Apontamentos, resumos, trabalhos, exames e problemas de Física

Capítulo 10: Termodinâmica

Tópico 10.3: A Primeira Lei da Termodinâmica

O **princípio da conservação da energia** foi proposto por Helmholtz (1) em 1847, ao estudar o metabolismo muscular. Em 1865, Clausius propôs que a energia do Universo seria uma constante (veja o tópico anterior). Nesta mesma época, através de uma série famosa de experiências, Joule (2) demonstrou a equivalência entre **calor** ( ) e **trabalho** ( ). O calor é uma **forma de energia** e não uma **substância**, como propunha Lavoisier (3).
A **Primeira Lei** afirma que a energia **não pode ser criada nem destruída**, mas apenas transformada de uma modalidade em outra (o *princípio da conservação da energia*). Mudanças nas propriedades físicas e químicas... Continue a ler "Termodinâmica e Diagramas de Fase: Conceitos Essenciais" »

Força e Propriedades Mecânicas dos Materiais

Força

A força é capaz de produzir ação ou alterar o estado de repouso ou de movimento de um corpo. A unidade de força no Sistema Internacional de Medição é o Newton (N). Para indicar como uma força atua sobre um corpo, utilizam-se setas (vetores).

Propriedades Mecânicas

As propriedades mecânicas determinam o comportamento dos materiais quando submetidos a forças. As principais propriedades são:

• Resistência

  É a capacidade de um material de resistir a forças sem se deformar ou quebrar excessivamente.

• Tenacidade e Fragilidade

  A tenacidade é a propriedade que alguns materiais têm de resistir a forças e impactos repetidos sem quebrar. A tenacidade é contrária à fragilidade. Se um material,

Problema das Câmeras da UFSC / Lobos

V = {v | v é uma área}

A = {(v1, v2) | v1 e v2 pertencem a V e a demarcação de v2 está ao lado da área demarcada v1 sem outras áreas entre elas}

Solução: Encontrar o subconjunto internamente estável máximo e a sua cardinalidade será o número máximo de territórios para se colocar os lobos.

Algoritmo de Inundação

Função:

G.háCiclos(v, vAnterior, jaVisitados)
  // v = vértice atualmente em foco
  // vAnterior = vértice em foco no passo anterior
  // jaVisitados = coleção contendo os vértices já visitados

  Se v ∈ jáVisitados Então
    retorna verdadeiro
  Fim Se // v recebe mensagem m
  jáVisitados.adiciona(v)
  Para cada vAdj adjacente a v faça
    Se vAdj = vAnterior Então

Modelo Atômico Atual (Mecânica Quântica)

Princípio da Incerteza de Heisenberg: A teoria de Bohr foi modificada por Heisenberg, que afirmou ser impossível conhecer simultaneamente a posição e a velocidade de uma partícula que circunda o núcleo do átomo. Este princípio levou ao desenvolvimento do modelo de mecânica quântica, que descreve os elétrons como existindo em áreas confinadas chamadas orbitais. Nestes orbitais, é mais provável encontrar os elétrons, e estes orbitais são agrupados em diferentes níveis de energia. Para descrever a localização de cada elétron, são necessários os números quânticos, que permitem determinar a configuração eletrônica de cada elemento na tabela periódica.

Números Quânticos

Número

Resolução de Exercícios de Física

Óptica

• Dispõe-se de uma tela: A) A = - di/do; 1/f = 1/di + 1/do; 1/12 = 1/di + 4/di; di = 60 cm. B) Como di = 4do, temos do = 15 cm.
• Câmara fotográfica: A) 1/50 = 1/52 + 1/do; do = 1300 mm ou 1,3 m. B) - 52/1300 = - 36/Ho; Ho = 900 mm.
• Distância focal: 1/f = 1/di + 1/do; 1/2 = 1/di + 1/300; di = 2,01 cm; hi = 0,27 cm.
• Acomodação visual: O olho perde a propriedade de ajustar sua curvatura.
• Poder de acomodação: fp = 1,852 cm e 1/fd = 1/2 + 1/400, com fd = 1,990. Cp – Cd = 3,75 x 10⁻² cm⁻¹.
• Barbeiro: d0 = 50 cm - 30 cm = 20 cm. Di = d0; d = 20 cm + 20 cm = 40 cm.
• Velocidade da luz: v = c/n = 3x10⁸ m/s / 1,50 = 2x10⁸ m/s. λ = v/f = 2x10⁸ / 5,71 x 10¹⁴ = 3,5x10⁻⁷ m.
• Objeto e espelhos: 1/

• Cálculo do Volume de um Bloco de Gelo

  1000V = 917V + 45 → 1000V – 917V = 45 → V = 0,542 m³

• Cálculo da Pressão Hidrostática

  ΔP = ρgh → ΔP = 1000 kg/m³ × 9,8 m/s² × 0,04 m = 392 Pa

• Cálculo do Volume e Peso de uma Âncora

  E = ρ_líquido × V_âncora × g → 200 = 1024 × V_âncora × 9,8 → V_âncora = 1,99 × 10^-2 m³

  P_âncora = m × g = ρ_âncora × V_âncora × g → P_âncora = 7870 × 1,99 × 10^-2 × 9,8 → P_âncora = 1534,8 N

• Cálculo da Força a Partir da Pressão

  F = P × A → F = 1,33 × 10⁴ × 3 × 10^-4 = 3,99 N → F ≈ 4 N

• Cálculo da Altura de uma Coluna de Álcool

  h_álcool = P / (ρ × g) → h_álcool = 1,06 × 10⁴ Pa / (920 kg/m³ × 9,8 m/s²) → h_álcool = 1,18 m

• Conversão e Ordenação de Temperaturas

  Para as

Potencial elétrico: Este caracteriza o estado elétrico de um corpo, ou seja, a capacidade que um corpo tem de realizar trabalho elétrico. Quando dois pontos de um condutor apresentam estados elétricos diferentes, dizemos que apresentam uma diferença de potencial.

O Potencial Elétrico e o Campo Elétrico

O potencial elétrico é uma propriedade do espaço em que há um campo elétrico. Sabemos que uma carga pontual cria um campo elétrico e que o potencial elétrico depende da carga que cria esse campo e da posição relativa à carga elétrica.

Ao estudarmos os conceitos de campo elétrico, vimos que ele pode ser produzido, ou melhor, criado, por uma carga elétrica puntiforme. O campo elétrico pode ser determinado em um ponto quando colocamos... Continue a ler "Potencial Elétrico e Diferença de Potencial (DDP)" »

Energia, Movimento e Força

1. Energia

A energia comanda todos os movimentos e mudanças que ocorrem no universo e em nossas vidas diárias. As principais formas de energia são:

• Calor: Energia térmica proveniente de fontes como o sol, fornos e secadores.
• Eletricidade: A forma de energia mais essencial e difundida nas sociedades desenvolvidas, utilizada em telefones, lâmpadas e computadores.
• Química: Produz calor, movimento e energia elétrica. Exemplos incluem a queima de combustível em motores e reações químicas internas em baterias.
• Cinética: Energia associada ao movimento; quanto maior a velocidade de um corpo, maior sua energia cinética.
• Potencial: Energia armazenada em corpos devido à sua altura em relação ao solo; quanto maior a

Topografia é uma parte da superfície terrestre compreendendo os acidentes geográficos, bem como as obras realizadas pelo homem. Geóide - nível médio do nível dos mares e oceanos, sendo este prolongado para dentro dos continentes. Modelo matemático - o volume é o elipsóide que mais se aproxima do geóide.

Características da geodésia:

• Não há limitação da extensão da área;
• Os cálculos são realizados considerando a curvatura terrestre;
• As distâncias são medidas em arcos de elipse;
• Os ângulos passam a ser esféricos;
• A posição dos pontos é definida por sistema de coordenadas.

Topografia:

• Posição da superfície terrestre limitada;
• A curvatura é desprezível e se confunde com um plano.

Medida acurada: mais próxima do valor real.... Continue a ler "Topografia e Geodésia: Conceitos, Medições e Sistemas de Coordenadas" »