Energia na vida humana.

Material para os alunos do 1° ano do ensino médio.

Bons estudos !!!

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Confira o material em vídeo :

Termologia - Parte 1

Material para os alunos do 2°ano do ensino médio.  Bons estudos!!!.

Temperatura e Calor

Temperatura e calor são conceitos distintos. Na Física, a temperatura está ligada ao movimento, enquanto o calor é uma forma de energia.

Ao iniciarmos o estudo da termometria é sempre importante ficar claro que temperatura e calor são conceitos distintos, o que de certa forma contraria o senso comum.

Na física, a temperatura está diretamente ligada ao movimento, enquanto calor é uma forma de energia.

Temperatura 

A temperatura é definida como estado de agitação das partículas de um corpo, caracterizando seu estado térmico.

Quanto mais agitadas estiverem essas moléculas, maior será sua temperatura.

Quanto menos agitadas essas moléculas, menor será sua temperatura.

As palavras quente e frio são, na verdade, termos criados para facilitar o entendimento da sensação térmica. Essa sensação é variável, porque depende de pessoa para pessoa, por isso não é considerada. Tais termos servem apenas para nos ajudar na compreensão da teoria.

A medição da temperatura dos corpos é feita por aparelhos chamados termômetros.

Equilíbrio Térmico
O equilíbrio térmico acontece quando dois corpos com temperaturas diferentes são colocados em contato e depois disso alcançam um mesmo valor de temperatura.

Ex.: Quando misturamos leite frio com café quente, temos uma mistura morna. Esse termo define o equilíbrio térmico, ou seja, a igualdade de temperatura entre o café e o leite.

Quando um corpo fica quente o correto é dizer que o corpo ganha calor. 

Quando o corpo fica frio, é correto dizer que o corpo perde calor para o meio onde está. 

Calor
Calor é a energia térmica em trânsito entre corpos com temperaturas diferentes

Processos de transmissão de calor

Radiação, condução e convecção

A transferência de calor de um corpo para outro pode ocorrer por meio de três formas: radiação, condução e convecção.

 O Sol aquece a Terra por meio do processo de irradiação.

O calor é um tipo de energia que pode ser transferido de um corpo para o outro quando há diferença de temperatura entre eles. A transferência de calor pode ocorrer de três formas: radiação, condução e convecção.

A radiação térmica, também conhecida como irradiação, é uma forma de transferência de calor que ocorre por meio de ondas eletromagnéticas. Como essas ondas podem propagar-se no vácuo, não é necessário que haja contato entre os corpos para haver transferência de calor. Todos os corpos emitem radiações térmicas que são proporcionais à sua temperatura. Quanto maior a temperatura, maior a quantidade de calor que o objeto irradia. Um exemplo desse processo é o que acontece com a Terra, que, mesmo sem estar em contato com o Sol, é aquecida por ele. Outro exemplo pode ser observado na figura a seguir:

Podemos nos aquecer nas proximidades de uma lareira, sem ter contato direto com o fogo, graças ao processo de condução do calor por irradiação.

O calor também pode ser transferido de um meio para o outro por meio da condução. Para entender melhor esse processo de transferência de calor, imagine a seguinte situação: segurando uma barra de ferro em uma das suas extremidades e colocando a outra ponta sobre uma chama, ela começará a aquecer. Primeiramente, a parte que está sobre o fogo terá sua temperatura elevada, pois a chama está transferindo energia para a barra. As moléculas que a constituem começarão a ficar agitadas e chocar-se-ão com as outras que não estão em contato com o fogo. Essa agitação será transmitida de molécula para molécula até que todo o objeto fique aquecido.

É assim que ocorre a condução de calor, a energia propaga-se em virtude da agitação molecular. Esse processo é mais eficiente em materiais como os metais, que são bons condutores de calor. Isso também explica o motivo das panelas serem feitas de metal.

As panelas são feitas de metal porque são os melhores condutores de calor por condução.

Por fim, há a convecção, que é a forma de transferência de calor comum para os gases e líquidos. O exemplo a seguir descreve como acontece a convecção:

Ao colocar água para ferver, a parte que está próxima ao fogo será a primeira a aquecer. Quando ela aquece, sofre expansão e fica menos densa que a água da superfície, sendo assim, ela desloca-se para ficar por cima, enquanto a parte mais fria e densa move-se para baixo. Esse ciclo repete-se várias vezes e forma uma corrente de convecção, que é ocasionada pela diferença entre as densidades, fazendo com que o calor seja transferido para todo o líquido. Observe a figura:

                                                                   Observe como se forma a corrente de convecção.



Termometria

O termômetro é um sistema auxiliar que possibilita avaliar a temperatura de modo indireto.

Substância termométrica: substância que apresenta uma propriedade cuja medida varia com a temperatura.

No termômetro de mercúrio a substância termométrica é o mercúrio; a altura da coluna de mercúrio é a grandeza termométrica desse termômetro.

Função termométrica de um termômetro é a fórmula que relaciona os valores da grandeza termométrica com os valores da temperatura.

Pontos fixos: são temperaturas invariáveis no decorrer do tempo, medidas em sistemas que podem ser reproduzidos facilmente quando necessário.

Usualmente são escolhidos os seguintes pontos fixos:

Ponto de gelo: temperatura de fusão do gelo sob pressão normal
(1 atm).
Ponto de vapor: temperatura de ebulição da água sob pressão normal
(1 atm).

As escalas Celsius e Fahrenheit

Na escala Celsius, adotam-se os valores 0 ºC e 100 ºC para o ponto de gelo e para o ponto de vapor, respectivamente.

Na escala Fahrenheit, adotam-se os valores 32 ºF e 212 ºF para o ponto de gelo e para o ponto de vapor, respectivamente.

Conversão entre a temperatura Celsius (θC) e a temperatura Fahrenheit (θF)

Simplificando, resulta:

Relação entre a variação de temperatura na escala Celsius (ΔθC) e na escala Fahrenheit (ΔθF)

A escala absoluta Kelvin

A escala absoluta Kelvin adota a origem no zero absoluto, estado térmico em que cessaria a agitação térmica. Sua unidade (kelvin: K) tem extensão igual à do grau Celsius (ºC).

Relação entre a temperatura Kelvin (T) e a Celsius (θC)

Simplificando, resulta:

Animação:
Escalas Termométricas
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Fontes :  http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/temperatura-calor.htm

               http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/radiacao-conducao-conveccao.htm

               http://osfundamentosdafisica.blogspot.com.br/

         

Eletrostática ( material completo).

Material de estudo sobre eletrostática.
Iniciando com os processos de eletrização depois com conceitos de carga elétrica, força elétrica, campo elétrico e potencial elétrico. Totalmente acompanhado de exercícios com gabarito.

Para os alunos do 3°ano do ensino médio.

Bons estudos!!!.

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Confira os vídeos :

                                                                            -   Eletrostática - História, Teoria

-  Eletrostática - Aplicações

-  Eletrostática - Avaliando

Você Sabe Como Funciona o Forno Microondas?

Você Sabe Como Funciona o Forno Microondas?  A praticidade que o microondas trouxe para o nosso cotidiano é incontestável. Entretanto, poucas pessoas entendem, de fato, como funciona este fantástico aparelho. Que tal dar uma olhada nesse funcionamento? Afinal, o Enem adora cobrar dos seus participantes o conhecimento de diversas situações do nosso cotidiano. Então vamos lá! Antes de tudo, da maneira mais resumida possível, podemos dizer que o forno microondas transforma energia elétrica (fornecida pela rede elétrica) em energia térmica. Mas certamente a parte mais interessante é entender como que essa transformação ocorre. A base para compreender o funcionamento do microondas é entender como uma onda eletromagnética pode aquecer diversas substâncias. Esse fenômeno é relativamente simples: algumas substâncias são formadas por moléculas polares, isto é, moléculas que apresentam polos dielétricos. Essas moléculas, quando transpassadas por ondas eletromagnéticas, tendem a alinhar seus polos dielétricos. Agora imagine uma emissão de ondas eletromagnéticas em diversas direções… isso certamente causaria uma agitação dessas moléculas, correto? E conforme já vimos anteriormente (clique aqui e acesse o artigo sobre temperatura), aumentar o grau de agitação de moléculas de um corpo nada mais é do que aumentar sua temperatura. E agora a boa notícia! As moléculas da água (certamente a substância mais comum nos alimentos) são extremamente polares! Portanto, esse é o principio do funcionamento do microondas. Ele cria inúmeras ondas eletromagnéticas em diversas direções e sentidos, as quais agitam as moléculas de água e que, consequentemente, esquentam o alimento como um todo. Agora, observe a figura abaixo que resume bem os componentes de um micro-ondas. O astro principal do microondas é, sem dúvida alguma, o magnetron. Esse equipamento recebe, de um transformador (fonte de energia), uma tensão fixa de cerca de 400 volts e gera, através da vibração de elétrons de suas cavidades ressonantes, ondas eletromagnéticas de 2.450 GHz dentro do aparelho. Essa frequência (2.450 GHz), que é inclusive menor do que a luz visível, é a mesma de ressonância das moléculas de água. Essas ondas emitidas pelo magnetron para dentro do microondas são refletidas pelas paredes metálicas do aparelho e incidem inúmeras vezes no alimento, fazendo vibrar as moléculas de água, conforme explicado anteriormente, aquecendo o alimento. O prato giratório apenas garante uma incidência homogênea de ondas. Podemos então dizer que, diferentemente dos fornos convencionais, o microondas aquece os alimentos “de dentro para fora”, através da agitação das moléculas de água.

Fonte : InfoEnem.

Convertendo Metros por Segundo (m/s) em Quilômetros por Hora (km/h).

Muitos estudantes que estão vão prestar o Enem ainda apresentam dúvidas e dificuldades que já “não deveriam” existir. Quando isso acontece, se desesperar não faz parte do plano. A dica é dar um passo para trás e esclarecer tais conteúdos que serão empecilhos tanto na assimilação de matérias futuras quanto na hora de realizar o vestibular propriamente dito.

Dentre as dúvidas mais comuns, as transformações de unidades de medida de velocidade certamente merecem uma atenção especial. Isso acontece principalmente porque a operação que deve ser feita na conversão não é intuitiva.
Mas calma! Vamos por partes para que, ao final do artigo, não reste nenhuma dúvida desse cálculo tão importante para os estudos da Física e da Matemática do ensino médio.
Primeiro, vamos relembrar como transformar quilômetros (km) em metros (m). Essa é fácil:

1 km = 1000m

Ou seja, caso queira converter para quilômetros uma medida que está em metros, basta dividir por 1000. Caso queira transformar km em m, é só multiplicar por 1000.
E quanto ao tempo? Essa também é fácil! Veja:

1 hora = 60 minutos = 3600 segundos

Obs.: Acima não demonstramos o cálculo que nos levou à concluir que 60 minutos equivalem à 3600 segundos. Entretanto, tal raciocínio é bastante simples. Basta lembrar que cada minuto contém 60 segundos. Logo, 60 minutos terão 60 x 60 segundos, que equivalem à 3600 segundos.
Agora estamos prontos para entender como converter metros por segundo (m/s) em quilômetros por hora (km/h). Acompanhe o raciocínio abaixo. Note que apenas utilizamos os dados citados anteriormente, substituindo seus respectivos valores:

1km/h = 1000m/3600s

Podemos simplificar a equação acima da seguinte maneira:

3,6 km/h = 1m/s

Percebeu como não é tão difícil assim? Podemos inclusive fazer um breve resumo para deixar o processo de transformação bastante rápido e eficiente. Veja:

• Para transformar metros por segundo (m/s) em quilômetros por hora (km/h), basta multiplicar por 3,6
• Para transformar quilômetros por hora (km/h) em metros por segundo (m/s), basta dividir por 3,6

Fácil não é?











Fonte : https://www.infoenem.com.br/convertendo-metros-por-segundo-ms-em-quilometros-por-hora-kmh/

Aprenda conceitos de física com esportes.

Olá,

Já imaginou estudar física com aplicações em esportes? Isso é possível, a física faz parte do nosso dia a dia, a todo momento acontecem relações da física em nossa vida. O que acontece é que estamos tão acostumados com ela que nem percebemos ou paramos para pensar. Existe uma grande relação da física com os esportes basta, por exemplo, pensar nas leis de Newton, você sabe quais são?

Veja as três leis de Newton:

Lei I: Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças aplicadas sobre ele.

Lei II: A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida e é produzida na direção de linha reta na qual aquela força é aplicada.

Lei III: A toda ação há sempre uma reação oposta e de igual intensidade: as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas em sentidos opostos.

Você consegue encontrar exemplos dessas leis no esporte? Provavelmente sim. Esse é apenas um exemplo da relação da física com os esportes, muitos professores ensinam física usando exemplo de esportes. Além disso, muitos atletas precisam saber um pouco de física e relembrar o que aprenderam na escola para praticar o esporte e ficar cada vez melhor. 

Conceitos físicos podem ser aplicados no esporte

Assim como os que mostramos, existem muitos outros conceitos, o esporte mais famoso no Brasil, o futebol, se relaciona o tempo todo com a física. O jogador de futebol não vai pensar na física e nem fazer cálculos na hora de chutar uma bola, ele não pensa se o chute deve ser parabólico ou retilíneo. Mas o jogador sabe que dar um certo “efeito” na bola é ideal na cobrança de faltas, ou chutá-la e fazer com que ela se movimente sem giro é ideal para passes.

Tudo acontece de maneira mais instintiva, mas a física está presente, o filme “O homem que mudou o jogo” mostra um pouco disso, eles não usam muito bem a física, mas fazem cálculos para ganhar os jogos. No filme o treinador Billy Beane assume um risco ao contratar o matemático Peter Brand como seu assistente e aplicar um método matemático no esporte. Isso é possível também com a física, muitos conceitos podem ser aplicados no esporte.

Para que você consiga entender um pouco melhor do que estamos falando separamos alguns exercícios de física relacionado aos esportes, assim você vai conseguir entender o que estamos querendo dizer. Esses exercícios podem ser aplicados em vários esportes, como por exemplo, lançamento de dardos, corrida e outros.

Exercício 1 – Um carro faz uma viagem de São Paulo ao Rio. Os primeiros 250 km são percorridos com uma velocidade média de 100 km/h. Após uma parada de 30 minutos para um lanche, a viagem é retomada, e os 150 km restantes são percorridos com velocidade média de 75 km/h.
A velocidade média da viagem completa foi, em km/h:
a) 60
b) 70
c) 80
d) 90
e) 100

Resposta correta: c

Exercício 2 – (UFMS) Um corpo em queda livre sujeita-se à aceleração gravitacional g = 10 m/s2. Ele passa por um ponto A com velocidade 10 m/s e por um ponto B com velocidade de 50 m/s. A distância entre os pontos A e B é:
a) 100 m
b) 120 m
c) 140 m
d) 160 m
e) 240 m

Resposta correta: Pela equação de Torricelli, temos:
v2 = v02 + 2.g.Δs
502 = 102 + 2.10.Δs
2500 = 100 + 20Δs
Δs = 2500 – 100
             20
Δs = 2400
         20
Δs = 120 m
Alternativa B

Exercício 3 – Uma esfera de massa igual a 3 kg é solta do alto de um prédio, cuja altura é 40 m. Calcule a velocidade dessa esfera quando ela atinge o chão, considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s2.

Resposta correta: Para encontrar a velocidade final, podemos utilizar a equação de Torricelli: v2 = v02 + 2.g.Δs.
Substituindo os dados, temos:
v2 = v02 + 2.g.Δs
v2 = 02 + 2.10.40
v2 = 800
v = 28,3 m/s

Conseguiu perceber como a física tem relação com os esportes? É muito fácil perceber essa ligação, agora faça esses e outros exercícios e pratique muito para não ter dúvidas em questões como essa.

Bons estudos!

Fonte : https://canaldoensino.com.br/blog/aprenda-conceitos-de-fisica-com-esportes

   

Qual a diferença entre fenômenos físicos e químicos ?

Entenda a diferença entre Fenômenos Físicos e Químicos Não é complicado entender a diferença entre fenômenos físicos e químicos. Entretanto, muitos candidatos participantes do Enem ainda têm essa dificuldade de discernir tais fenômenos, fato que pode levar à erros de interpretação de algumas questões. Primeiramente vamos definir que um fenômeno é qualquer mudança/alteração que ocorre na matéria (tudo aquilo que ocupa lugar no espaço e possui massa diferente de zero). Vale ressaltar que tais alterações podem ou não apresentar alteração na composição da matéria. Assim sendo, podemos dar inúmeros exemplos de fenômenos: vaporização de uma porção de álcool, a quebra de uma haste de madeira, a combustão de um pedaço de papel, fazer um suco de laranja, dissolver açúcar em um copo de água, reagir um ácido com uma base, queimar carvão numa charrasqueira etc. Com essa ideia mais geral de fenômenos, podemos estabelecer a diferença entre fenômenos físicos e fenômenos químicos: Fenômeno Físico: São fenômenos que não apresentam alteração na composição da matéria, ou seja, independentemente do que aconteça, a composição da matéria continua inalterada. Em outras palavras, a composição da matéria é a mesma após a ocorrência do fenômeno. Nos exemplos de fenômenos dados anteriormente, quais seriam considerados fenômenos físicos? Fácil! Vaporização de uma porção de álcool, a quebra de uma haste de madeira, fazer um suco de laranja e dissolver açúcar em um copo de água. Fenômenos Químicos: Diferentemente dos fenômenos físicos, os fenômenos químicos alteram a composição da matéria, gerando outra (ou outras) substancias. Em outras palavras, a composição da matéria é diferente após a ocorrência do fenômeno. Assim sendo, dos fenômenos citados no início do artigo, os fenômenos químicos seriam os seguintes: combustão de um pedaço de papel ( o papel deixa de existir, além da liberação de gás carbônico), reagir um ácido com uma base (depois da reação, teremos um sal e água) e queimar carvão numa charrasqueira Fácil, não é? Antes de encerrar este artigo, cabe destacar mais três exemplos de fenômenos que são clássicos e que não deixarão você cometer enganos na hora do vestibular: – Qualquer combustão é um fenômeno químico. – Mudanças de estado são fenômenos físicos. – Solubilidade (quando uma matéria se dissolve em outra) é fenômeno físico. Fonte : InfoEnem