Apontamentos, resumos, trabalhos, exames e problemas de Física

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" »

Origem e Definição de Robótica

A palavra robô foi introduzida pelo escritor tcheco Karel Čapek no seu drama satírico R.U.R.. O termo deriva da palavra tcheca robota, que significa trabalho, referindo-se a uma máquina automática que executa funções atribuídas a seres humanos.

As Três Leis da Robótica

• 1ª Lei: Um robô não pode ferir um humano ou, por negligência, permitir que um ser humano venha a ser ferido.
• 2ª Lei: Um robô deve obedecer às ordens dadas por humanos, exceto quando essas ordens entrarem em conflito com a primeira lei.
• 3ª Lei: Um robô deve proteger a sua própria existência, exceto quando isso contrariar a primeira ou a segunda lei.

Aplicações Industriais

Os primeiros robôs industriais foram comercializados para... Continue a ler "Guia Completo: História, Leis e Tecnologia da Robótica" »

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" »

Leis da Reflexão e Refração

Quando uma onda atinge a superfície que separa dois meios de diferentes índices de refração, uma parte da onda é refletida e outra parte é refratada (transmitida por outros meios). As leis da reflexão e refração nos dizem que:

• O raio incidente, o refletido e o refratado estão no mesmo plano, chamado de plano de incidência, que é perpendicular à superfície.
• O ângulo de incidência (θᵢ) e o ângulo de reflexão (θᵣ) são os mesmos.
• O ângulo de incidência e o ângulo de transmissão (ou refração, θₜ) estão relacionados pela Lei de Snell: n₁ sen θᵢ = n₂ sen θₜ, onde n₁ e n₂ são os índices de refração no primeiro e segundo meios.

A Lei de Snell implica que, se a luz passa através... Continue a ler "Leis da Óptica e a Dualidade Onda-Partícula" »

Geotecnologias

Todas as tecnologias que visam gerar dados georreferenciados. Exemplos: cartografia, GPS, fotogrametria, SIG e sensoriamento remoto.

Geoprocessamento

Envolve a coleta, armazenamento, tratamento, análise e uso integrado de dados. O geoprocessamento não deve ser confundido com SIG, pois o SIG é apenas uma ferramenta.

Cartografia

Conjunto de estudos e operações voltados à representação da informação geográfica.

Classificação de Representações

• Mapa: Maior área, menor detalhe, escala pequena.
• Carta: Escala média ou grande, apresenta características do terreno (relevo ou curvas de nível).
• Planta: Menor área, maior detalhe, escala grande.
• Mapa Temático: Focado em um tema específico (político, clima, declividade do terreno)

Escala em Milímetros e Grau de Precisão

O grau de precisão de leitura (GP) é calculado dividindo-se a menor dimensão da escala principal pelo número de divisões do nônio (ou vernier).

Identificação do Sistema de Medição (Métrico vs. Imperial)

Para verificar se o paquímetro utiliza o sistema Inglês (Imperial) ou o sistema métrico, observe as 10 divisões da escala principal, a partir do zero.

• Se a décima divisão não for numerada, isso significa que o instrumento pertence ao sistema Inglês.
• Se a décima divisão for numerada, o instrumento pertence ao sistema métrico.

Passos para Realizar a Leitura

Para fazer a leitura, você deve seguir os seguintes passos:

1. Determinar o valor de cada divisão da escala principal.
2. Determinar o número

A Evolução Histórica do Átomo

Concepções Iniciais: Leucipo e Demócrito (Século V a.C.)

Leucipo e seu discípulo Demócrito defenderam a ideia de que a matéria consiste em partículas minúsculas chamadas átomos, que significam "indivisíveis". Essas ideias opunham-se a um dos maiores pensadores da época, Aristóteles. Foi só depois de dois milênios que a ideia do átomo como um componente fundamental da matéria foi retomada.

A Teoria Atômica de John Dalton (1808)

John Dalton propôs a teoria atômica, na qual resgata e valoriza o termo científico "átomo". De acordo com Dalton, o átomo tinha massa e forma esférica. Os princípios básicos dessa teoria são:

1. A matéria consiste em partículas indivisíveis e indestrutíveis: os