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Aqui no blog você tem todas as aulas que precisa para estudar Física para a sua escola e para os vestibulares. As aulas são divididas em trê...

sábado, 23 de abril de 2011

Especial de Sábado

Efeitos estudados em Física e seus descobridores

Efeito Peltier

Borges e Nicolau


Jean Charles Athanase Peltier (1785-1845) físico francês, descobriu, em 1834, que a junção de dois metais pode sofrer aquecimento ou resfriamento devido à passagem de uma corrente elétrica. Este efeito é chamado Efeito Peltier.

Quando a corrente elétrica passa num certo sentido a junção sofre um aumento de temperatura. Invertendo-se o sentido da corrente a temperatura da junção diminui. Uma aplicação prática do efeito Peltier é a refrigeração em pequena escala.

Observe o circuito abaixo. Com a chave aberta as junções A e B apresentam a mesma temperatura. Fechando-se a chave, as juncões passam a ter temperaturas diferentes. As temperaturas - maiores ou menores - que as junções apresentam, dependem, além do sentido da corrente, dos metais utilizados. O efeito Peltier é o oposto do efeito Seebeck, que apresentamos no dia 12 de março de 2011. (Veja aqui)

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Saiba mais aqui

Próximo Sábado: Efeito Purkinje

Cursos do Blog - Respostas 20/04

Propriedades do potencial elétrico

Borges e Nicolau

Exercício 1:
Analise as afirmativas e assinale as corretas:

a) Cargas elétricas positivas são abandonadas em repouso em um campo eletrostático e sujeitas apenas à força eletrostática. O trabalho realizado pela força eletrostática é positivo.
b) Cargas elétricas negativas são abandonadas em repouso em um campo eletrostático e sujeitas apenas à força eletrostática. O trabalho realizado pela força eletrostática é negativo.
c) Cargas elétricas positivas abandonadas em repouso em um campo eletrostático e sujeita apenas à força eletrostática, deslocam-se, espontaneamente, para pontos de maior potencial.
d) Cargas elétricas negativas abandonadas em repouso em um campo eletrostático e sujeita apenas à força eletrostática, deslocam-se, espontaneamente, para pontos de maior potencial.
e) Observando as linhas de força do campo eletrostático representado abaixo, concluímos que o potencial elétrico no ponto A é menor do que no ponto B.


Resposta: Corretas, a e d

Exercício 2:
Uma carga elétrica puntiforme é abandonada em repouso em um campo elétrico. Podemos concluir que durante o movimento espontâneo da carga sua energia:

a) cinética aumenta assim como sua energia potencial elétrica
b) potencial elétrica aumenta e sua energia cinética diminui
c) cinética diminui assim como sua energia potencial elétrica
d) potencial elétrica diminui e sua energia cinética aumenta
e) total (cinética + potencial elétrica) diminui.

Resposta: d

Exercício 3:
Uma partícula eletrizada com carga q = -2 µC é transportada por um operador de um ponto A, cujo potencial é VA = 3.103 V,  até um ponto B cujo potencial é VB = 1.103 V. A partícula parte com velocidade nula do ponto A e chega ao ponto B com velocidade também nula.

a) Qual é o trabalho da força elétrica que age na partícula no deslocamento de A até B?
b) Qual é o trabalho da força que o operador aplica na partícula no deslocamento de A até B?

Respostas: a) -4.10-3 J; b) 4.10-3 J

Exercício 4:
Uma partícula eletrizada percorre uma linha de força de um campo eletrostático passando pelos pontos A, B e C. A partícula desloca-se sob ação da força eletrostática somente. Sejam EC a energia cinética da partícula, EP sua energia potencial elétrica e EM sua energia mecânica (soma das energias cinética e potencial). Preencha a tabela abaixo:

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Resposta:

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Exercício 5:
Retome o exercício anterior. Determine o trabalho da força eletrostática que age na partícula nos deslocamentos de:

a) A para B;
b) A para C.

Respostas: a) 0,1 J; b)  0,2 J

Cursos do Blog - Respostas 19/04

Mudanças de fase (III)

Borges e Nicolau

Exercício 1:
Uma determinada porção de uma substância passa do estado líquido para o estado sólido. A porção de sólido obtida flutua sobre a parte que ainda está líquida. Pode-se afirmar que:

a) O volume da substância diminui com a solidificação.
b) Os estados sólido e líquido desta substância têm mesma densidade.
c) Para esta substância um aumento de pressão acarreta uma diminuição na temperatura de fusão.
d) Para esta substância um aumento de pressão acarreta um aumento na temperatura de fusão.
e) A temperatura de fusão desta substância é a mesma, qualquer que seja a pressão sobre ela exercida.

Resposta: c

Exercício 2:
Um aumento da pressão sobre o gelo faz com que sua temperatura de fusão:

a) mantenha-se constante
b) diminua
c) aumente
d) aumente e a seguir diminua
e) diminua e a seguir aumente

Resposta: b

Exercício 3:
Você sabe que a água entra em ebulição a 100 ºC quando sob pressão normal (1 atm). É possível ferver a água à temperatura ambiente?

Resposta: Sim, desde que a pressão sobre a água seja bem menor do que 1 atm.

Exercício 4:
Analise a proposição abaixo e assinale se está certa ou errada.

"O ponto de ebulição da água é sempre 100 ºC em qualquer ponto da superfície terrestre, mesmo que ela esteja sendo fervida em recipientes abertos e em locais de altitudes diferentes".

Resposta: Com o aumento da altitude diminui a pressão sobre a água e menor é a temperatura de ebulição

Exercício 5:
Analise a proposição abaixo e assinale se está certa ou errada.

"Quando a água é aquecida numa panela de pressão fechada, a temperatura atingida é maior do que 100 ºC pois a pressão no interior da panela é maior do que 1 atm".

Resposta: Certa. Quanto maior a pressão maior é a temperatura de ebulição.

Exercício 6:
O diagrama de fases apresentado abaixo é de uma substância hipotética.

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a) Em que fase a substância se encontra quando sob pressão de 300 mm Hg e à temperatura de 10 ºC?
b) Em que fase a substância se encontra quando sob pressão de 300 mm Hg e à temperatura de 30 ºC?
c) Qual é o nome da mudança de fase que ocorre quando a substância passa de B para A?
d) Qual é o nome da mudança de fase que ocorre quando a substância passa de D para E?
e) Em que fase a substância não poderá se encontrar se estiver submetida a uma pressão inferior à do ponto triplo T?
f) Sendo C o ponto crítico, é possível liquefazer a substância, por meio de uma compressão isotérmica, estando à temperatura de 70 ºC?

Respostas:

a) Sólida
b) Líquida
c) Solidificação
d) Liquefação ou Condensação
e) Liquida
f) Para θ > θc, a substância (gás) não se liquefaz por compressão isotérmica.

Cursos do Blog - Respostas 18/04

Gráficos do MU e do MUV

Borges e Nicolau

Exercício 1:
Um ciclista realiza um movimento uniforme e seu espaço s varia com o tempo conforme indica o gráfico. Determine o espaço inicial s0 e a velocidade escalar v.


Respostas: -10 m e 5 m/s

Exercício 2:
Um motociclista realiza um movimento uniforme e seu espaço varia com o tempo conforme indica o gráfico. Qual é a função horária dos espaços do motociclista?


Resposta: S = 100 -10t (S em metros e t em segundos)

Exercício 3:
A velocidade escalar de um carro varia com o tempo conforme indica o gráfico.


a) Determine a aceleração do carro entre os instantes 0 e 10 s e entre 10 e 30 s.
b) Qual é a variação de espaço entre os instantes 0 e 30 s e qual é, neste intervalo, a velocidade escalar média?

Respostas:
a) 3 m/s2 e -1,5 m/s2
b) 450 m e 15 m/s

Exercício 4:
O trem do metrô  parte do repouso de uma estação A e realiza um movimento uniformemente variado durante 40 s, atingindo a velocidade de 72km/h. Mantém esta velocidade por 5 minutos e, a seguir, freia uniformem ente e após 20 s atinge a estação B. Qual é a distância, em km, entre as estações A e B? Sugestão: construa o gráfico v x t.

Resposta: 3600 m

Exercício 5:
O espaço S de um móvel que realiza MUV, varia com o tempo conforme o gráfico:


Determine:

a) Em que instantes o móvel passa pela origem dos espaços;
b) Em que instante o móvel muda de sentido?
c) O espaço inicial, a velocidade inicial e a aceleração escalar.

Respostas:
a) Do gráfico, para s = 0 , temos: t = 2 s e t = 10 s.
b) t = 6 s (corresponde ao vértice da parábola)
c) v0 = 1,2 m/s e α = - 0,2 m/s2

sexta-feira, 22 de abril de 2011

Desafio de Mestre (Especial)

O primeiro leitor que enviar a resolução correta do exercício abaixo, que exige conhecimentos de Física, (associação de capacitores) e de Matemática, (progressão geométrica) ganha um livro.

Associação infinita

Borges e Nicolau

Considere uma associação de infinitos capacitores iguais, cada um de capacitância C, ligados conforme o esquema abaixo. Qual é a capacitância equivalente entre os terminais A e B?

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quinta-feira, 21 de abril de 2011

Caiu no vestibular

Quebra-cabeças

(FGV-SP)
Observe o gabarito com a resolução de uma cruzadinha temática em uma revista de passatempo.

Horizontais
1. Força presente na trajetória circular.
2. Astrônomo alemão adepto ao heliocentrismo.
3. Ponto mais próximo ao Sol no movimento de translação da Terra.

Verticais
1. Órbita que um planeta descreve em torno do Sol.
2. Atração do Sol sobre os planetas.
3. Lugar geométrico ocupado pelo Sol na trajetória planetária.

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Um leitor indignado com o "furo" na elaboração e revisão da cruzadinha, em uma carta aos editores, destacou, baseando-se nas leis da Mecânica Clássica, a ocorrência de erro

(A) na vertical 2, apenas.
(B) na horizontal 1, apenas.
(C) nas verticais 1 e 2, apenas.
(D) nas horizontais 1 e 3, apenas
(E) na horizontal 3 e na vertical 3, apenas.

Solução:

Quando um móvel descreve uma trajetória curva em relação a um referencial inercial, a força resultante apresenta uma componente centrípeta. A força centrífuga é uma força de inércia que só é considerada em relação a um referencial ligado ao móvel que descreve a trajetória curva. Tal referencial é dito não inercial.

Resposta: B

quarta-feira, 20 de abril de 2011

Cursos do Blog - Eletricidade

Propriedades do potencial elétrico

Borges e Nicolau

Uma carga elétrica q>0 é abandonada em repouso em um ponto A de um campo eletrostático, gerado por uma carga elétrica puntiforme Q>0, fixa num ponto O.

Sob ação da força eletrostática a partícula se desloca espontaneamente de A até B. Neste deslocamento a força eletrostática realiza um trabalho positivo (força e deslocamento têm o mesmo sentido, conforme mostra a figura 1. Observe que o potencial elétrico em A é maior do que em B (VA>VB).

Se a carga elétrica q fosse negativa ela se deslocaria espontaneamente de A para C e também, neste caso, a força eletrostática teria o sentido do deslocamento e realizaria um trabalho positivo (figura 2).

Observe que o potencial elétrico em A é menor do que em C (VA<VC).


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Do exposto acima para o campo gerado por uma carga elétrica puntiforme, podemos generalizar e tirar as seguintes propriedades:

1. Cargas elétricas positivas abandonadas em repouso num campo eletrostático e sujeitas apenas à força eletrostática, deslocam-se, espontaneamente, para pontos de menor potencial.

2. Cargas elétricas negativas abandonadas em repouso num campo eletrostático e sujeitas apenas à força eletrostática, deslocam-se, espontaneamente, para pontos de maior potencial.

3. Percorrendo-se uma linha de força no seu sentido o potencial elétrico ao longo de seu pontos diminui.

4. Em todo movimento espontâneo de cargas elétricas num campo eletrostático a energia potencial elétrica diminui e a energia cinética aumenta.

Exercícios básicos

Exercício 1:
Analise as afirmativas e assinale as corretas:

a) Cargas elétricas positivas são abandonadas em repouso em um campo eletrostático e sujeitas apenas à força eletrostática. O trabalho realizado pela força eletrostática é positivo.
b) Cargas elétricas negativas são abandonadas em repouso em um campo eletrostático e sujeitas apenas à força eletrostática. O trabalho realizado pela força eletrostática é negativo.
c) Cargas elétricas positivas abandonadas em repouso em um campo eletrostático e sujeitas apenas à força eletrostática, deslocam-se, espontaneamente, para pontos de maior potencial.
d) Cargas elétricas negativas abandonadas em repouso em um campo eletrostático e sujeitas apenas à força eletrostática, deslocam-se, espontaneamente, para pontos de maior potencial.
e) Observando as linhas de força do campo eletrostático representado abaixo, concluímos que o potencial elétrico no ponto A é menor do que no ponto B.


Exercício 2:
Uma carga elétrica puntiforme é abandonada em repouso em um campo elétrico. Podemos concluir que durante o movimento espontâneo da carga sua energia:

a) cinética aumenta assim como sua energia potencial elétrica
b) potencial elétrica aumenta e sua energia cinética diminui
c) cinética diminui assim como sua energia potencial elétrica
d) potencial elétrica diminui e sua energia cinética aumenta
e) total (cinética + potencial elétrica) diminui.

Exercício 3:
Uma partícula eletrizada com carga q = -2 µC é transportada por um operador de um ponto A, cujo potencial é VA = 3.103 V,  até um ponto B cujo potencial é VB = 1.103 V. A partícula parte com velocidade nula do ponto A e chega ao ponto B com velocidade também nula.

a) Qual é o trabalho da força elétrica que age na partícula no deslocamento de A até B?
b) Qual é o trabalho da força que o operador aplica na partícula no deslocamento de A até B?

Exercício 4:
Uma partícula eletrizada percorre uma linha de força de um campo eletrostático passando pelos pontos A, B e C. A partícula desloca-se sob ação da força eletrostática somente. Sejam EC a energia cinética da partícula, EP sua energia potencial elétrica e EM sua energia mecânica (soma das energias cinética e potencial). Preencha a tabela abaixo:

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Exercício 5:
Retome o exercício anterior. Determine o trabalho da força eletrostática que age na partícula nos deslocamentos de:

a) A para B;
b) A para C.

terça-feira, 19 de abril de 2011

Cursos do Blog - Termologia, Óptica e Ondas

Mudanças de fase (III)

Borges e Nicolau

Influência da pressão nas temperaturas de fusão e de ebulição

A maioria das substâncias aumenta de volume na fusão e, portanto, diminui de volume ao se solidificar. Para estas substâncias, um aumento de pressão acarreta um aumento na temperatura de fusão.

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Existem exceções, como por exemplo a água. Para estas substâncias o volume diminui na fusão e, portanto, aumenta na solidificação. Para as exceções, um aumento de pressão acarreta uma diminuição na temperatura de fusão.

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Para todas as substâncias, um aumento de pressão acarreta um aumento na temperatura de ebulição.

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Diagrama de fases

Maioria das substâncias (como por exemplo o CO2)

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Exceções (como por exemplo a água)

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Curva de fusão (1)
Delimita as regiões correspondentes às fases sólida e líquida. Cada ponto dela é representativo de um estado de equilíbrio entre essas fases.

Curva de vaporização (2)
Delimita as regiões correspondentes às fases líquida e de vapor. Cada ponto dela é representativo de um estado de equilíbrio entre essas fases.

Curva de sublimação (3)
Delimita as regiões correspondentes às fases sólida e de vapor. Cada ponto dela é representativo de um estado de equilíbrio entre essas fases.

Ponto triplo ou tríplice (T)
Estado comum às três curvas; é representativo do equilíbrio entre as três fases da substância.

Ponto crítico (C)
Estado em que corresponde à mais alta temperatura em que a substância é um vapor.
Vapor (θ ≤ θC): liquefaz-se por compressão isotémica.
Gás (θ > θC): não se liquefaz por compressão isotérmica.

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Exercícios básicos

Exercício 1:
Uma determinada porção de uma substância passa do estado líquido para o estado sólido. A porção de sólido obtida flutua sobre a parte que ainda está líquida. Pode-se afirmar que:

a) O volume da substância diminui com a solidificação.
b) Os estados sólido e líquido desta substância têm mesma densidade.
c) Para esta substância um aumento de pressão acarreta uma diminuição na temperatura de fusão.
d) Para esta substância um aumento de pressão acarreta um aumento na temperatura de fusão.
e) A temperatura de fusão desta substância é a mesma, qualquer que seja a pressão sobre ela exercida.

Exercício 2:
Um aumento da pressão sobre o gelo faz com que sua temperatura de fusão:

a) mantenha-se constante
b) diminua
c) aumente
d) aumente e a seguir diminua
e) diminua e a seguir aumente

Exercício 3:
Você sabe que a água entra em ebulição a 100 ºC quando sob pressão normal (1 atm). É possível ferver a água à temperatura ambiente?

Exercício 4:
Analise a proposição abaixo e assinale se está certa ou errada.

"O ponto de ebulição da água é sempre 100 ºC em qualquer ponto da superfície terrestre, mesmo que ela esteja sendo fervida em recipientes abertos e em locais de altitudes diferentes".

Exercício 5:
Analise a proposição abaixo e assinale se está certa ou errada.

"Quando a água é aquecida numa panela de pressão fechada, a temperatura atingida é maior do que 100 ºC pois a pressão no interior da panela é maior do que 1 atm".

Exercício 6:
O diagrama de fases apresentado abaixo é de uma substância hipotética.

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a) Em que fase a substância se encontra quando sob pressão de 300 mm Hg e à temperatura de 10 ºC?
b) Em que fase a substância se encontra quando sob pressão de 300 mm Hg e à temperatura de 30 ºC?
c) Qual é o nome da mudança de fase que ocorre quando a substância passa de B para A?
d) Qual é o nome da mudança de fase que ocorre quando a substância passa de D para E?
e) Em que fase a substância não poderá se encontrar se estiver submetida a uma pressão inferior à do ponto triplo T?
f) Sendo C o ponto crítico, é possível liquefazer a substância, por meio de uma compressão isotérmica, estando à temperatura de 70 ºC?

segunda-feira, 18 de abril de 2011

Cursos do Blog - Mecânica

Gráficos do MU e do MUV

Borges e Nicolau

Gráficos do Movimento Uniforme

Função horária dos espaços (função do primeiro grau em t).

Gráfico s x t: reta inclinada em relação aos eixos. Espaço s cresce com o tempo: velocidade escalar positiva. Espaço s decresce com o tempo: velocidade escalar negativa.


Função horária da velocidade escalar (função constante e não nula).

Gráfico v x t: reta paralela ao eixo dos tempos.


Função horária da aceleração (função constante e nula).

Gráfico α x t: reta coincidente com o eixo dos tempos.


Gráficos do Movimento Uniformemente Variado

Função horária dos espaços (função do segundo grau em t).

Gráfico s x t: parábola com a concavidade para cima se a aceleração escalar for positiva e concavidade para baixo, se negativa.


Função horária da velocidade escalar (função do primeiro grau em t).

Gráfico v x t: reta inclinada em relação aos eixos. A velocidade escalar v cresce com o tempo: aceleração escalar positiva. A velocidade escalar decresce com o tempo: aceleração escalar negativa.


Função horária da aceleração escalar (função constante e não nula).

Gráfico α x t: reta paralela ao eixo dos tempos.


Propriedades

No gráfico s x t a velocidade escalar é numericamente igual à tg θ
  

Resumindo:



No gráfico v x t a aceleração escalar é numericamente igual à tg θ.


Resumindo:


No gráfico α x t a variação de velocidade de t1 a t2 é numericamente igual à área A.


Resumindo:


No gráfico v x t a variação de espaço de t1 a t2 é numericamente igual à área A.


Resumindo:


Resumo geral:


Exercícios básicos

Exercício 1:
Um ciclista realiza um movimento uniforme e seu espaço s varia com o tempo conforme indica o gráfico. Determine o espaço inicial s0 e a velocidade escalar v.


Exercício 2:
Um motociclista realiza um movimento uniforme e seu espaço varia com o tempo conforme indica o gráfico. Qual é a função horária dos espaços do motociclista?


Exercício 3:
A velocidade escalar de um carro varia com o tempo conforme indica o gráfico.


a) Determine a aceleração do carro entre os instantes 0 e 10 s e entre 10 e 30 s.
b) Qual é a variação de espaço entre os instantes 0 e 30 s e qual é, neste intervalo, a velocidade escalar média?

Exercício 4:
O trem do metrô  parte do repouso de uma estação A e realiza um movimento uniformemente variado durante 40 s, atingindo a velocidade de 72km/h. Mantém esta velocidade por 5 minutos e, a seguir, freia uniformem ente e após 20 s atinge a estação B. Qual é a distância, em km, entre as estações A e B? Sugestão: construa o gráfico v x t.

Exercício 5:
O espaço S de um móvel que realiza MUV, varia com o tempo conforme o gráfico:


Determine:

a) Em que instantes o móvel passa pela origem dos espaços;
b) Em que instante o móvel muda de sentido?
c) O espaço inicial, a velocidade inicial e a aceleração escalar.

domingo, 17 de abril de 2011

Arte do Blog


Jean-Michel Basquiat

Borges e Nicolau

Apesar de ser algo típico do fim do século XX e começo do XXI o fenômeno da celebridade instantânea foi profetizado por Andy Warhol na década de 1960, quando afirmou: "um dia, todos terão direito a 15 minutos de fama", ao comentar suas próprias obras.

Jean-Michel Basquiat (1960-1988) foi uma espécie de uma celebridade instantânea, ou melhor, super celebridade. Nos anos da década de 1980 saiu do anonimato e tornou-se uma unanimidade no mundo das artes plásticas.

Sua arte foi chamada de "primitivismo intelectualizado", uma tendência neo-expressionista que retrata personagens esqueléticos, rostos apavorados, rostos mascarados, carros, edifícios, policiais, ícones negros da música e do boxe, cenas da vida urbana, além de colagens, junto a pinceladas nervosas, rabiscos, escritas indecifráveis, sempre em cores fortes e em telas grandes. Quase sempre o elemento negro está retratado, em meio ao caos. Há também uma dessacralização de ícones da história da arte, como a sua Mona Lisa (acrílico e óleo sobre tela) que é uma figura monstruosa riscada no suporte. Mas além do que foi dito, é marcante a influência dos temas latino-americanos, a tela que ilustra este texto poderia ser confundida com a capa de um livro de cordel brasileiro.

Basquiat era filho de Gerard Jean-Baptiste Basquiat, ex-ministro do interior do Haiti que se tornou proprietário de grande escritório de contabilidade ao imigrar para os Estados Unidos e de Mathilde Andrada, de origem portorriquenha. Era o primeiro, dos três filhos do casal, de classe média alta.

Pintando graffitis e desenhando camisetas que vende nas ruas, Basquiat começa a aparecer num programa da TV a cabo e é convidado a participar do filme Downtown 81. O filme relata um dia na vida do jovem artista à procura da sobrevivência e mistura hip hop, new wave e graffiti, manifestações artísticas típicas do início da década de 80.

Começa a pintar telas que passam a ser adquiridas e comercializadas por marchands de Zurique, Nova York, Tóquio e Los Angeles, ávidos por novidades. De artista que vivia precariamente passa a ser um artista consumido e recebido nos salões mais chiques e exclusivos de Nova York.

O período mais criativo da curta vida e da carreira meteórica de Basquiat situa-se entre 1982-1985, e coincide com a amizade com Warhol, época em que faz colagens e quadros com mensagens escritas, que lembram o graffiti do início e que remetem às suas raízes africanas. É também o período em que começa a participar de grandes exposições.

A morte do amigo e protetor Andy Warhol, em 1987, deixa Basquiat abalado e debilitado e isso se reflete na sua criação. Os críticos, sempre muito exigentes, já não o tratam com unanimidade e Basquiat responde a essas cobranças, associando-a ao racismo arraigado da sociedade americana.

Solitário, exagera no consumo de drogas e em agosto de 1988 acontece a trágica morte por overdose de heroína, que põe fim à carreira brilhante do primeiro afro-americano a ter acesso à fechada cena das artes plásticas novaiorquinas e, a partir daí, presença nas mais importantes mostras do mundo, entre elas, uma sala especial, em 1996, na 23ª Bienal de São Paulo, e em 1998, uma retrospectiva na Pinacoteca do Estado de São Paulo.

As pinturas de Basquiat ainda são influência para vários artistas e costumam atingir preços altos em leilões de arte. (Com dados do Uol Educação)