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terça-feira, 18 de junho de 2013

Aprenda a converter de m/s para km/h e vice-versa


Aprenda a converter de m/s para km/h e vice-versa

Para aprender realizar esta conversão sem precisar ficar decorando “quando multiplica” ou “quando divide”, basta considerar a seguinte situação.
Uma pessoa que caminha 1m/s é capaz de percorrer 3600m em 1h, ou seja 1m/s = 3,6Km/h.
Valores comuns em provas que exigem a conversão de unidades

mulplique por 3,6
1 m/s3,6 Km/h
5 m/s18 Km/h
10 m/s36 Km/h
15 m/s54 Km/h
20 m/s72 Km/h
25 m/s90 Km/h
30 m/s108 Km/h
divida por 3,6

segunda-feira, 17 de junho de 2013

Calorimetria : Equilíbrio Térmico - Introdução.



Quando estudamos os conceitos sobre equilíbrio térmico de duas ou mais substâncias, vimos que se esses corpos de temperaturas diferentes são colocados em contato, após algum tempo eles atingem a mesma temperatura. A explicação para esse fenômeno foi proposta por muito tempo se baseando em um modelo chamado de calórico. Nesse modelo, dizia-se que todos os corpos eram possuidores, interiormente, do calórico, que era uma substância fluida e invisível e de peso desconsiderável.
Ainda nesse modelo, dizia-se que quanto maior fosse a temperatura do corpo, mais calórico ele possuía em seu interior. Portanto, quando dois corpos com temperaturas diferentes eram colocados em contato, ocorria a passagem de calórico do corpo mais quente para o corpo mais frio, acarretando uma diminuição na temperatura do primeiro e um aumento na temperatura do segundo corpo. Dessa forma, o fluxo de calórico só parava quando os corpos atingissem o equilíbrio térmico. A ideia de calórico não durou muito tempo, sendo logo substituída por outra teoria mais plausível, na qual o calor é considerado como uma forma de energia.
Hoje sabemos que Calor é a energia transferida espontaneamente de um corpo para outro, em virtude, unicamente, de uma diferença de temperatura entre eles. Sabemos também que quando colocamos dois corpos com temperaturas diferentes em contato, isolados termicamente do ambiente, após algum tempo nota-se que eles estão em equilíbrio térmico. Sendo assim, podemos concluir que houve transferência de energia do corpo mais “quente” para o corpo mais “frio”, até que ambos apresentassem a mesma temperatura.
A fim de estudar as trocas de calor entre dois ou mais corpos, principalmente quando um deles está no estado líquido, é conveniente ter um recipiente adequado, que permita obter, de forma direta ou indireta, o valor das quantidades de calor trocadas entre os corpos. A esse tipo de recipiente, que facilita o contato térmico entre os corpos e dificulta as trocas de energia térmica com o meio externo, damos o nome de calorímetro.
Sendo assim, geralmente podemos dizer que todo recipiente isolado termicamente do ambiente externo é um calorímetro. O calorímetro pode ser usado para a determinação do calor específico das substâncias. Geralmente despeja-se água no seu interior e, após um curto intervalo de tempo, estando o sistema em equilíbrio térmico, coloca-se um corpo que se quer estudar dentro da água, com temperatura inicial diferente do sistema água-calorímetro. A figura abaixo mostra um exemplo básico de um calorímetro.
Esquema de um calorímetro

Lista de Exercícios sobre Quantidade de Movimento.




Questão 1
  • Um projétil com velocidade de 500m/s e massa 0,05kg atinge horizontalmente um bloco de madeira de massa 4,95 kg, em repouso sobre um plano horizontal sem atrito, e nele se aloja.


    Determine com que velocidade o conjunto bala bloco se moverá após o choque.
    Obs.: o momento antes é igual ao momento depois (sistema conservativo).

  • Questão 2
    Sobre uma partícula de 8 kg, movendo-se à 25m/s, passa a atuar uma força constante de intensidade 2,0.102N durante 3s no mesmo sentido do movimento. Determine a quantidade de movimento desta partícula após o término da ação da força.

  • Questão 3
    Com base no gráfico, determine o impulso produzido pela força no intervalo de tempo de 0 a 5s.
    O impulso é numericamente igual à área da figura delimitada por F x t.

  • Questão 4
    (FMTM)
    Um projétil de aço de massa 40g é atirado horizontalmente contra um bloco de argila de massa 160g, inicialmente em repouso, supenso por fios intextensíveis e de massas desprezíveis, conforme mostra a figura. O projétil penetra o bloco e o sistema projétil bloco se eleva, atingindo altura máxima igual à 5cm. Considerando o sistema conservativo (sistema no qual não há perda de energia) e g = 10m/², a velocidade do projétil ao atingir o bloco de argila era, em m/s, igual a:

  • Questão 5
    Em um clássico do futebol goiano, um jogador do Vila Nova dá um chute em uma bola aplicando-lhe uma força de intensidade 7.102N em 0,1s em direção ao gol do Goiás e o goleiro manifesta reação de defesa ao chute, mas a bola entra para o delírio da torcida. Determine a intensidade do impulso do chute que o jogador dá na bola para fazer o gol.

Lista de exercícios sobre Trabalho de uma força num Campo Elétrico


  • Questão 1
    Determine a energia potencial elétrica de uma carga elétrica colocada em um ponto P cujo potencial elétrico é 2 x 104 V. Seja a carga igual a -6 μC.
    a) -12 J
    b) 0,012 J
    c) -0,12 J
    d) -12 x 10-6
    e) 1,2 x 10-3 J

  • Questão 2
    (UFSM-RS) Uma partícula com carga q = 2 . 10-7 C se desloca do ponto A ao ponto B, que se localizam numa região em que existe um campo elétrico. Durante esse deslocamento, a força elétrica realiza um trabalho igual a 4 . 10-3 J sobre a partícula. A diferença de potencial VA – VB entre os dois pontos considerados vale, em V:
    a) -8 x 10-10
    b) 8 x 10-10
    c) -2 x 104
    d) 2 x 104
    e) 0,5 x 10-4

  • Questão 3
    Vamos supor que temos uma partícula carregada com carga q = 4 μC e que ela seja colocada em um ponto A de um campo elétrico cujo potencial elétrico seja igual a 60 V. Se essa partícula ir, espontaneamente, para um ponto B, cujo potencial elétrico seja 20 V, qual será o valor da energia potencial dessa carga quando ela estiver no ponto A e posteriormente no ponto B?
    a) 2,4 x 10-4 J e 8 x 10-5J
    b) 2,2 x 10-5 J e 7 x 10-4J
    c) 4,5 x 10-6 J e 6 x 10-1J
    d) 4,2x 10-1 J e 4,5 x 10-7J
    e) 4 x 10-3 J e 8,3 x 10-2J

  • Questão 4
    Suponhamos que uma carga elétrica seja deixada em um ponto A de um campo elétrico uniforme. Depois de percorrer uma distância igual a 20 cm, a carga passa pelo ponto B com velocidade igual a 20 m/s. Desprezando a ação da gravidade, calcule o trabalho realizado pela força elétrica no descolamento dessa partícula entre A e B. (Dados: massa da carga m = 0,4 g e q = 2 μC). 
    a) τ = 2,3 . 10-2 J
    b) τ = 3,5 . 10-3 J
    c) τ = 4 . 10-5 J
    d) τ = 7 . 10-9 J
    e) τ = 8 . 10-2 J

sábado, 8 de junho de 2013

Aulas de Projetos Sustentáveis.

ECOINOVAÇÃO

Professor desperta em alunos inspirações da natureza para projetos sustentáveis

Mostrar aos alunos como a natureza “faz” negócios e oferece soluções para problemas do dia a dia é uma missão prazerosa para o professor Fred Gelli.

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Divulgação
Considerado um dos maiores especialistas brasileiros em biomimética, ciência que busca inspiração e aprendizado na natureza para projetos sustentáveis em várias áreas do conhecimento, como desenho industrial, arquitetura e engenharia, o professor avalia que a resposta dos alunos é cada vez mais positiva. Ele transforma as aulas em um lugar para pensar e acaba ampliando a discussão para a perspectiva de transformação. E aí, a biônica é o ponto central. "A natureza é fonte de resposta para qualquer problema", assegurou Gelli à Agência Brasil.

"Quando você olha para qualquer ecossistema como fonte de inspiração para pensar nessa perspectiva dos negócios, a gente está falando de um grande ambiente de trocas, assim como ocorre nos nossos ambientes de negócio". A diferença é que, na natureza, o ambiente nessas trocas é sustentável, apesar de cada elemento ter o seu lucro para poder sobreviver. "Existe ali um balanço interessante entre competição e cooperação".

O professor citou o caso do leão, que precisa de um território de pelo menos 30 quilômetros quadrados para poder viver bem. "É o lucro dele. Só que existe uma sabedoria universal que faz com que ele entenda que, para existir, o seu vizinho tem que ter o seu próprio lucro. Porque sabe que, se esses caras deixam de existir, o sistema do qual ele depende e ele próprio podem ficar ameaçados", disse.

No caso do jeito humano de fazer negócios, segundo ele, a conclusão é que "o homem quebrou esse equilíbrio fino entre competição, que é necessária para as coisas evoluírem, e cooperação". O desequilíbrio dessa lógica foi causado pela ganância, que priorizou a maximização do lucro e a minimização dos custos a qualquer preço. "Esse tipo de pensamento vai contra a lógica da natureza de entender que você precisa garantir a geração de valor para todo o ecossistema do qual faz parte". A isso se denominam negócios de valor compartilhado, enfatizou Gelli. Ele acredita que esse será o jeito de fazer negócios no futuro.

Quando era ainda aluno da PUC, Fred Gelli e sócios fundaram, em 1989, a empresa Tátil, que nasceu do seu projeto de graduação sobre o jeito da natureza de embalar as coisas. Um trabalho desenvolvido àquela época pela empresa nascente foram embalagens feitas de material reciclado que dispensavam cola e se inspiravam no encaixe dos ossos humanos. A preocupação da empresa com a ecoinovação é grande. A empresa conta, entre seus funcionários, com uma bióloga que auxilia no desenvolvimento de embalagens com baixo impacto ambiental.

No ano passado, Gelli desenvolveu, com apoio da Fundação Getulio Vargas de São Paulo, um projeto que visava a entender justamente como os negócios são processados pela natureza. A ideia era criar um banco de inspirações para qualquer pessoa interessada em criar algo a partir de organismos bióticos. Esse banco está em andamento o tempo todo, porque não tem fim, ressaltou Gelli. Chamou a atenção, porém que embora o conceito seja original, a perspectiva é óbvia.

"Quando você olha para qualquer ecossistema como fonte de inspiração para pensar nessa perspectiva dos negócios, a gente está falando de um grande ambiente de trocas, assim como ocorre nos nossos ambientes de negócio". A diferença é que, na natureza, o ambiente nessas trocas é sustentável, apesar de cada elemento ter o seu lucro para poder sobreviver. "Existe ali um balanço interessante entre competição e cooperação".
Fred Gelli explicou que de maneira intuitiva, o homem, desde o tempo das cavernas, sempre olhou a natureza como fonte de inspiração para os problemas diários. Em vez de ater-se ao termo biomimética, que foi cunhado em 1997, o professor prefere falar de inspirações em soluções naturais. "É mais abrangente, inclusive, porque você inclui o que é biônico ou biótico, ou seja, as experiências e inspirações que vêm de organismos vivos, e também inspirações que vêm de referências abióticas".

Um exemplo de referência abiótica são os cristais de rocha que podem, segundo Gelli, ser uma inspiração interessante para uma série de soluções de um jeito da natureza de resolver, nesse caso, problemas estruturais.

A biomimética significa, então, o aproveitamento da experiência que a natureza vem experimentando há 3,8 bilhões de anos, para "criar soluções para problemas muito parecidos cm os que nós temos no nosso dia a dia". A evolução da ideia e do princípio contidos na natureza foi sendo amadurecida durante milhões de anos e o homem pode observar essas ideias e trazê-las para uma ação concreta hoje. E com uma vantagem, ressaltou Gelli. "Deus não cobra direito autoral de ninguém", disse.

O professor destacou também que as inspirações podem vir de fontes diferentes e trazer soluções para qualquer área do conhecimento. Um exemplo clássico é o velcro, que foi inspirado nos carrapichos, que são sementes que grudam nos animais para pegar carona e espalhar as espécies. Há soluções mais estratégicas, buscando entender como a natureza "faz negócios", observando-se como ela equaciona e faz relacionamentos.

"É um campo infi avaliação do professonito de possibilidades", disse Gelli. Completou que se trata de um "desafio monumental". Nar da PUC-RJ, esse banco de ideias está aí, à disposição de todas as pessoas para que elas possam ir beber nessa fonte.

O TELETRANSPORTE JÁ É UMA REALIDADE

Uma pessoa é desmaterializada em um ponto do espaço e tempo volta a se materializar em outro ponto distante, quase que instantaneamente. Em pouco tempo essa cena poderá não ser uma exclusividade da ficção científica.
 
Pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hefei, na China, conseguiram, pela primeira vez na história, teletransportar um objeto macroscópico a uma distância de 150 metros, utilizando o princípio de enlace quântico, no qual duas partículas compartilham a mesma existência, ou seja, uma mesma informação, independentemente da distância entre elas.
 
Desse modo, a transmissão entre dois objetos se faz possível de forma instantânea, de um ponto a outro, sem que a informação tenha que atravessar o espaço que os separa. No entanto, a ponte quântica definida pela brecha de tempo na qual esta informação se mantém intacta antes de ser destruída, não supera atualmente os 100 microssegundos.
 
Em Londres, especialistas da Universidade de Cambridge conseguiram desenvolver um modelo matemático que explica como aumentar a resistência da união quântica, ao abrir as portas para computação quântica, essencial para uma teletransportação complexa.
 
Segundo os cientistas, este foi um avanço fundamental, embora o mais importante ainda esteja por vir