Apontamentos, resumos, trabalhos, exames e problemas de Física

Desde a antiguidade, o ser humano questionou-se sobre a composição do universo e da matéria. Filósofos como Tales, Anaxímenes e Xenófanes explicavam a formação do universo a partir de uma substância fundamental. Empédocles e, mais tarde, Aristóteles afirmavam que tudo, inclusive o homem, era formado pelos quatro elementos fundamentais: terra, água, ar e fogo.

Por intermédio do filósofo grego Leucipo e de seu discípulo Demócrito, surgiu a ideia de que a matéria, após sofrer várias subdivisões, chegaria a uma partícula indivisível, a que chamamos de átomo (do grego átomos: eternos, imutáveis e indivisíveis).

John Dalton: O Átomo Indivisível

John Dalton criou a hipótese de que a matéria é constituída por partículas.... Continue a ler "Evolução dos Modelos Atômicos: Uma Jornada Histórica" »

Exercícios Resolvidos de Óptica Geométrica

1- Um raio luminoso incide na superfície que separa o meio A do meio B, formando um ângulo de 60^o com a normal no meio A. O ângulo de refração vale 45^o e o meio A é o ar, cujo índice de refração é n_A = 1. Determine o índice de refração do meio B (n_B).

R: n_A.sen α = n_B.sen β = 1.0,866 = n_B.0,707 = 0,866 = 0,707 n_B 0,866/0,707 = n_B n_B = 1,224

2- Quando se propaga de um meio A para um meio B, incidindo sob ângulo de 45^o com a normal, um raio luminoso se refrata formando com a normal um ângulo de 30^o. Sendo 1,4 o índice de refração do meio B, determine o índice de refração do meio A.

R: n_A.0,707 = 1,4.0,5 = n_A0,707 = 0,7 = 0,7/0,707 = n_A n_A = 0,99

3- Um raio luminoso passa do... Continue a ler "Exercícios Resolvidos: Óptica Geométrica e Reflexão" »

Hipóteses Simplificadoras:

• Fluido sem viscosidade;
• Escoamento incompressível;
• Escoamento irrotacional;

Parâmetros:

ALTURA(H): Distância vertical entre crista e cava.

COMPRIMENTO DE ONDA(L): Distância horizontal entre 2 cristas (ou cavas) consecutivas.

PERÍODO(T): Tempo necessário para a onda percorrer a distância de um comprimento de onda.

VELOCIDADE DE FASE(C): Velocidade de propagação da forma da onda (C = L/T)

Amplitude (a = H/2)

Esbeltez (H / L)

Como fica a água quando a onda passa?

Qual a velocidade da água no fundo? Sabemos que em águas profundas L=1,56T² e V=1,56T

Até que profundidade o efeito da onda pode ser sentido? Até L/2 abaixo da onda

Como fica o campo de pressão?

Frequência radial: σ = 2π/T

Número de onda: k = 2π/L

Geração

Balanço de Radiação

A seguir, um detalhe que compõe a radiação solar, que nos ajudará a entender a média recebida na superfície da Terra, além de compreender o uso desta informação para os vários aspectos da vida cotidiana. A importância deste conceito é a sua aplicação na calibração de instrumentos utilizados para medir a eficiência dos diferentes parâmetros de radiação solar e aplicá-los a diferentes interpretações de acordo com a base do estudo que queremos fazer. O motor que determina a dinâmica dos processos atmosféricos e do clima é a energia solar. O Sol emite energia principalmente na forma de radiação de ondas curtas. Após a passagem através da atmosfera, onde sofre um processo de enfraquecimento (por... Continue a ler "Balanço de Radiação e Interação Atmosférica" »

Ondas e Radiação Eletromagnética

Conceitos Fundamentais de Ondas

• Onda: É uma perturbação vibracional com transmissão de energia.
• Comprimento de Onda (λ): É a distância entre pontos elevados (picos) de uma onda.
• Amplitude: É a altura máxima de uma onda.
• Frequência (ν): É o número de ondas que passam por um ponto em uma certa unidade de tempo.

As unidades de comprimento de onda geralmente são expressas em metros, centímetros ou nanômetros (nm).

O Espectro Eletromagnético

O espectro inclui:

• Ondas de rádio
• Micro-ondas
• Infravermelho
• Luz visível
• Ultravioleta
• Raios X
• Raios Gama

A região da luz visível encontra-se na faixa de comprimento de onda de 400 nm a 700 nm (entre o violeta e o vermelho).

Introdução à Teoria Quântica

A Hipótese de

O Efeito Fotoelétrico e a Teoria de Einstein

Foi determinado experimentalmente que, quando se incide luz sobre uma superfície metálica, essa superfície emite elétrons. Esse fenômeno é conhecido como Efeito Fotoelétrico e foi explicado em 1905 por Albert Einstein, que ganhou o Prêmio Nobel de Física em 1921 em decorrência desse trabalho.

Durante a realização dos experimentos desenvolvidos para compreender esse efeito, foi observado que:

A Equação da Energia Cinética

A energia cinética ($E_c$) do elétron emitido é dada pela equação: $E_c = \frac{1}{2} mv^2 = hf – W$.

• O termo $hf$ é a energia cedida ao elétron pela luz, sendo $h$ a Constante de Planck e $f$ a frequência da luz incidente.
• O termo $W$ é a energia que o elétron

Sensores de Posição

Os sensores de posição são utilizados para determinar a localização de um veículo ou objeto através de contato físico. Conhecidos como sensores de fim de curso ou chaves de posição, operam no sistema on-off e geralmente utilizam contatos elétricos.

Sensores de Proximidade

São utilizados quando o contato físico não é possível, seja por:

• Baixo peso do objeto (insuficiente para ativar um fim de curso);
• Ambientes agressivos que exigem proteção do sensor;
• Alta frequência de detecção;
• Necessidade de detectar objetos dentro de embalagens.

Estes sensores possuem um transmissor que gera um campo; ao passar pelo objeto, este absorve parte do campo ou corta o feixe, ativando o sensor.

Sensores de Proximidade Capacitivos

Baseiam-... Continue a ler "Guia Completo: Sensores de Posição e Proximidade" »

Dispersão Cromática: O espectro de cores resultante da luz branca que passa através de um meio. Esse efeito ocorre porque a velocidade da luz em um meio depende do comprimento de onda, e cada comprimento de onda corresponde a uma cor.

Disco de Newton: Dispositivo inventado por Isaac Newton, que consiste em um círculo com seções pintadas em vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. Ao girar rapidamente, as cores se misturam, resultando na cor branca. Com este dispositivo, demonstra-se que a luz branca é composta pelas sete cores do arco-íris.

Espectro Eletromagnético: A distribuição de energia de todas as ondas eletromagnéticas.

Radiação: É a difusão de energia sob a forma de ondas eletromagnéticas ou partículas... Continue a ler "Ondas, Luz e Som: Espectro Eletromagnético e Percepção Humana" »