores eletrizados, A e B, a potenciais diferentes, ocorre a passagem de elétrons de um condutor para outro até que os potenciais se tornem iguais. No exemplo em questão, sendo V1 > V2, teremos a passagem de elétrons de B para A, pois espontaneamente os elétrons deslocam-se para regiões de maior potencial elétrico. Este movimento ordenado de cargas elétricas, constitui uma corrente elétrica. A corrente elétrica perdura até o instante em que é atingido o equilíbrio eletrostático, isto é, os condutores atingem o mesmo potencial elétrico.

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Se quisermos que a corrente elétrica fique permanentemente passando pelo fio metálico devemos manter entre os condutores A e B uma diferença de potencial. O aparelho que realiza tal tarefa é o gerador elétrico. Uma bateria, uma pilha são exemplos de geradores elétricos. O terminal do gerador de maior potencial (POLO POSITIVO) é ligado ao condutor A e o de menor potencial (POLO NEGATVO) é ligado ao condutor B.

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Nos condutores metálicos as cargas elétricas que constituem a corrente elétrica são os elétrons livres. Se as cargas elétrica livres, responsáveis pela corrente elétrica fossem positivas, seu sentido seria de A para B, isto é, em busca de potenciais elétricos menores.

O sentido que teríamos se as cargas livres fossem positivas é chamado sentido convencional da corrente elétrica. Observe que o sentido convencional é contrário ao sentido real dos elétrons. No sentido convencional a corrente elétrica entra pelo polo negativo do gerador e sai pelo polo positivo. Salvo indicação em contrário, vamos sempre trabalhar com o sentido convencional.

 
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Intensidade média da corrente elétrica

Seja Δq a carga elétrica que a travessa a seção reta de um condutor num intervalo de tempo Δt.
A intensidade média da corrente elétrica é a relação entra a carga elétrica Δq e o correspondente intervalo de tempo Δt.

Unidades no SI:

Δq => coulomb (C)
Δt => segundo (s)
i => ampère (A)

Observações:

a) Chama-se carga elétrica elementar e se indica pela letra e, ao valor da carga elétrica do próton que é igual ao módulo da carga elétrica do elétron.
b) A carga elétrica Δq é constituída por cargas elétricas elementares. Sendo n o número de cargas elétricas elementares que formam a carga elétrica Δq, podemos escrever:


c) Chama-se corrente elétrica contínua e constante à corrente elétrica de sentido e intensidade constantes.

Animações:

Corrente elétrica
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Intensidade de corrente elétrica
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Exercícios básicos
 

Exercício 1:
Um fio de cobre está sendo percorrido por uma corrente elétrica. Esta corrente elétrica é constituída pelo movimento ordenado de:
a) elétrons livres;
b) prótons
c) nêutrons
d) elétrons livres num sentido e prótons em sentido oposto
e) elétrons livres e prótons no mesmo sentido.

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Exercício 2:
Na figura representamos uma lâmpada incandescente.

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Você liga um gerador elétrico (uma bateria, por exemplo) à lâmpada e ela acende. Dos esquemas abaixo quais são as duas possíveis ligações corretas?

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Exercício 3:
Indique nas duas situações que você escolheu na questão anterior, o sentido de movimento dos elétrons livres e o sentido da corrente elétrica convencional, que passa pelo filamento da lâmpada.

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Exercício 4:
Seja Δq = 36 C, a carga elétrica que atravessa uma seção reta de um condutor metálico durante um intervalo de tempo Δt = 20 s. Determine a intensidade da corrente elétrica que percorre o condutor neste intervalo de tempo.

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Exercício 5:
Uma corrente elétrica de intensidade 1,0 A atravessa durante 1,0 s uma seção reta de um condutor metálico. Quantos elétrons, neste intervalo de tempo, atravessam a seção do condutor?
Dado: e = 1,6.10-19 C

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 1:
(ENEM)
Um curioso estudante, empolgado com a aula de circuito elétrico que assistiu na escola, resolve desmontar sua lanterna. Utilizando-se da lâmpada e da pilha, retiradas do equipamento, e de um fio com as extremidades descascadas, faz as seguintes ligações com a intenção de acender a lâmpada:



Tendo por base os esquemas mostrados, em quais casos a lâmpada acendeu?

a) (1), (3), (6)
b) (3), (4), (5)
c) (1), (3), (5)
d) (1), (3), (7)
e) (1), (2), (5)


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Revisão/Ex 2:
(UFSM-RS)
Uma lâmpada permanece acesa durante 5 minutos, por efeito de uma corrente de 2 A. Nesse intervalo de tempo, a carga total (em C) fornecida a essa lâmpada é:


a) 0,4        b) 2,5        c) 10        d) 150        e) 600


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Revisão/Ex 3:
Um fio metálico é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 16 A. A carga elétrica do elétron tem módulo 1,6.10-19 C. O número de elétrons que passa por segundo, pela seção transversal do fio, é igual a:

a) 16.1
021
b) 8,0.1021 
c) 4,0.1020
d) 2,0.1020 
e) 1,0.1020

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Revisão/Ex 4:
Pela seção transversal de um fio metálico passam 4,0.1019 elétrons por segundo. A carga elétrica do elétron tem módulo 1,6.10-19 C. A intensidade da corrente elétrica que atravessa o fio é, em ampères, igual a:

a) 3,2
b) 6,4
c) 8,0
d) 9,6
e) 16


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Revisão/Ex 5:
(PUC-SP)
Uma corrente elétrica de intensidade 11,2 µA percorre um condutor metálico. A carga elementar é e = 1,6.
10-19 C. O tipo e o numero de partículas carregadas que atravessam uma seção transversal desse condutor por segundo são:

a) Prótons; 7,0.
1013 partículas
b) Íons de metal; 14,0.
1016 partículas
c) Prótons; 7,0.
1019 partículas
d) Elétrons; 14,0.
1016 partículas
e) Elétrons; 7,0.
1013 partículas

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terça-feira, 26 de maio de 2015

Cursos do Blog - Termologia, Óptica e Ondas

Transformação de calor em trabalho

16ª aula
Termodinâmica (I)

Borges e Nicolau

A Termodinâmica estuda a relação entre calor e trabalho que um sistema (por exemplo, um gás) troca com o meio exterior.
Vamos exemplificar supondo que um gás se expanda ao ser aquecido num recipiente provido de um êmbolo. O gás recebe calor e a força exercida sobre o êmbolo realiza um trabalho.

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Supondo a transformação isobárica, isto é, a pressão p do gás permanece constante, podemos calcular o trabalho da força F.
τ = F.d
τ = p.A.d
Mas A.d = ΔV (variação de volume). Portanto,
τ = p.ΔV (1) (cálculo do trabalho numa transformação isobárica)
Vamos agora considerar o diagrama p x V


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A área A do retângulo no diagrama p x V é numericamente igual ao trabalho τ. De fato:
Área A = altura x base = p.ΔV
De (1), concluímos que τ = A (numericamente)
Esta propriedade vale para qualquer que seja a transformação. Assim, para a transformação AB esquematizada na figura abaixo, temos:
τ = área A do trapézio (numericamente) => τ = (
p1 + p2)/2.ΔV

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De um modo geral: no diagrama p x V a área é numericamente igual ao trabalho trocado pelo sistema.
 

Quando o volume V aumenta (expansão do gás) dizemos que o gás realiza trabalho sobre o meio exterior. Neste caso, τ > 0. Quando V diminui (compressão do gás) dizemos que o meio exterior realiza trabalho sobre o gás ou o gás recebe trabalho do meio exterior. Neste caso, τ < 0. Quando o volume do gás não varia (transformação isocórica), o gás não realiza e nem recebe trabalho: τ = 0
 

Resumindo:
 

V aumenta => τ > 0: o gás realiza trabalho
V diminui => τ < 0: o gás recebe trabalho
V constante: τ = 0
 

Se o gás percorre um ciclo, isto é, o estado final coincide com o inicial, o trabalho trocado é numericamente igual à área do ciclo:
τ = Área do ciclo (numericamente)

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Na transformação A => B o gás realiza trabalho e em C => D, recebe. O trabalho realizado é, em módulo, maior do que o recebido. Logo, quando o ciclo é percorrido no sentido horário o gás realiza trabalho sobre o meio exterior. De modo análogo, quando o ciclo é percorrido no sentido anti-horário o gás recebe trabalho do meio exterior.

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Exercícios básicos

Exercício 1:
Um gás sofre uma transformação A => B, representada nos ítens a, b e c, abaixo e uma transformação A => B => C, nos ítens d e e. Em cada caso indicado, responda se o gás realiza, recebe ou não troca trabalho com o meio exterior.


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Exercício 2:
Um gás sofre uma transformação A => B conforme indica o diagrama p x V. Calcule o trabalho que o gás troca com o meio exterior.

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Exercício 3:
Um gás sofre uma transformação A => B conforme indica o diagrama p x T. Calcule o trabalho que o gás troca com o meio exterior.

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Exercício 4:
Um gás sofre uma transformação A => B => C conforme indica o diagrama p x V. Calcule o trabalho que o gás troca com o meio exterior nas etapas A => B e B => C.


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Exercício 5:
Um gás sofre ume transformação cíclica ABCDA, conforme indicado no diagrama p x V.
a) Sendo
TA = 300 K a temperatura no estado representado pelo ponto A, determine as temperaturas em B, C e D.
b) Calcule o trabalho que o gás troca com o meio exterior ao percorrer o ciclo. Neste ciclo o gás realiza ou recebe trabalho do meio exterior?


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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 1:
(UFES)
Um gás é submetido ao processo ABC indicado no gráfico p x V. O trabalho total realizado pelo gás, nesse processo, é:



a) 4
p0V0     b) 6p0V0     c) 9p0V0     d) -4p0V0     e) -9p0V0

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Revisão/Ex 2:
(UNIRIO-RJ)
O gráfico mostra uma transformação ABC sofrida por certa massa de gás ideal (ou perfeito), partindo da temperatura inicial 300 K.



Determine:

a) a temperatura do gás no estado C
b) o trabalho realizado pelo gás na transformação AB

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Revisão/Ex 3:
(Unifesp)
O diagrama PV da figura mostra a transição de um sistema termodinâmico de um estado inicial A para o estado final B, segundo três caminhos possíveis. O caminho pelo qual o gás realiza o menor trabalho e a expressão correspondente são, respectivamente: 



a) A
→C→B e P1 (V2 - V1).
b) ADB e P2 (V2 - V1).
c) AB e (P1 + P2) (V2 - V1)/2.
d) AB e (P1 - P2) (V2 - V1)/2.
e) ADB e (P1 + P2) (V2 - V1)/2.


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Revisão/Ex 4:
(UEL-PR)
Uma dada massa de gás perfeito realiza uma transformação cíclica, como está representada no gráfico pV a seguir. O trabalho realizado pelo gás ao descrever o ciclo ABCA, em joules, vale:



a) 3,0.1
0-1.
b) 4,0.1
0-1.
c) 6,0.1
0-1.
d) 8,0.1
0-1.
e) 9,0.1
0-1.

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Revisão/Ex 5:
(PUC-SP)
O diagrama representa uma transformação cíclica de um gás perfeito.



Uma máquina opera segundo este ciclo à taxa de 50 ciclos por minuto. A potência dessa máquina será igual a:

a) 1.1
04  W        b) 5.104  W       c) 1.103  W       d) 5.105  W      e) 5.102 W

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