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" »

A unidade de carga no Sistema Internacional de Unidades é o Coulomb (C). O atrito entre objetos ou o movimento de fluidos faz com que cargas se acumulem na superfície de materiais isolantes ou condutores que atuam como isolantes. As cargas não podem circular livremente como nas correntes elétricas e, portanto, esse fenômeno é chamado de eletricidade estática.

Um circuito elétrico é composto basicamente por: um gerador, um receptor, condutores e dispositivos de controle. A corrente é atribuída de positivo para negativo. Na realidade, a corrente é constituída de elétrons na direção oposta. O movimento de cargas por um material condutor não é fácil. A energia elétrica é perdida na forma de calor, e este fenômeno é conhecido... Continue a ler "Eletricidade Estática, Corrente Elétrica e Efeito Joule" »