Especial de Sábado

Ganhadores do Premio Nobel de Física

Borges e Nicolau

x

1949
Hideki Yukawa, pela previsão da existência dos mésons.

Hideki Yukawa (1907-1981), físico japonês

Hideki Yukawa foi distinguido, em 1949, com o premio Nobel de Física por prever a existência de uma nova partícula nuclear que foi denominada méson, responsável por manter o núcleo atômico coeso.
 
A constatação experimental da existência do méson foi feita pelos cientistas Giuseppe Occhialini, César Lattes e Cecil Frank Powell.

x

Saiba mais. Clique aqui e aqui

Próximo Sábado: Ganhador do Premio Nobel de 1950:
Cecil Frank Powell, pelo desenvolvimento do método fotográfico para estudo de processos nucleares e por descobertas relacionadas com os mésons.

Resolução da tarefa de 19/04

A trajetória depende do referencial

(UERJ)

Um avião sobrevoa, com velocidade constante, uma área devastada, no sentido sul-norte, em relação a um determinado observador.

A figura a seguir ilustra como esse observador em repouso no solo vê o avião.

Quatro pequenas caixas idênticas de remédios são largadas de um compartimento da base do avião, uma a uma, a pequenos intervalos regulares. Nessas circunstâncias, os efeitos do ar praticamente não interferem no movimento das caixas.

O observador tira uma fotografia, logo após o início da queda da quarta caixa e antes de a primeira atingir o solo.

A ilustração mais adequada dessa fotografia é apresentada em:

Resolução:

A velocidade horizontal das caixas é a mesma do avião. Ao fotografar o avião as caixas devem estar na mesma vertical que passa pelo avião.

Resposta: A

Física Animada

Caiu no vestibular

A trajetória depende do referencial

Exercício 1:

(UCSal - BA)
Um vagão está em movimento retilíneo com velocidade escalar constante em relação ao solo. Um objeto se desprende do teto desse vagão. A trajetória de queda desse objeto, vista por um passageiro que está sentado nesse vagão, pode ser representada pelo esquema: 

Resolução:

Em relação ao passageiro sentado no vagão, o objeto possui apenas o movimento de queda livre, devido à ação da gravidade. Assim, a trajetória do objeto relativa ao observador fixo no vagão é um segmento de reta vertical.

Resposta: c

Exercício 2:

(UFES)
Um objeto é solto de um aparelho ultraleve que se desloca, paralelamente ao solo, a baixa altura, com uma velocidade constante. Desprezando a resistência do ar, a representação gráfica da trajetória do objeto em relação ao solo é 

Resolução:

Em relação ao solo o objeto descreve uma trajetória parabólica, devido a dois movimentos componentes:
• Movimento horizontal com a mesma velocidade do ultraleve;
• Movimento de queda livre devido à ação da gravidade

Resposta: b

Exercício 3:
Tarefa (A resposta será publicada amanhã, dia 20)

(UERJ)

Um avião sobrevoa, com velocidade constante, uma área devastada, no sentido sul-norte, em relação a um determinado observador.

A figura a seguir ilustra como esse observador em repouso no solo vê o avião.

Quatro pequenas caixas idênticas de remédios são largadas de um compartimento da base do avião, uma a uma, a pequenos intervalos regulares. Nessas circunstâncias, os efeitos do ar praticamente não interferem no movimento das caixas.

O observador tira uma fotografia, logo após o início da queda da quarta caixa e antes de a primeira atingir o solo.

A ilustração mais adequada dessa fotografia é apresentada em:

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).

Clique para ampliar

Clique para ampliar

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.

Resolução: clique aqui

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.

Resolução: clique aqui

Exercício 3:
Uma partícula eletrizada com carga q = -2 µC é transportada por um operador de um ponto A, cujo potencial é V_A = 3.10³ V,  até um ponto B cujo potencial é V_B = 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?

Resolução: clique aqui

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:

Clique para ampliar

Resolução: clique aqui

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.

Resolução: clique aqui

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.

Clique para ampliar

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.

Clique para ampliar

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

Clique para ampliar

Diagrama de fases

Maioria das substâncias (como por exemplo o CO2)

Clique para ampliar

Exceções (como por exemplo a água)

Clique para ampliar

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.

Clique para ampliar

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.

Resolução: clique aqui

x

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

Resolução: clique aqui
x
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?

Resolução: clique aqui

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".

Resolução: clique aqui
x
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".

Resolução: clique aqui
x
Exercício 6:
O diagrama de fases apresentado abaixo é de uma substância hipotética.

Clique para ampliar

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?

Resolução: clique aqui 

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
  

Observação: ao calcular a tg θ utilize os valores marcados nos eixos de acordo com as escalas adotadas.

Resumindo:

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

Observação: ao calcular a tg θ utilize os valores marcados nos eixos de acordo com as escalas adotadas.

Resumindo:

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

Observação: ao calcular a área utilize os valores marcados nos eixos de acordo com as escalas adotadas.

Resumindo:

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

Observação: ao calcular a área utilize os valores marcados nos eixos de acordo com as escalas adotadas.

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.

Resolução: clique aqui

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?

Resolução: clique aqui

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?

Resolução:  clique aqui

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.

Resolução:  clique aqui

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.

Resolução: clique aqui

Arte do Blog

Auto-retrato triplo

Norman Rockwell

Hoje apresentamos os trabalhos de um artista que em suaves pinceladas imortalizou o modo de vida americano (american way of life). Em cada um de seus trabalhos podemos ver um pouco do cotidiano, e da alma, dos Estados Unidos do século XX. Os sobrinhos de Tio Sam jamais deixarão de admirar Norman Rockwell. Ninguém lhes tocou tão fundo usando apenas pincéis.

Borges e Nicolau

Banho de lambidas

Norman Rockwell nasceu em Nova Iorque, em 1894. Com notável talento para o desenho e vontade de ser artista entrou, aos 14 anos, na New York School of Art. Dois anos depois ingressou na National Academy of Design e passou a fazer parte da Art Students League.

 Prece de graças a Deus

Dono de talento reconhecido, tornou-se, aos 16 anos, diretor da revista Boys’ Life (a revista dos escoteiros norte-americanos). Com 21 anos Rockwell mudou-se para New Rochelle em Nova Iorque e abriu um estúdio em parceria com o cartunista Clyde Forsythe.

 A primeira capa - 1916

Um ano depois fez a primeira capa para a revista The Saturday Evening Post, publicação que era descrita por Rockwell como “a maior janela de exposição da América”.

 Capa da primeira edição totalmente em cores - 1926

Em 47 anos de trabalho Norman Rockwell pintou 321 capas para essa revista.

 Pôr do Sol

Norman Rockwell morreu em 1978, aos 84 anos de idade.

Saiba mais aqui e aqui

Especial de Sábado

Ganhadores do Premio Nobel de Física

Borges e Nicolau

x

1948
Patrick Maynard Stuart Blackett, pelas descobertas em Física Nuclear e Radiações  Cósmicas.

Patrick Maynard Stuart Blackett  (1897-1974), físico britânico

x

Patrick Maynard Stuart Blackett nasceu em Londres e formou-se na Universidade de Cambridge. Trabalhou no Laboratório Cavendish. Foi professor da Universidade de Manchester e da Universidade de Londres. Foi distinguido, em 1949, com o premio Nobel de Física por suas descobertas em Física Nuclear e em Radiações Cósmicas, a partir das melhorias realizadas na câmara de nuvens de Wilson.

x

Saiba mais. Clique aqui

Próximo Sábado: Ganhador do Premio Nobel de 1949:
Hideki Yukawa, pela previsão da existência dos mésons.

Dica do Blog

O enigma do vagão

Borges e Nicolau

Na figura você vê um vagão de trem em movimento com uma esfera presa ao teto por um fio flexível. Supondo o percurso horizontal, qual o sentido do movimento? Da esquerda para a direita ou da direita para a esquerda? O movimento é acelerado ou retardado?

Resolução:

Sabendo que o movimento é horizontal, vamos analisar as forças que atuam na esfera.

Identificamos duas interações, uma de campo, o peso P e uma de contato, a tração T. A resultante (R) dessas forças tem a mesma direção do movimento, (horizontal) como vemos na figura abaixo.

Sendo a direção da resultante horizontal, com sentido da direita para a esquerda, a direção da aceleração também é horizontal, com o mesmo sentido. 

Convém lembrar: 

A resultante e a aceleração têm (sempre) a mesma direção e o mesmo sentido.

Dessa forma, podemos responder às perguntas do enigma sabendo que a aceleração tem sentido da direita para a esquerda.

Possibilidade 1

O vagão vai da direita para a esquerda. Velocidade e aceleração têm o mesmo sentido.

O movimento é acelerado.

Possibilidade 2

O vagão vai da esquerda para a direita. Velocidade e aceleração têm sentidos opostos.

O movimento é retardado.