Apontamentos, resumos, trabalhos, exames e problemas de Física

Onda de movimento

A maioria das informações chega, de alguma forma, em ondas. É através do movimento oscilatório que o som chega aos ouvidos, a luz aos olhos e os sinais eletromagnéticos aos rádios e TVs. Com o movimento das ondas, é possível transferir energia de uma fonte a um receptor, sem a transferência de matéria entre os dois pontos.

Se uma ponta de uma corda é levantada e abaixada, uma perturbação viaja ao longo dela. Cada partícula da corda se move para cima e para baixo, enquanto, ao mesmo tempo, a perturbação percorre o comprimento da corda. O meio retorna ao seu estado inicial após a passagem da perturbação. O que se propaga não é o meio, mas o distúrbio.

Se você deixar cair uma pedra em um lago tranquilo, as... Continue a ler "Entendendo o Movimento Ondulatório: Tipos e Propriedades" »

O Universo

O Universo é imenso e compreende milhões de corpos. Nem tudo o que existe pode ser observado. Sabemos que existem bilhões de galáxias, e em cada galáxia há milhares de estrelas, nebulosas e planetas.

Do ponto de vista químico, o Universo observável é composto por:

• Nitrogênio: 75%
• Hélio: 20%
• Outros: 5%

Isaac Newton descobriu que quando a luz solar incide sobre um prisma, ela se separa em faixas de cores (espectro luminoso). Observamos algumas linhas negras no espectro. No laboratório, se passarmos luz branca através de recipientes com hidrogênio e hélio, os gases absorvem certas frequências de luz, resultando em linhas escuras nos espectros obtidos. Ao compararmos as linhas negras do espectro do Sol com as do hidrogênio... Continue a ler "O Universo: Composição, Matéria Escura e Estruturas" »

Redes Fotônicas

As redes fotônicas foram utilizadas para a comunicação entre tropas do exército no deserto. Baseiam-se na utilização de lasers ou ondas na faixa do infravermelho. O sistema permite a transmissão de 100 Mbps em plataforma TCP/IP, ou de 155 Mbps em ATM. Em 2002, a rede suportava um tráfego de 1 Gbps. No caso de um objeto interromper o feixe de laser no ar, o sinal não será interrompido. Um buffer garante a recuperação dos pacotes sem interrupções na casa dos milissegundos, como a passagem de um pássaro ou outro objeto.

Radiodifusão e Ondas de Rádio

Difusão pela Ionosfera

O sinal é lançado na ionosfera, onde é refletido em direção ao destino.

Transmissão AM (Modulação por Amplitude)

Transmissão através do... Continue a ler "Tecnologias de Comunicação: Redes, Rádio e Satélites" »

Forças Conservativas

Para diversos tipos de forças, o trabalho realizado para mover um corpo entre dois pontos depende do caminho seguido (como ocorre com as forças de atrito). No entanto, existe um tipo particular de forças denominadas forças conservativas.

Uma força conservativa é capaz de recuperar o trabalho realizado contra ela. Elas são caracterizadas por realizar um trabalho que depende apenas das posições inicial e final, e não do caminho percorrido. Por essa razão, o trabalho realizado em um caminho fechado é zero. Esta é uma propriedade das forças centrais, e os campos onde essas forças atuam são chamados de campos conservativos.

Considerando que a realização de trabalho é acompanhada por uma mudança na energia,... Continue a ler "Forças Conservativas e as Leis de Kepler" »

Conceitos Fundamentais da Mecânica Ondulatória

Mecânica Ondulatória: É um processo coletivo que ocorre no meio como resultado do movimento das partículas individuais que o constituem.

Tipos de Ondas

Onda Transversal: Uma onda em que as partículas do meio se movem perpendicularmente à direção de propagação.

• Crista: O ponto no meio que apresenta o deslocamento máximo positivo em relação à posição de equilíbrio.
• Vale: O ponto no meio que apresenta o deslocamento máximo negativo em relação à posição de equilíbrio.

Onda Longitudinal: Uma onda em que as partículas do meio se movem em uma direção paralela à direção de propagação.

• Compressão: Um ponto onde a onda longitudinal está viajando, que possui densidade máxima.

Resistência em função da temperatura:

A variação da resistência em função da temperatura ocorre somente para metais. Para isolantes, a resistência é inversamente proporcional à temperatura.

Modelo de Drude da Resistividade II

Neste modelo, os elétrons se comportam como partículas de um gás. O movimento dos elétrons produz um efeito térmico resultante do atrito dos mesmos com a estrutura atômica.

Condutores possuem elétrons livres e isolantes não possuem.

Semicondutores Intrínsecos: são átomos com 4 elétrons de valência.

Materiais Extrínsecos: são semicondutores com impurezas.

Dopagem (Adição de Impurezas) Tipo N

Supercondutores (Propriedades)

• Resistividade nula;
• Portadores de carga são pares de elétrons (BCS);
• Os campos magnéticos

Movimento Retilíneo Uniforme (MRU)

O Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) é caracterizado por uma velocidade de módulo constante, enquanto a direção constante caracteriza um movimento retilíneo. É a situação na qual a velocidade de um corpo é constante e não nula.

Características do MRU

• Os corpos estão sujeitos a uma resultante de forças nula.
• Corpos que realizam movimento retilíneo uniforme não apresentam aceleração escalar nem aceleração centrípeta.
• Se um movimento é uniforme, sua velocidade escalar tem o mesmo valor que sua velocidade escalar média.

Exemplos de MRU

Se estivermos dirigindo um carro numa pista retilínea e acionarmos seu piloto automático, o movimento realizado por ele será retilíneo uniforme.

Exercícios

O Pêndulo Simples

O pêndulo simples é constituído por um ponto de massa m suspenso por uma corda leve e inextensível de comprimento L, com a extremidade superior fixa, oscilando no vácuo e na ausência de forças de atrito.

Ao alterar a posição de equilíbrio da massa no ponto A, o pêndulo oscila em um plano vertical com movimentos periódicos. Quando a massa está no ponto B, o seu peso mg é decomposto em duas componentes: mg cos(θ), neutralizado pela tensão do fio, e mg sen(θ), que faz o pêndulo retornar à posição de equilíbrio. A força restauradora F é proporcional ao seno do ângulo, logo, o movimento resultante não é perfeitamente harmônico. O movimento segue as leis do Movimento Harmônico Simples (MHS) apenas quando... Continue a ler "O que é um Pêndulo Simples: Conceitos e Experimentos" »

Conceitos de Força

A força é uma ação exercida por um corpo sobre outro, sendo uma grandeza vetorial medida em Newtons (N). As forças podem:

• Produzir mudanças no estado de um objeto (movimento ou repouso).
• Causar modificações físicas em um objeto.

Tipos de Forças

• Forças de Distância: Corpos interagem sem contato físico (ex: magnetismo e gravidade).
• Forças de Contato: Resultam do contato físico entre corpos:
  • Peso (P = mg): Força exercida pela Terra sobre corpos próximos, sempre dirigida ao solo.
  • Normal: Força exercida por uma superfície sobre um corpo apoiado nela.
  • Atrito: Força paralela à superfície que se opõe ao movimento entre dois corpos em contato.
  • Tensão: Força exercida através de fios, cordas ou cabos.

Leis de Newton

1ª

O que é Força?

A força é a ação de um corpo sobre outro. A interação ou força resultante (líquida) é a soma vetorial de todas as forças que agem simultaneamente sobre o mesmo corpo.

Assim como a aceleração e a velocidade, a força é uma grandeza vetorial. Por isso, ela é definida a partir de seu módulo, direção e sentido para a sua medição:

Ao sobrepor diversas forças atuando sobre o mesmo corpo, estas devem ser adicionadas de forma vetorial. O resultado é chamado de força resultante, sendo equivalente a uma única força que produz os mesmos efeitos que a soma de todas as forças individuais agindo sobre o corpo.

Forças Especiais

Peso

O peso pode ser definido como a força gravitacional com que um planeta ou estrela atrai... Continue a ler "Conceitos de Força e Leis de Newton na Física" »