Apontamentos, resumos, trabalhos, exames e problemas de Física

Subespaços Vetoriais

Afirmações Verdadeiras

• Se W é um conjunto de um ou mais vetores de um espaço vetorial V tal que Lu + v sempre é um vetor em W para quaisquer vetores u e v em W e qualquer escalar L, então W é um subespaço de V.
• Se S é um conjunto finito de vetores de um espaço vetorial V, então ger(S) é fechado sob adição e multiplicação por escalar.
• A interseção de dois subespaços de um espaço vetorial V também é um subespaço de V.

Afirmações Falsas

• Se ger(S₁) = ger(S₂), então S₁ = S₂.
• Se Ax = b é qualquer sistema linear consistente de m equações em n incógnitas, então o conjunto solução é um subespaço de Rⁿ.

Propriedades de Vetores e Subespaços

Sejam u, v, w vetores em Rⁿ e a um escalar, então:

• u ⋅

Energia Livre de Gibbs

A energia livre de Gibbs (G) mede o trabalho útil obtido em transformações isotérmicas e isobáricas em sistemas termodinâmicos.

Em transformações reversíveis, a variação da energia livre de Gibbs (ΔG) é igual ao trabalho total trocado menos o trabalho de pressão-volume (PΔV).

Sinônimos: energia livre, entalpia livre, potencial termodinâmico a pressão constante.

Processos espontâneos: ΔG < 0 (espontâneo/irreversível)
Processos não espontâneos: ΔG > 0 (forçado)
Equilíbrio: ΔG = 0

Entropia

A entropia (S) é uma grandeza termodinâmica que mede o grau de desordem de um sistema. Representa a parte da energia que não pode ser transformada em trabalho.

A entropia é uma função de estado que sempre... Continue a ler "Grandezas Termodinâmicas: Energia de Gibbs, Entropia e Entalpia" »

Números Quânticos

Os números quânticos descrevem as energias dos elétrons nos átomos e são de enorme relevância para determinar a posição e o comportamento dos elétrons nos átomos.

Orbitais dos primeiros três níveis energéticos ("k", "l" e "m")

Introdução

Existem quatro números quânticos principais:

• Número quântico principal;
• Número quântico de momento angular ou azimutal (secundário);
• Número quântico magnético;
• Número quântico de spin.

Estes quatro números quânticos permitem uma descrição completa dos elétrons nos átomos, definindo o nível principal de energia, o subnível, a orientação espacial da nuvem eletrônica e o spin do elétron. Cada combinação é única para um elétron.

Os três primeiros descrevem... Continue a ler "Números Quânticos: Guia Completo e Definições" »

Definição de Condutores, Isolantes e Semicondutores

• Condutores: São materiais que possuem elétrons livres em sua rede cristalina, permitindo a livre movimentação dessa partícula quando ao material é aplicada uma diferença de potencial.
• Isolantes: São materiais que possuem elétrons fixos ou com baixa mobilidade em sua rede cristalina. Essa característica impede a condução de corrente elétrica.
• Semicondutores: Possuem características intermediárias entre condutores e isolantes. Esses materiais, em seu estado puro, não são bons condutores nem bons isolantes.

O que é o processo de dopagem de semicondutores?

O processo de dopagem consiste em adicionar impurezas a um material semicondutor com o objetivo de garantir a este uma característica... Continue a ler "Guia de Semicondutores, Dopagem e Transistores" »

Conceitos Fundamentais em Astronomia

DATUM: Enquanto a projeção é usada para definir a Terra em uma superfície plana, o datum é usado para descrever a forma real do nosso planeta em termos matemáticos. Um datum também define a associação de coordenadas de latitude e longitude a pontos da superfície da Terra, bem como a base para medidas de elevação.

Termos e Definições Astronômicas

• Azimute: É o ângulo, contado ao longo do plano horizontal.
• Zênite: A direção diretamente acima de um observador, ou seja, o ponto da esfera celeste que resulta do prolongamento de sua vertical.
• Nadir: A direção diretamente abaixo do observador, ou seja, o ponto da esfera celeste diametralmente oposto ao zênite.
• Horizonte: O círculo máximo que resulta

Glossário de Conceitos de Movimento

• Dinâmica:

  Estuda o movimento e as suas causas (forças).

• Cinemática:

  Estuda o movimento independentemente das suas causas. Em cada movimento, um corpo (móvel) segue um caminho (trajetória).

Grandezas Físicas Fundamentais

• Distância (Escalar):

  É a medida escalar do caminho percorrido pelo móvel.

• Deslocamento (Vetorial):

  É a quantidade vetorial que representa a distância percorrida, incluindo a direção e o sentido.

• Rapidez (Velocidade Escalar):

  É uma grandeza escalar, definida pela relação entre a distância percorrida e o intervalo de tempo.

• Velocidade (Velocidade Vetorial):

  É uma grandeza vetorial, definida pela relação entre o deslocamento (vetor) e o intervalo de tempo. Possui valor numérico

  As propriedades que definem o comportamento magnétiço do átomo são o seu momento magnétiço de spin μS e o seu momento magnétiço orbital μL. A magnetização da matéria tem origem no momento magnétiço associado ao elétron, pois o momento magnétiço devido ao núCléo atômico possui valores insignificantes e não influencia as propriedades magnéticas dos materiais.

  A origem do momento magnétiço de spin é devida ao movimento de rotação do elétron em torno de si mesmo, com um momento angular intrínseco  sou spin, S. Já o momento magnétiço orbital se origina do movimento do elétron em uma órbita em torno do núCléo do átomo, com um momento angular  orbital L intrínseco.

Paramagnetismo:

  São substâncias com... Continue a ler "Propriedades Magnéticas: Spin, Orbital, Paramagnetismo e Diamagnetismo" »

Lei da Gravitação Universal

Duas partículas de matéria atraem-se com uma força proporcional ao produto das suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa.

Campo Gravitacional

A perturbação que um corpo produz no espaço circundante por ter massa.

Intensidade do Campo Gravitacional (g)

Num ponto no espaço é a força que atuaria sobre a unidade de massa colocada naquele ponto.

Forças Conservativas

São aquelas em que o trabalho realizado não depende do caminho percorrido.

Energia Potencial Gravitacional

A energia potencial gravitacional de uma massa m num ponto no espaço é o trabalho realizado pelo campo gravitacional para mover a massa m desse ponto até ao infinito.

Potencial Gravitacional

Num ponto no espaço... Continue a ler "Conceitos Fundamentais de Física" »

Cinemática: Símbolos e Equações Fundamentais

Para as equações de movimento, usam-se geralmente os seguintes símbolos:

• t_o, s_o e v_o: Tempo, posição e velocidade iniciais, respectivamente.
• a: Aceleração.
• t: Variável tempo.
• s e v: Posição e velocidade em um determinado instante.

Fórmulas de Velocidade e Aceleração Média

Velocidade Média (VM): $v_m = \frac{\Delta s}{\Delta t}$

Aceleração Média (AM): $a_m = \frac{\Delta v}{\Delta t}$

Movimento Retilíneo Uniforme (MRU)

No MRU, a velocidade é constante. O deslocamento ($\Delta s = s - s_o$) permite transformar a equação em uma função da posição em relação ao tempo (Função Horária do Espaço):

$$s = s_o + vt$$

Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV)

No MRUV, a aceleração... Continue a ler "Cinemática e as Leis de Newton: Fórmulas e Conceitos" »

Onda Celeste e Variação Diurna/Noturna

Por que ocorre variação na propagação da onda celeste entre dia e noite?

Durante o dia, a ionosfera absorve grande parte da energia da onda, impedindo que ela se refrate e retorne à Terra. Por isso, é difícil receber estações distantes durante o dia. À noite, os íons se recombinam, permitindo a reflexão das ondas e facilitando a recepção.

O Ciclo Solar e a Propagação de Ondas

Há alguns anos, o Sol tem apresentado uma atividade anormal, emitindo partículas eletrizadas que perturbam a ionosfera. Isso pode interromper comunicações a longas distâncias devido à ausência ou instabilidade das ondas celestes.

Conceitos Fundamentais de Propagação

• Reflexão: Ocorre quando a onda "bate e volta"