Apostila 2 2ª Série Física - CEESVO 1 ENERGIA Sempre que ocorre o deslocamento do ponto de aplicação de uma força, dizemos que foi realizado um trabalho. Assim, o garoto da ilustração realizou um trabalho ao erguer a pedra. Para poder aplicar uma força e levantar a pedra, o garoto utilizou a energia de seus músculos. Esse fato ocorre sempre: só é possível realizar trabalho usando energia. Enquanto o garoto não estava levantando a pedra, seus músculos estavam em repouso e a energia contida neles não estava sendo usada. A energia armazenada nos músculos do garoto, como toda energia que não está sendo usada, é chamada de energia potencial. Por sua vez, a pedra levantada pelo garoto passou a ter energia, pois, se o garoto soltá-la, ela poderá realizar um trabalho: Enquanto está suspensa pelo garoto, a pedra possui uma forma de energia que não está sendo usada: a energia potencial. MÓDULO 5 Energia é a capacidade de realizar trabalho.
1. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 1 ENERGIA Sempre que ocorre
o deslocamento do ponto de aplicao de uma fora, dizemos que foi
realizado um trabalho. Assim, o garoto da ilustrao realizou um
trabalho ao erguer a pedra. Para poder aplicar uma fora e levantar
a pedra, o garoto utilizou a energia de seus msculos. Esse fato
ocorre sempre: s possvel realizar trabalho usando energia. Enquanto
o garoto no estava levantando a pedra, seus msculos estavam em
repouso e a energia contida neles no estava sendo usada. A energia
armazenada nos msculos do garoto, como toda energia que no est
sendo usada, chamada de energia potencial. Por sua vez, a pedra
levantada pelo garoto passou a ter energia, pois, se o garoto
solt-la, ela poder realizar um trabalho: Enquanto est suspensa pelo
garoto, a pedra possui uma forma de energia que no est sendo usada:
a energia potencial. MDULO 5 Energia a capacidade de realizar
trabalho.
2. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 2 Durante a queda, a pedra
em movimento vai adquirindo um outro tipo de energia, chamada
energia cintica. Esta ilustrao, comparada com a anterior, mostra
que, quando a pedra solta de uma altura maior, possui mais energia
e, assim, pode realizar maior trabalho. Em alturas menores a
energia potencial de um corpo menor que a desse mesmo corpo em
alturas maiores. medida que um corpo cai, sua energia potencial
diminui, at chegar ao cho, onde nula. Durante a queda do corpo, a
energia potencial gradativamente transformada em energia cintica.
Quando a pedra estava suspensa e em repouso, sua energia cintica,
que a energia de movimento, era nula e a energia potencial era
grande. No entanto, a partir do momento em que a pedra iniciou a
queda, sua energia cintica foi aumentando e sua energia potencial
foi diminuindo. No instante em que atingiu a gangorra, sua energia
cintica era grande e a potencial nula. Se somarmos, em cada
instante, a energia potencial com a cintica, vamos verificar que a
energia total constante. Existem muitas formas de energia: mecnica,
eltrica, trmica, qumica, nuclear, etc. Como voc acabou de ler, a
energia mecnica pode apresentar-se sob dois aspectos: potencial -
Ep e cintica - Ec . Energia potencial: energia armazenada. Energia
cintica: energia de movimento.
3. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 3 Observe a ilustrao: uma
bola abandonada do telhado de um prdio exemplificando a transformao
de energia potencial em cintica. Lembre - se: No (S. I. ) a unidade
de medida de energia dada em joule (J). Ponto mximo Ep = mxima Ec =
zero Ponto mdio Ep = Ec Ponto mnimo Ec = mxima Ep = zero SAIBA
MAIS... Energia nuclear ou atmica a energia que se origina das
reaes nucleares. Pode-se obt-la pelo processo de fisso nuclear dos
elementos qumicos pesados (urnio e plutnio) em reatores
nucleares,ou pelo processo de fuso nuclear dos elementos qumicos
leves (hidrognio, transformando-se em hlio). Este ltimo, de
transformao de hidrognio em hlio, acontece continuamente no
interior do Sol e responsvel por toda a sua energia. As reaes
nucleares de fisso trazem srios riscos segurana, pois o lixo atmico
leva centenas de anos para reduzir sua radiatividade a nveis no
prejudiciais sade da humanidade. J as reaes de fuso no tm sido
implementadas pelo homem porque ainda requerem mais energia do que
so capazes de gerar.
4. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 4 Princpio de conservao de
energia Sol: a nossa principal fonte de energia O Sol fornece
energia em quantidade muito superior que consumimos. Num pas com a
rea territorial do Brasil, a energia recebida do Sol milhares de
vezes maior que a energia consumida. Essa energia ainda no pode ser
diretamente aproveitada de forma eficiente e barata. Porm,
indiretamente, quase toda a energia de que dispomos se origina do
Sol. Em qualquer processo de transferncia de energia, quando um
sistema ganha energia, o outro perde. Em conseqncia: A energia no
pode ser criada nem destruda, mas apenas transferida ou
transformada. A energia total sempre permanece constante.
5. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 5 Expresses que definem
energia: Energia potencial: Energia cintica: Onde: m = massa do
corpo Onde: m = massa do corpo g = acelerao da gravidade v =
velocidade h = altura Energia elstica: Onde: K = constante elstica
da mola x = deslocamento (deformao) da mola Ep = m. g. h Ec = m .
v2 2 Energia mecnica Em = Ep + Ec A energia mecnica constante no
sistema conservativo. Eel = K x 2 2
6. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 6 Exemplos: A. Um corpo de
2 kg abandonado de uma altura de 160 m. Calcular sua energia
potencial, considerando g = 10 m/s2 . Resoluo: Ep = ? m = 2 kg g =
10 m/s2 h = 160 m Ep = m . g . h Ep = 2 . 10 . 160 Ep = 3200 J B.
Uma partcula de massa igual a 3 kg abandonado de um farol,
atingindo o solo com velocidade de 6 m/s. Determine sua energia
cintica. m = 3 kg v = 6 m/s Ec = 3 6 2 2 Ec = 3 36 2 Ec = 54 J Ec =
m . v2 2
7. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 7 C. Um objeto atinge uma
mola cuja constante elstica K = 100 N/m, e produz nela uma deformao
de 0,2 m. Determine a energia potencial elstica do objeto
armazenada pela mola. x = 0,2 m K = 100 N/m Ep = 2 2 Kx = 2 100 0,2
2 Ep = 100 0,04 2 Ep = 2 J EXERCCIOS RESOLVA EM SEU CADERNO 1. O
que energia e como ela pode ser calculada? D exemplos de
transformao de energia. 2. Qual a diferena entre energia cintica e
potencial? 3. A energia cintica de um avio em pleno vo depende de
sua: a) altitude c) massa e altitude b)massa e volume d) massa e
velocidade 4. Para bater o seu prprio recorde em salto de vara, um
atleta deve atingir uma altura de 5 m. Sabendo-se que a massa do
atleta de 65 kg e que no h perdas no sistema, considerando g = 10
m/s2 , a energia potencial adquirida de: a) 3000 J b) 3250 J c)
3500 J d) 4000 J 5. Uma pessoa cai do 10 andar de um prdio. Se cada
andar tem 3 m, desprezando a resistncia do ar, qual a velocidade
que ele atinge o solo? (Use: g = 10 m/s2 ) Obs.: 0,2 2 = 0,04
8. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 8 TRABALHO Conceito fsico
de trabalho Observe as figuras: No sentido usual, tanto o pedreiro
quanto o professor esto trabalhando. Trabalho, nesse caso, definido
como a realizao de uma tarefa. No sentido fsico, entretanto, apenas
o pedreiro realiza trabalho, pois ele aplica uma fora ao carrinho,
deslocando-o. Em Fsica s existe trabalho quando, atravs da aplicao
de uma fora, h o deslocamento de um corpo; no havendo esse
deslocamento, o trabalho considerado nulo. A garota da ilustrao a
seguir est erguendo seu caderno, que pesa um Newton (1 N), a uma
altura de um metro (1 m) acima da mesa. Trabalho a capacidade que
uma fora tem de produzir deslocamentos, gastando para isso
energia.
9. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 9 Portanto, ela realizou um
trabalho, pois aplicou uma fora igual ao peso do corpo, que de 1 N,
e deslocou esse corpo (o caderno) a uma altura de 1 m. Dizemos,
ento, que ela realizou um trabalho igual ao produto da fora pelo
deslocamento (espao percorrido pelo corpo), na direo da fora.
Costumamos representar o trabalho pela letra grega e representando
a fora por F e o deslocamento por d, temos: Onde: =trabalho F =
fora d = deslocamento A unidade de trabalho no Sistema
Internacional (SI) o joule (J). Pois: 1N (newton) 1m (metro) = 1J
(joule) Para calcularmos o trabalho onde o ngulo formado entre a
fora e o deslocamento do corpo for maior do que 0, usa-se a
seguinte expresso: = F d cos Onde: cos = co-seno do ngulo formado
entre a fora e o deslocamento do corpo. Exemplos: A. Determine o
trabalho realizado por uma fora de 200N num deslocamento de 8m. F =
200 N d = 8 m = F d = 200 8 = 1600 N m
10. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 10 B. Um bloco de 18 kg,
como indicado na figura abaixo, arrastado por uma fora de 10 3 N,
inclinada em 30 com a horizontal, deslocando-o em 5 m. Determine a
fora de reao normal de apoio e o trabalho realizado pela fora.
Dados: g = 10 m/s2 , cos300 = 0,86 1 frmula P = N = m . g N = 18 .
10 30 2 frmula = F . d. . cos300 P = 10 3 5 0,86 = 75 J EXERCCIOS
RESOLVA EM SEU CADERNO 6. Na figura abaixo, um corpo se desloca ao
longo da reta r sob a ao das foras: f1, f2, f3 e f4. A fora cujo
trabalho nulo, : A) f1 B) f2 C) f3 D) f4 7. Calcule o trabalho
realizado por uma fora de 58N, que desloca um objeto em 300cm. (
Transforme cm em m ) f3 f4 f2 r f1 N = 180 N N F m = 18 Kg g = 10
m/s2 F = 10 3 N d = 5 m
11. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 11 POTNCIA Como voc leu
acima, no Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de
potncia o watt (W), que o trabalho de 1 joule em 1 segundo. Outras
unidades: Para calcularmos a potncia usamos as seguintes expresses:
ouP = t P = F . v Onde: P = potncia = trabalho t = variao do tempo
F = fora v = velocidade Define-se potncia, como sendo a rapidez com
que o trabalho de uma fora realizado na unidade de tempo. Assim,
uma mquina que realiza um trabalho rapidamente considerada potente.
No Sistema Internacional, a unidade de medida dada em watt (w),
nome do inventor da mquina a vapor. Outra unidade usada com
freqncia o quilowatt (kw) = 1000w e mw (megawatt) 1000 000w ou 106
w. Usa-se tambm o cv (cavalo-vapor) equivalente a 735w e hp
(horse-power) equivalente a 746w. 1 watt (W) = 1 J s 1 CV = 735 W
1HP = 746W
12. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 12 Rendimento Imaginemos
uma mquina qualquer que deve realizar determinado trabalho. Por
exemplo, um trem eltrico. Para o trem eltrico funcionar, devemos
fornecer a ele uma potncia denominada potncia eltrica ou potncia
total. Por outro lado o trem desenvolve uma potncia til que provoca
o seu deslocamento. A potncia til sempre menor que a potncia total,
pois uma parte da potncia total utilizada (perdida) para vencer as
resistncias passivas, representadas principalmente pelo atrito. A
parcela da potncia total que perdida (dissipada) denominada potncia
dissipada ou potncia perdida. A relao entre essas grandezas : Para
qualificar uma mquina quanto sua eficincia, definimos a grandeza
rendimento como sendo: O que se aproveita O total recebido O
rendimento de uma mquina o quociente entre a potncia til e a
potncia recebida. Observaes: a) Como o rendimento o quociente entre
duas grandezas de mesma unidade, ele adimensional, isto , sem
unidade. b) O rendimento pode ser expresso em porcentagem. c) O
rendimento sempre menor do que 1 e maior ou igual a zero, isto , 0
< 1. . Em que: Pt a potncia total. Pu a potncia til. Pd a
potncia dissipada. Pt = Pu + Pd = Pu Pt
13. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 13 Exemplos: A. Calcule a
potncia que necessita uma mquina para realizar um trabalho de 1200
J em 1 minuto. 1 min = 60 s t = 60 s = 1200 J Frmula: P = 60 1200 P
= 20 w B. Para arrastar um corpo de massa 100kg entre dois pontos,
com movimento uniforme, um motor de potncia igual a 500W opera
durante 120s. Determine o trabalho motor realizado. P = 500 W t =
120 s = P t = 500 120 = 60000 J P = t
14. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 14 EXERCCIOS RESOLVA EM
SEU CADERNO 8. O rendimento de uma mquina de 60% e a potncia total
250 W. Determine sua potncia til. 9. Transformar 3 . l04 CV em
watts. 10. Calcule a potncia de um motor cuja fora realiza um
trabalho de 600J em 8 segundos. 11. Uma mquina cuja potncia til
2000 w realiza em 5 s um trabalho, em joule, de: a) 10000 c) 400 b)
5000 d) 80 GABARITO DE FSICA MDULO 5 Exerccio 4: Letra b 3250J
Exerccio 5: V 24,5 m/s Exerccio 6: Letra d f4 Exerccio 7: = 174J
Exerccio 8: Pn = 150W Exerccio 9: P= 2,205 .107 w Exerccio 10: P =
75W Exerccio 11: = 10000J
15. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 15 MDULO 6 IMPULSO E
QUANTIDADE DE MOVIMENTO Impulso: quando exercemos uma fora sobre um
corpo por um determinado tempo, estamos dando a ele um impulso. No
S. I.( Sistema Internacional ) a unidade de medida de impulso dada
em newton vezes segundo (N . s). Em conseqncia, impulso uma
grandeza vetorial. A expresso que define impulso: Onde: I = impulso
F = fora t = variao de tempo Quantidade de movimento: define-se
quantidade de movimento como sendo o produto da massa de um corpo
pela sua velocidade vetorial. No S. I. a unidade de medida de
quantidade de movimento dada em quilograma vezes metro por segundo
(kg . m/s). Em conseqncia, quantidade de movimento uma grandeza
vetorial. A expresso que define quantidade de movimento: Onde: Q =
quantidade de movimento m = massa do corpo v = velocidade I = F . t
Q = m . v Obs.: Para o mesmo intervalo de tempo, o impulso da fora
resultante igual variao da quantidade de movimento, ou seja: IFR =
Qf Qi ou IFR = Q
16. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 16 Exemplos: A - Qual o
impulso de uma fora de 40 N durante 2 minutos? F = 40 N t = 2 min =
120 s I = F t I = 40 120 I = 4800 N s B - Um corpo de massa 2,4 T
lanado verticalmente para cima com velocidade inicial de 3 m/s.
Qual a quantidade de movimento inicial desse corpo? V = 3 m/s m =
2,4 T = 2400 Kg Q = m v Q = 2400 3 Q = 7200 Kg m/s C - O grfico da
figura abaixo mostra uma fora aplicada a um corpo que varia com o
tempo. Calcule o impulso provocado por essa fora entre O e 6s. F
(N) . I = rea do trapzio I = (B + b) . h 0 2 4 6 t (s) 2 I = (6 +
2) . 2 2 I = 8 N . s 2 Obs.: 1min = 60 s ento: 2 60 = 120 s Obs.:
como 1 T = 1000 Kg ento: 2,4 1000 = 2400 kg B = 6 ( base maior ) b
= 2 ( base menor ) h =2 ( altura ) sSoluo - neste caso o impulso
igual a rea da figura desenhada pela fora.
17. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 17 EXERCCIOS RESPONDA EM
SEU CADERNO 1. O princpio fsico que explica o recuo de uma arma ao
disparar um projtil : a) teoria do impulso b) conservao de energia
c) conservao da quantidade de movimento d) teoria da energia
cintica 2. Um vago de trem, de massa M, e sua carga de massa m, tm
velocidade v. A quantidade de movimento do conjunto : a) (M+m) . v2
c) (M-m) . v b) (M+m) . v d) (M-m) . v2 3. Qual a intensidade do
impulso de uma fora F = 20N durante 4 s. 4. Calcule a quantidade de
movimento de uma partcula de massa 3 kg atingindo uma velocidade de
40 m/s. GRAVITAO UNIVERSAL Desde as civilizaes mais remotas, o
homem sonha com a possibilidade de desvendar os mistrios do
universo. Hoje, sabe-se que o sistema solar compe-se de nove
planetas que giram ao redor do Sol. Sendo Mercrio o mais prximo do
Sol e Pluto o mais distante. At se chegar a esta concluso, foram
sculos de observaes. Muitos foram os filsofos que se empenharam no
sentido de explicar o comportamento dos corpos celestes. Plato,
Aristteles e Ptolomeu consideravam a Terra o centro do universo
(teoria geocntrica). Coprnico considerou o Sol como sendo o centro
do universo (teoria heliocntrica).
18. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 18 Lei da gravitao: De
acordo com Newton, dois corpos se atraem com foras diretamente
proporcionais ao produto de suas massas e inversamente proporcional
ao quadrado da distncia que os separa. Para clculo da fora
gravitacional, usamos a expresso: Onde: F = fora G = constante de
gravitao universal G = 6,7 x 10-11 N . m2 /Kg2 m1 = massa do corpo
1 m2 = massa do corpo 2 d2 = distncia ao quadrado Exemplo: A Um
corpo de massa m1 = 1,2 Kg est a 2 m de outro de massa m2 = 4 Kg.
Determine a intensidade da fora de atrao gravitacional entre os
dois: Use: G = 6,7 . 10-11 N . m2 Kg2 m1 = 1,2 kg m2 = 4 kg d = 2 m
Fg = G m1 m2 d2 Fg = 6,7 10-11 1,2 4 22 Fg = 6,7 10-11 1,2 4 4 Fg =
8,04 10-11 N F = G . m1 . m2 d2
19. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 19 EXERCCIOS RESOLVA EM
SEU CADERNO 5. Dois pontos materiais de massa m1 = 2 Kg e m2 = 8 Kg
esto localizados a uma distncia de 4 m um do outro. A fora
gravitacional entre elas : Use: G = 6,7 . 10-11 N . m2 Kg2 a) 6 .
1015 N b) 7 . 1011 N c) 6,7 . 10-11 N d) nda PRESSO Presso uma
grandeza escalar que relaciona uma fora resultante com a rea de
contado onde ela age. Em conseqncia, o valor da presso no depende
somente da intensidade da fora aplicada, mas principalmente, da rea
de contato onde ela atua. No (S. I.) a unidade de medida de presso
dada em pascal (Pa). 1Pa = 1N/m2 . p=presso Presso definida por:
Onde: F = fora ou peso A= rea Exemplo: A. Aplica-se uma fora F =
150 N perpendicularmente sobre uma superfcie de rea 2 m2 .
Determine a presso exercida sobre essa superfcie. p = F A p = 150 2
p = 75 N/ m2 Exerccio Resolva em seu caderno: 6. Aplica-se uma fora
F = 10 N perpendicular sobre uma superfcie quadrada de rea 0,5 m2 .
Determine a presso exercida sobre a superfcie. p = F A
20. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 20 Presso nos lquidos: O
fsico francs Blaise Pascal, foi um grande estudioso do
comportamento dos lquidos e sobre os quais estabeleceu um
importante princpio. Outras concluses tambm importantes: 1 - A
presso em um lquido aumenta com a profundidade. 2 - Todos os pontos
horizontais de uma mesma profundidade tm a mesma presso. 3 - Num
sistema de vasos comunicantes um lquido atinge o mesmo nvel. O
princpio de Pascal contribuiu sobremaneira para criao da prensa
hidrulica e do macaco hidrulico, bem como, todos os sistemas
hidrulicos presentes nos automveis, avies, navios, etc. A expresso
da prensa e macaco hidrulico dada por: Onde: F1 = fora 1 A1 = rea 1
F2 = fora 2 A2 = rea 2 Qualquer acrscimo de presso em um lquido,
num recipiente fechado, transmitido integralmente para todas as
partes desse lquido. F1 F2 A1 A2 =
21. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 21 Exemplo: A - Uma prensa
hidrulica tem mbolos com reas iguais a 0,1 m2 e 0,8 m2 . Uma fora
de 18 N aplicada sobre o mbolo menor. Qual a fora resultante no
mbolo maior? Frmula: F1 F2 18 F2 0,l F2 = 18 x 0,8 F2 = 14,4 A1 A2
0,1 0,8 0,1 Princpio de Arquimedes Todo corpo mergulhado total ou
parcialmente em um fludo, recebe deste uma fora chamada empuxo ( E
), vertical, de baixo para cima, com intensidade igual ao peso do
volume de fludo deslocado, ou seja: E = PFl = dFl . Vd . g
Densidade: densidade de um corpo a relao entre sua massa e seu
volume. A expresso que define densidade : No Sistema Internacional
a densidade medida em quilograma por metro cbico (kg/m3 ) MKS .
Entretanto, comum usar o grama por centmetro cbico ( g/cm3 ) CGS .
Por exemplo, a densidade da gua igual l g/cm3 . Presso Atmosfrica:
A massa de ar e gases existentes em volta de nosso planeta, exerce
uma presso sobre todos os corpos que esto na superfcie da Terra.
Essa presso recebe o nome de presso atmosfrica e mede 76 cm Hg
(centmetro de mercrio) ou 1 atm (atmosfera) ao nvel do mar. Empuxo:
Uma pessoa consegue boiar na gua de uma piscina devido a ao de uma
fora natural, aplicada para cima, chamada empuxo. Quem melhor
definiu empuxo foi Arquimedes, atravs do princpio que leva o seu
nome. d = V m Onde: d = densidade m = massa V = volume F2 = 144 N
==
22. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 22 Obs.: Fluido: lquido ou
gases que podem ser escoados facilmente. A expresso que define
empuxo : Peso aparente: o peso menos o empuxo EXERCCIOS RESOLVA EM
SEU CADERNO 7. Os navios flutuam devido aos seus cascos serem bem
grandes, de tal modo que suas massas sejam bem distribudas sobre as
guas, mas principalmente devido ao: a) Princpio de Pascal b)
Princpio de Arquimedes c) Efeito Joule d) Lei de Coulomb 8. A
prensa hidrulica uma aplicao prtica do princpio de: a) Stevin c)
Bernoulli b) Pascal d) Arquimedes Um corpo total ou parcialmente
imerso num fluido, recebe verticalmente para cima, uma fora
denominada empuxo, cuja intensidade igual ao peso do volume
deslocado. E = d . V . g ou E = dl . Vl . g Onde: E = empuxo dl =
densidade do lquido Vl = volume do lquido g = gravidade = 10 m/s2
Pa = P - E
23. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 23 9. A massa de 1 litro
de lcool 800 g. A densidade do lcool, em g/cm3 : a) 0,8 c) 1/800 b)
1,25 d) 800 Use: 1 litro = 1000 cm3 10. Uma esfera de alumnio ocupa
um volume de 300 cm3 e possui massa de 450 g. O valor da densidade
da esfera , em g/cm3 : a) 2 b) 3 c) 1,5 d) 4 11. Uma prensa
hidrulica tem dois mbolos de reas iguais a 10 cm2 e 80 cm2 .
Calcular a fora transmitida ao mbolo (pisto) maior, quando se
aplica ao menor uma fora de 120N. GABARITO DE FSICA MDULO 6
Exerccio 1: Letra c Exerccio 2: Letra b Exerccio 3: I = 80 Ns
Exerccio 4: 120 kg.m/s Exerccio 5: Letra c - 6,7.10-11 N Exerccio
6: 20 N/m2 Exerccio 7: Letra b Exerccio 8: Letra b Exerccio 9:
Letra a - 0,8 g/cm3 Exerccio 10: Letra c 1,5 g/cm3 Exerccio 11:
960N
24. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 24 MDULO 7 INTRODUO
TERMOLOGIA Termologia a parte da Fsica que estuda o calor e suas
aplicaes. O calor, tambm denominado energia trmica, conseqncia do
movimento vibratrio das molculas ou partculas de um corpo. Quanto
maior o movimento vibratrio mais quente o corpo. TEMPERATURA
Lembre-se que: os corpos so constitudos de partculas denominadas
tomos; numa determinada substncia, diferentes tomos se agrupam
formando molculas; as molculas dos corpos apresentam movimento
caracterstico de cada material: nos slidos esse movimento bem
pequeno; nos lquidos as partculas tm maior liberdade de movimento;
nos gases as partculas tm um movimento intenso e desordenado. O
movimento das molculas denominado agitao trmica. E a agitao trmica
est relacionada com a percepo que temos de quente e frio. Para
entender isso melhor, imagine um recipiente contendo gua at a borda
e sendo colocado ao fogo. medida que a gua se esquenta, o movimento
de suas molculas vai aumentando, de tal forma que a gua se dilata e
transborda mesmo antes de ferver. Do que foi apresentado, podemos
concluir que quanto mais quente o corpo vai ficando, maior o
movimento de suas molculas. EQUILBRIO TRMICO O que acontece quando
um pedao de ferro quente colocado numa vasilha contendo determinada
poro de gua fria? O calor escoa do ferro quente para a gua fria,
fazendo com que o ferro se esfrie e a gua se aquea. A grandeza que
permite avaliar o grau de agitao trmica das molculas de um corpo a
temperatura.
25. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 25 Esse escoamento cessa
quando a gua e o ferro atingem o equilbrio trmico, isto , quando
ambos atingem a mesma temperatura. Obviamente, esse fenmeno no
ocorre apenas entre o ferro quente e a gua fria, mas com qualquer
corpo aquecido em contato com outro de menor temperatura.
TERMMETROS O instrumento que mede a grandeza temperatura o
termmetro. O primeiro termmetro foi construdo h trs sculos e meio,
pelo sbio italiano Galileu Galilei (1564-1642). Atualmente, existem
vrios tipos de termmetro. Os mais conhecidos consistem num tubo de
vidro longo e delgado, com um reservatrio na parte inferior
(bulbo), onde fica contido mercrio (que o nico metal lquido sob
temperatura ambiente) ou lcool. Quando se trata de termmetro com
reservatrio de lcool, para que se possa distinguir o lcool costume
tingi-lo com um corante, em geral vermelho. O funcionamento de um
termmetro geralmente se baseia na dilatao dos lquidos (e voc sabe
que dilatao aumento de volume provocado por aquecimento). Ento,
colocando o termmetro em contato com um corpo, este cede ou recebe
calor do termmetro, at que ambos atinjam o equilbrio trmico. Com a
troca de calor, o volume do lquido contido no termmetro varia,
marcando assim a temperatura numa escala graduada. ESCALAS
TERMOMTRICAS Geralmente os termmetros apresentam uma linha graduada
que indica o valor da temperatura. Essa graduao recebe o nome de
escala termomtrica. Existem vrias escalas termomtricas, dentre as
quais iremos estudar: a Celsius, apresentada pelo astrnomo sueco
Anders Celsius (1701-1744); a Fahrenheit, proposta pelo fsico alemo
Gabriel Daniel Fahrenheit (1686- 1736); a Kelvin, inventada pelo
fsico e lorde britnico William Thomson Kelvin (1824-1907).
26. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 26 Escala Celsius. Para
obter essa escala, coloca- se primeiro o bulbo do termmetro no gelo
em fuso e depois no vapor da gua em ebulio, at que ocorra o
equilbrio trmico em cada caso. Chega-se assim a dois valores de
temperatura, que so marcados no termmetro: ao valor alcanado pelo
gelo em fuso atribudo o nmero 0; ao valor alcanado pelo vapor da
gua atribudo o nmero 100. Escala Celsius. O intervalo obtido entre
esses dois nmeros dividido em 100 partes iguais, cada uma valendo 1
grau Celsius. O grau Celsius representado pelo smbolo C. Por
exemplo, 30 graus Celsius representamos assim: 30 C. A escala
Celsius, que a mais usada no Brasil, pode ser prolongada alm de 100
C e abaixo de 0 C, neste caso para temperaturas negativas. Escala
Fahrenheit. obtida mergulhando-se o bulbo do termmetro numa mistura
refrigerante de gelo picado, cloreto de amnio (sal) e cloreto de
sdio, cuja temperatura corresponde a -17,7 C. Em seguida o
termmetro colocado no vapor da gua em ebulio. O intervalo entre
essas duas medidas dividido em 212 partes iguais, valendo, cada
uma, 1 grau Fahrenheit (1 F). A temperatura: da mistura
refrigerante de 0 F, que nessa escala corresponde a 32 F; da gua em
ebulio de 212 F. Escala Fahrenheit.
27. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 27 Dessa maneira, o
intervalo entre a temperatura do gelo em fuso e a da gua em ebulio
de 180 F. A escala Fahrenheit muito usada nos pases de lngua
inglesa. Escala Kelvin. Tambm conhecida como escala absoluta, pois
nela, diferentemente da Celsius e da Fahrenheit, o zero significa
ausncia de agitao molecular. A escala Kelvin obtida pelo
prolongamento da escala Celsius at 273 C, que a temperatura mais
baixa da natureza, conhecida como zero absoluto. O zero absoluto
representado assim: 0 K (zero kelvin). Observe que a escala Kelvin
no usa a expresso grau, sendo o valor da temperatura relacionado
diretamente ao nome da escala; por exemplo: 100 K, 35 K etc. Em
zero absoluto foi comprovado que as molculas cessam por completo
seu movimento. Essa escala tem apli- caes em laboratrios, para a
determinao de temperaturas muito baixas, como a de certos gases
liquefeitos. Escala Kelvin. RELAES ENTRE AS ESCALAS TERMOMTRICAS A
prxima figura representa trs termmetros um em escala Celsius, outro
em Fahrenheit e o terceiro em Kelvin , colocados num mesmo
recipiente com gua:
28. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 28 Cada um desses
termmetros entra em equilbrio trmico com a gua. Observe na figura
anterior que, ao atingir o equilbrio trmico, o lquido contido no
bulbo de cada termmetro atinge um mesmo nvel em cada escala
correspondente. Dessa maneira, ao atingir o equilbrio trmico, a
relao entre as trs escalas dada atravs da seguinte expresso:
EXEMPLOS: A)Transforme: a) 50 F em C TC = 9 5 (TF - 32) TC = 9 5
(50 32) TC = 9 5 .18 Tc = 9 90 TC = 10C 1) Do Celsius para
Fahrenheit TF = ( 5 9 Tc) + 32. 2. Do Fahrenheit para Celsius TC =
9 5 (TF - 32) 3. Do Celsius para Kelvin TK = Tc + 273 4) Do Kelvin
para Celsius Tc = Tk 273 5) De Fahrenheit para Kelvin TK = ( 9 5
TF) + 255 b) 47 C em K TK = TC + 273 TK = 47 + 273 TK = 320 K
29. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 29 c) 30 C em F TF = ( 5 9
TC) + 32 TF = ( 5 9 . 30) + 32 TF = ( 9 6 ) + 32 TF = 86 F
EXERCCIOS RESOLVA EM SEU CADERNO 1. Faa a converso das seguintes
temperaturas: a) 104 F para C d) 53 C para K b) 423 K para C e) 293
K para 0 C c) 10 C para F DILATAO TRMICA Quando uma pessoa est com
febre, sua temperatura corporal mais elevada do que o normal. Isto
pode ser comprovado com auxlio do termmetro clnico. Aps retirarmos
o termmetro do enfermo, constatamos que o filete de mercrio se
dilatou dentro do tubo. Isso porque as dimenses dos corpos sofrem
dilatao quando estes so aquecidos, e contrao quando resfriados.
Muitas vezes, a dilatao s pode ser comprovada por meio de ins-
trumentos. Mas ela pode tambm ser entendida pelo movimento das
molculas. Assim, quando um corpo aquecido suas molculas vibram mais
intensamente. Por isso, elas necessitam de maior espao. E o que
acontece quando muitas pessoas danam num salo. Se a dana exigir
passos mais amplos, ser necessrio maior espao para execut-los. d)
45 F em K TK = ( 9 5 TF ) + 255 TK = ( 9 5 .45 ) + 255 TK = ( 5 5 )
+ 255 TK = 280 K
30. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 30 Todos os corpos sejam
slidos, lquidos ou gasosos esto sujeitos dilatao trmica. Vamos
agora estudar esse assunto. DILATAO DOS SLIDOS Entre os slidos, os
metais so os que melhor se dilatam, principalmente o alumnio e o
cobre. Temos um bom exemplo disso num vidro de conserva com a tampa
metlica emperrada. Para abrir o vidro, basta mergulhar a tampa na
gua quente; como o metal se dilata mais que o vidro, a tampa logo
fica frouxa. O aquecimento pode levar um slido a dilatar-se em
todas as direes. Assim, a dilatao dos slidos pode ser linear,
superficial ou volumtrica. Dilatao linear Essa dilatao corresponde
ao aumento do comprimento dos corpos quando aquecidos. Voc j notou
que os trilhos das es- tradas de ferro no ficam unidos uns aos
outros nos pontos em que so emendados? necessrio tomar essa precauo
porque, durante o vero, os trilhos aumentam de comprimento (aumento
linear) pela ao do calor. Assim, se estiverem unidos sero forados
uns contra os outros, o que acaba provocando uma deformao perigosa
passagem do trem, que pode descarrilar. A dilatao linear pode ser
comprovada e medida por meio de um aparelho chamado pirmetro de
quadrante. Dilatao superficial Refere-se rea do slido dilatado,
como por exemplo sua largura e com- primento. Uma experincia bem
simples pode comprovar a dilatao superficial dos slidos, como
mostra a figura a seguir:
31. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 31 A moeda no passa pelo
aro porque sua superfcie aumentou aps ter sido aquecida. Dilatao
volumtrica. Refere-se ao aumento do volume do slido, isto , de seu
comprimento, de sua altura e largura. O instrumento usado para
comprovar a dilatao volumtrica de um corpo chamado anel de
Gravezande, sendo este uma variao da experincia sugerida na figura
anterior. O volume da esfera aumenta com o aquecimento . DILATAO
DOS LQUIDOS Voc j observou como o leite aumenta de volume quando
ferve? O mesmo ocorre com todos os lquidos, que apresentam maior
capacidade de dilatao que os slidos. O processo de dilatao da gua
um pouco diferente do que ocorre com os outros lquidos. Em
temperaturas superiores a 4 0 C, a gua se comporta como Curiosidade
Por que o vidro fino suporta mais calor que o grosso? Levado ao
fogo, um vidro grosso racha mais facilmente que um vidro fino. Isso
acontece porque o vidro mau condutor de calor. Assim, se o vidro
for espesso, as camadas que ficam em contato com o fogo se aquecem
e se dilatam antes das camadas mais afastadas, causando a
rachadura. No vidro delgado, a dilatao mais uniforme. Por isso, ele
no racha. O pirex um tipo especial de vidro que se dilata muito
pouco, podendo ser levado ao fogo sem o perigo de rachar.
32. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 32 a maioria das
substncias, isto , aumenta de volume quando aquecida e diminui
quando resfriada. Mas, ao ser aquecida de 0 0 C a 4 0 C, o fenmeno
se inverte e a gua diminui de volume. Inversamente, se for esfriada
de 4 0 C a 0 0 C, ela se dilata, ou seja, aumenta de volume. por
essa razo que uma garrafa cheia de gua e fechada estoura no
congelador: de 4 0 C a 0 0 C, enquanto a garrafa de vidro ou
plstico diminui de volume ao esfriar-se, a gua tem seu volume
aumentado. DILATAO DOS GASES A dilatao dos gases, que mais
acentuada que a dos lquidos, pode ser comprovada por uma experincia
bem simples. Num balo de vidro, com ar em seu interior, introduz-se
um canudo dentro do qual h uma gota de leo: EXERCCIOS RESOLVA EM
SEU CADERNO 2. Que temperatura? 3. Para que servem os termmetros?
4. Quais so as escalas termomtricas mais usadas? 5. O que dilatao?
6. Numa das regies mais frias do mundo, o termmetro indica -76 0 F.
Qual ser a mesma temperatura na escala Celsius?
33. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 33 7. Em Pluto, o planeta
mais afastado do sistema solar, a temperatura chega a -380 0 F.
Qual a temperatura de Pluto na escala Celsius? CALOR Colocando um
cubo de gelo dentro de um copo com gua quente, constatamos que o
gelo se derrete e que a gua fica fria. Qual a causa da alterao na
gua e no gelo? a gua que faz o gelo derreter-se? o gelo que faz a
gua esfriar? A resposta correta : o gelo se derrete por causa do
calor que recebe da gua. Ou seja, a gua transfere calor para o
gelo, que se aquece e derrete. Para compreender como ocorre, de um
corpo quente para um corpo frio, a passagem dessa estranha energia
chamada calor, vamos precisar apenas de um pouco de imaginao.
Considere o resistor quente de um chuveiro eltrico mergulhado em
gua fria. Suponha que pudssemos penetrar no interior da matria,
onde esto as molculas ou partculas. O que veramos? Molculas num
contnuo e desordenado movimento vibratrio. E esse movimento seria
mais intenso nas partculas do resistor quente do que na gua fria.
Assim, quanto mais aquecido estiver o corpo, maior ser a vibrao de
suas molculas. Dentro do resistor observaramos as partculas do
metal vibrando e transferindo parte de sua energia s molculas da
gua, que passariam a vibrar mais intensamente. Enquanto fosse
aumentando a vibrao das molculas de gua, observaramos a diminuio da
vibrao das molculas do metal. Dessa forma, podemos entender por que
durante o contato as partculas do resistor passam a vibrar menos,
ocorrendo o inverso com as molculas da gua. Agora, podemos chegar
seguinte definio: CALOR UMA FORMA DE ENERGIA QUE SE TRANSFERE DE UM
CORPO QUENTE PARA UM CORPO FRIO AT QUE HAJA EQUILBRIO TRMICO ENTRE
ELES.
34. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 34 FONTES DE CALOR As
fontes de calor podem ser naturais, como o Sol e os vulces, ou
artificiais, como as velas, as lmpadas, o ferro de passar roupa e o
chuveiro eltrico. Alguns corpos, como os metlicos, so bons
condutores de calor. Outros, como os de madeira, vidro, borracha e
isopor, no conduzem bem o calor. Embora sejam bons condutores de
calor, os diversos tipos de metal (ferro, prata, chumbo etc.) no
realizam essa conduo igualmente. A experincia descrita a seguir
comprova essa afirmao. Numa caixa metlica so introduzidos, por
orifcios laterais, bastes de prata, cobre, alumnio, ferro e chumbo,
de mesmo comprimento e mesma espessura. Uma das extremidades dos
bastes fica fora da caixa. Essas extremidades externas so
recobertas de cera: Alguns metais conduzem melhor o calor do que
outros. Coloca-se gua fervendo dentro da caixa, de modo que os
bastes ficam totalmente cobertos. Depois de alguns instantes, a
cera se derrete primeiro no basto de prata e depois nos outros, na
seguinte seqncia: cobre, alumnio e ferro. A cera que cobre o basto
de chumbo pode nem chegar a derreter-se. Dessa experincia pode-se
concluir que, entre os metais que foram utilizados, a prata o
melhor condutor de calor, enquanto o chumbo o pior. PROPAGAO DO
CALOR Como voc sabe, a transmisso do calor de um corpo mais quente
para outro mais frio se d at que seja atingida uma temperatura de
equilbrio. Essa propagao do calor pode ser por conduo, conveco ou
irradiao.
35. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 35 Propagao por conduo. Se
colocarmos a extremidade de um objeto metlico comprido no fogo, em
pouco tempo a outra extremidade tambm estar quente. O mesmo
acontece introduzindo uma pequena colher de metal numa xcara de
lquido quente. Esse fenmeno ocorre porque as vibraes das molculas
se transmitem para as molculas vizinhas. No ocorre, no entanto,
deslocamento dessas molculas. Na conduo, portanto, o calor se
propaga de molcula para molcula. Esta uma forma de transmisso do
calor caracterstica dos slidos, embora ocorra, menos intensamente,
tambm nos lquidos e gases. Saiba mais... Recipientes que conservam
melhor a temperatura Nos utenslios de cozinha encontramos bons
exemplos de como se comportam os diferentes materiais quanto conduo
e ao isolamento trmico. O alumnio, por exemplo, bastante empregado
na confeco de panelas, pois ajuda a cozinhar rapidamente os
alimentos; no entanto, como tambm permite uma rpida troca de calor
com o ambiente, os alimentos contidos nessas panelas se resfriam
tambm rapidamente depois do cozimento. O vidro, a cermica, a
porcelana, a madeira e o ao inoxidvel mantm os alimentos quentes
por mais tempo. por isso que se costuma servir feijoada ainda bem
quente em cumbucas de cermica. Por manter o calor, a cermica usada
na fabricao de cumbucas, onde a feijoada pode ser servida bem
quente. Adaptado de: Paran. Fsica. So Paulo, tica, 1993. v. 2, p.
98.
36. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 36 Os lquidos e gases no
conduzem bem o calor, com exceo do mercrio e do hidrognio. A
experincia representada na figura ao lado permite comprovar que os
lquidos so maus condutores de calor. Veja que podemos segurar o
tubo de ensaio na parte inferior sem queimar os dedos, embora a gua
esteja fervendo na parte superior. . Os lquidos so maus condutores
de calor. Propagao por conveco. Se colocarmos serragem na gua
contida num balo de vidro (recipiente muito usado em laboratrio) e
o levarmos ao fogo, veremos a serragem subir e descer
incessantemente. Isso significa que a gua sobe, ao ser aquecida, e
desce quando esfria, formando assim as chamadas correntes de
conveco. A propagao por conveco produzida pelo deslocamento de
molculas caracterstica dos lquidos e gases. Correntes de conveco.
As correntes de conveco so usadas no aquecimento de casas, nos
aparelhos de ar condicionado, nos radiadores de automveis, sendo
res- ponsveis tambm pelo vo de planadores e asas-delta. Propagao
por irradiao. Da mesma forma que a luz, o calor do Sol chega Terra
depois de atravessar uma grande extenso de vcuo. Essa energia
trmica, tambm chamada energia radiante, se propaga pela irradiao.
Outro exemplo desse tipo de irradiao: quando aquecemos as mos
diante de uma fogueira, a maior parte do calor nos transmitida por
irradiao, uma vez que a conduo do calor pelo ar pequena e a conveco
tende a carregar o ar quente para cima.
37. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 37 ABSORO E EMISSO DE
CALOR A chama de uma vela, alm de emitir luz, emite tambm energia
trmica: o calor luminoso. J a gua fervente emite calor, mas no luz:
o chamado calor obscuro, produzido por uma fonte quente mas no
luminosa e que tambm se propaga por irradiao. O Sol ou uma lmpada
acesa produzem calor luminoso, enquanto um ferro de passar roupa,
quando normalmente aquecido, produz calor obscuro. Certas
substncias deixam passar o calor luminoso, mas impedem a passagem
do calor obscuro. O vidro um exemplo. Essa propriedade do vidro
usada na construo de estufas destinadas conservao do calor, como as
que guardam certas plantas sensveis temperatura. Uma estufa
consiste num compartimento de paredes e telhado de vidro, que
deixam passar o calor luminoso do Sol para dentro do ambiente
durante o dia. A noite, a estufa impede que o calor obscuro obtido
de dia se perca, mantendo as plantas aquecidas em seu interior.
Quando um corpo aquecido ele absorve uma parte do calor e reflete
outra. Os corpos que absorvem bem o calor so tambm os que melhor o
emitem. Os corpos escuros so os que mais absorvem e emitem calor (a
fuligem, por exemplo, absorve 97% do calor recebido). J com os
corpos claros ou brilhantes ocorre o contrrio (a prata polida, por
exemplo, absorve apenas 6% do calor recebido). por isso que no vero
devemos usar roupas claras, pois elas absorvem menos calor. No
inverno, a preferncia deve ser por roupas escuras, pois so as que
mais absorvem calor. MEDIDA DA QUANTIDADE DE CALOR A quantidade de
calor que passa de um corpo para outro pode ser medida. A parte da
Termologia que se ocupa dessa medio a Calorimetria. So duas as
principais unidades de quantidade de calor: caloria (cal) a
quantidade de calor necessria para elevar em 1 C a temperatura de 1
g de gua, sob presso normal; quilocaloria (Kcal) a quantidade de
calor necessria para elevar em 1 C a temperatura de 1 kg de gua,
sob presso normal.
38. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 38 Uma quilocaloria igual
a 1 000 calorias, ou seja, 1 Kcal = 1 000 cal. Obs.: 1 cal ~ 4,2 J
( joule ) CALOR LATENTE Leia o exemplo abaixo: Ernesto estava to
animado com sua observao que no teve dvidas: foi para cozinha e
resolveu fazer um teste. Pegou uma panela pequena, pesou e colocou
nela 100 gramas de gelo e juntou 100 ml de gua, at quase cobrir os
cubos de gelo. Mexeu bem, at que o termmetro marcasse perto de 00
C. Colocou a panela no fogo, com fogo bem baixo, e foi anotando, a
cada minuto, o valor da temperatura indicado pelo termmetro. Ficou
assustado e achou que o termmetro estava quebrado, pois obteve os
seguintes resultados: TEMPO (minutos) TEMPERATURA (C) 0 0,1 1 0,2 2
0,1 3 0,2 4 0,9 5 2,8 Mas, a partir do quinto minuto, Ernesto
percebeu que todo gelo havia derretido. Ento, a temperatura da gua
comeou a subir. Confiante, Ernesto chegou seguinte concluso:
enquanto havia gelo na gua, sua temperatura no variou. Mas, quando
todo o gelo derreteu, a temperatura comeou a aumentar.
39. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 39 Como possvel que,
quando cedemos calor ao conjunto gua-gelo, a temperatura no varie?
Para compreender esse fenmeno, precisamos analisar a estrutura da
matria. Para fundir o gelo necessrio aumentar a energia cintica
mdia das molculas (conjunto de tomos). Mas, quando chegamos
temperatura de mudana de fase, precisamos de energia para quebrar a
ligao entre as molculas. Isso significa que a energia que est sendo
fornecida ao gelo , em sua maior parte, usada para quebrar as
ligaes qumicas entre as molculas, e no para aumentar a energia
cintica mdia delas! O conceito de calor latente usado para
representar esse fenmeno. Para clculo do calor latente usa-se a
seguinte relao: Onde: L = calor latente Q = quantidade de calor m =
massa da substncia Se quisermos calcular tambm a quantidade de
calor usamos a seguinte frmula: CALOR LATENTE (L) A QUANTIDADE DE
CALOR NECESSRIA PARA FAZER UMA CERTA MASSA (m) DE UMA SUBSTNCIA
MUDAR DE FASE SEM ALTERAR A SUA TEMPERATURA. L = m Q Q = m L
40. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 40 Abaixo temos o valor do
calor latente para diversas substncias e a temperatura na qual
ocorre a mudana de estado. Tabela Como podemos observar, essas
tabelas foram construdas medindo-se temperaturas em situao em que a
presso vale 1 atmosfera. Posteriormente, veremos a influncia da
presso sobre os pontos de mudana de estado das substncias. EXEMPLO:
1. Um bloco de gelo de massa 200 g est a 0 C. Determine a
quantidade de calor que se deve fornecer a esse bloco para
transform- lo totalmente em gua a 0 C.
41. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 41 Obs.: procurar o calor
latente ( L) da gua a 0 C na tabela da pg.17. Ento: L = 80 cal /g m
= 200 g Q = m L Q = 200 80 Q = 16000 cal CALOR ESPECFICO Corpos de
materiais diferentes aquecidos sob mesma temperatura no recebem,
necessariamente, a mesma quantidade de calor. Existe, portanto, uma
caracterstica que faz com que certas substncias absorvam mais ou
menos calor que outras. Essa caracterstica o calor especfico da
substncia. O calor especfico definido como a quantidade de calor
necessria para elevar em 1 C a temperatura de 1 g de uma substncia.
Veja na tabela abaixo o calor especfico de algumas substncias: A
quantidade de calor necessria para aquecer um corpo de temperatura
t1 para temperatura t2 calculada pela frmula: Sendo: Q = quantidade
de calor m = massa da substncia c = calor especfico t = variao de
temperatura Q = m .c .t
42. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 42 Para termos a variao de
temperatura subtramos a temperatura final ( T2 ) da inicial ( T1 ).
t = T2 - T1 EXEMPLO: A. Calcule a quantidade de calor necessria
para elevar a temperatura de uma barra de ferro de 30 C a 55 C,
sabendo que sua massa vale 800 g. Obs.: Procurar o calor especfico
( c ) do ferro na tabela da pg. 18. Ento: c = 0,117 cal /g C m =
800g T1 = 30 C T2 = 55 C t = T2 - T1 Q = m c t t = 55 - 30 Q = 800
0,117 25 t = 25 C Q = 2340 cal B. Uma substncia de 10g tem que
absorver 50cal para que sua temperatura varie em 10 C. Qual o calor
especfico dessa substncia? Q = 50 cal m = 10g t = 10 C c = ? Q = m
. c . t 50 = 10 .c .10 50 = 100 c c = 100 50 c= 0,5 cal/g C
43. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 43 Efeitos do calor O
calor responsvel tanto pelo aquecimento e pela dilatao dos corpos
como pelas mudanas de estado fsico das substncias. Aquecimento,
dilatao e mudana de estado fsico so os efeitos fsicos do calor. O
calor pode tambm provocar a decomposio e a combinao de substncias,
como ocorre na eletrlise da gua e na obteno do sulfeto de ferro,
respectivamente. Essas reaes so exemplos de efeitos qumicos do
calor. Outros efeitos do calor: efeitos fisiolgicos, como as
sensaes de quente e frio; efeitos mecnicos, como os observados em
mquinas a vapor, locomotivas e navios, que transformam calor em
movimento. EXERCCIOS RESPONDA EM SEU CADERNO 8. Como se classificam
as fontes de calor? D exemplos. 9. Quais so as trs formas de
propagao do calor? 10. O que calor especfico de uma substncia? 11.
Cite os principais efeitos do calor. 12. O calor especfico de um
material 0,2 cal/g . C. Isso significa que para elevar em 30 C a
temperatura de 500g desse material necessrio uma quantidade de
calor Q em calorias de: a) 1500 b) 3000 c) 36000 d) 75000 13. Para
elevar a temperatura de l00g de gua de 22 C at 32 C, necessria uma
quantidade de calor, em calorias, de: a) 5400 b) 3200 c) 2200 d)
1000 Procurar o calor especfico ( c ) na tabela da pgina 18.
44. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 44 GABARITO DE FSICA -
CEESVO MDULO 7 Exerc. 1 a) Tc = 40 C b) Tc = 150 C c) TF = 50 F d)
Tk = 326 K e) Tc = 20 C Exerc. 6 Tc = - 60 C Exerc. 7 Tc = - 229 C
Exerc. 12 Q = 3000 cal letra b) Exerc. 13 Q = 1000 cal letra
d)
45. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 45 MDULO 8 O ESTUDO DAS
ONDAS As pessoas podem conversar, ver e ouvir televiso, falar ao
telefone e ouvir rdio graas existncia de ondas. Isso porque os sons
se propagam atravs de ondas sonoras; j o rdio, a televiso e o
telefone funcionam graas s ondas eletromagnticas. A produo de ondas
E o que so ondas? Para responder a esta pergunta, vamos comear
analisando as seguintes fotos. Na foto ao lado, podemos observar
que as oscilaes para cima e para baixo, provocadas numa das
extremidades da corda, produzem uma perturbao que se propaga ao
longo da corda. Nesta foto, podemos observar que a perturbao
produzida pela pedra no ponto em que atinge a gua se propaga em
todas as direes da superfcie da gua.
46. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 46 Podemos chegar, assim,
seguinte definio: Quando jogamos uma pedra num tanque com gua,
observamos a formao de ondas que podem mover corpos distncia, como
uma rolha de cortia que esteja boiando. Esta a propriedade
fundamental das ondas. Classificao das ondas A classificao das
ondas depende de dois fatores: da natureza das ondas e do sentido
de suas vibraes. a) QUANTO NATUREZA, as ondas classificam-se em
mecnicas e eletromagnticas. Ondas mecnicas Estas ondas exigem um
meio material para se propagarem. Observe: Ao vibrar, as cordas do
violo transmitem essa vibrao s molculas do ar que se encontram
prximas a ela. Essas molculas, por sua vez, transmitem a vibrao
para outras, e assim su- cessivamente, at ela chegar aos nossos
ouvidos como sensao sonora. As ondas sonoras e as ondas produzidas
na gua so ondas mecnicas. Fazem parte tambm desse grupo as ondas
produzidas em cordas, molas, etc. Ondas eletromagnticas Esse tipo
de onda no exige um meio material ONDA UMA PERTURBAO QUE SE
PROPAGA. TODA ONDA TRANSMITE ENERGIA SEM TRANSPORTAR MATRIA.
47. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 47 para a sua propagao. As
ondas eletromagnticas so produzidas por cargas eltricas em
movimentos muito rpidos de vaivm. o que se passa nas antenas trans-
missoras de rdio, televiso e radar. No vcuo, todas as ondas
eletromagnticas se propagam velocidade de 300 000 km/s. Entre as
ondas eletromagnticas incluem-se as ondas de rdio, de TV, de radar,
luminosas, infravermelhas, ultravioleta, de raios X, de raios gama,
de raios csmicos, microondas. Para entender bem a diferena entre
ondas mecnicas e ondas eletromagnticas, observe e analise
atentamente a figura seguinte. A bomba de vcuo retira o ar contido
na campnula. Portanto, quando a bomba tiver retirado todo o ar da
campnula, o som da campainha no ser mais ouvido. Agora, pense na
luz que a lmpada est emitindo. Mesmo existindo vcuo, ela ser sempre
visvel. Podemos concluir ento que, enquanto as ondas mecnicas
precisam de um meio material para se propagarem, as eletromagnticas
propa- gam-se independentemente desse meio material. b) QUANTO AO
SENTIDO DA VIBRAO, as ondas classificam-se em transversais e
longitudinais. Ondas transversais Ao vibrar, cada ponto de uma
corda desloca-se perpendicularmente direo de propagao da onda. Este
um exemplo de onda transversal. Em uma onda transversal, as
partculas vibram em direes perpendiculares direo de propagao da
onda.
48. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 48 Ondas longitudinais Ao
vibrar, cada ponto de uma mola movimenta-se na mesma direo de
propagao da onda. Esse um exemplo de onda longitudinal. Durante a
vibrao de uma mola, algumas partes se comprimem e outras se
expandem, ou seja, ocorre compresso e expanso da mola. O
comprimento de onda, nesse caso, medido pela distncia entre duas
compresses. Em uma onda longitudinal, as partculas vibram na mesma
direo de propagao da onda. Elementos de uma onda Vamos agora
examinar os diversos elementos de uma onda. Cristas So as elevaes
(A, C, E, G) da onda. Vales So as depresses (B, D, F) da onda.
49. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 49 Comprimento de onda ()*
a menor distncia que vai de uma crista a outra ou de uma depresso a
outra. Note que as cristas ou as depresses podem estar mais prximas
(AB) ou mais distantes (AB) umas das outras, como voc pode ver na
ilustrao a seguir. * Letra grega. L-se lambda. Freqncia (f) Quando
voc prende uma das extremidades de uma rgua sobre a mesa e fora a
outra para baixo, soltando-a a seguir, ela comea a vibrar. Se, ao
vibrar, a rgua faz vinte movimentos de vaivm por segundo, a sua
freqncia de vinte vibraes ou ciclos por segundo. A freqncia de uma
onda depende do nmero de vibraes por segundo da sua fonte de
emisso. A onda se propaga sempre com a mesma freqncia da fonte que
a emitiu, independentemente do meio no qual se propaga.
50. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 50 Por exemplo: uma onda
com determinada freqncia, emitida por uma estao de rdio de Minas
Gerais, ser recebida no Rio de Janeiro, na Bahia, em Braslia, em
Gois com a mesma freqncia. A unidade de freqncia ciclos por segundo
ou hertz (Hz). So ainda muito usados os mltiplos: quilohertz (kHz)
e megahertz (MHz). Perodo (T) Se a rgua executa vinte vibraes por
segundo, qual ser o tempo de uma vibrao completa? Chamamos de
perodo (T) o tempo de uma vibrao ou volta completa. E para o seu
clculo usamos a seguinte relao: O valor do perodo sempre o inverso
da frequncia e sua unidade no S. I. o segundo (s ). Observe que, se
uma rgua apresenta 20 vibraes por segundo, quando impulsionada, sua
freqncia de f = 20 Hz, e seu perodo ser de: Como T = 1 f T = 1 20 T
= 0, 05 s ( perodo de uma volta completa da rgua ) Exemplo: A - Uma
onda apresenta frequncia f = 10 Hz. Determine seu perodo. T = 1 T =
1 f 10 T = 0,1 s 1 kHz = 1 000 Hz 1 MHz 1 000 000 Hz T = 1 f
51. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 51 Velocidade (V) A
velocidade de propagao das ondas constante para um determinado
meio. A velocidade do som no ar, a 0 C 330 m/s. A velocidade da luz
no vcuo 300 000 000 m/s. Para calcularmos a velocidade de uma onda
multiplicamos o seu comprimento pela sua frequncia, como vemos
abaixo. Onde: V = velocidade de propagao = comprimento da onda f =
frequncia Atravs da frmula acima de velocidade, podemos tambm
calcular a frequncia (f ) e o comprimento de onda ( ). frequncia
comprimento de onda Exemplo: A estao de rdio de Sorocaba Cacique 2
FM funciona na frequncia de aproximadamente 96 megahertz ( f = 96
10 6 Hz ). Se a velocidade de propagao das ondas de rdio 3 . 10 8
m/s, qual seu comprimento de onda? Obs.: 1 mega = 10 6 V = 3 . 10 8
m/s f = 96 10 6 Hz = V f = 3 . 10 8 96 10 6 = 0, 03 10 2 = 0, 03
100 = 3 m ( aproximadamente ) V = f f = V = V f Primeiro dividimos
3 por 96, depois conservamos a base que vale 10 e subtramos seus
expoentes ( 10 8 6 = 10 2 ). Da temos:
52. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 52 Exerccios responda em
seu caderno: 1. O que comprimento de onda? 2. O que amplitude? 3. O
que freqncia? 4. A rdio Universitria FM da Unesp dever operar na
freqncia de 100 megahertz (f = 100 10 6 Hz ). Sabendo-se que a
velocidade de propagao das ondas de rdio de 3 . 10 8 m/s, o
comprimento da onda : Use: = V f a) 30 m b) 0,3 m c) 3 m d) 300 m
Fenmenos Sonoros Reflexo Quando ondas sonoras AB, AB, AB
provenientes de um ponto P encontram um obstculo plano rgido MN,
produz-se reflexo das ondas sobre o obstculo. Na volta, produz-se
uma srie de ondas refletidas, CD, CD, que se propagam em sentido
inverso ao das ondas incidentes e se comportam como se emanassem de
uma fonte P, simtrica da fonte P em relao ao plano refletor. Se a
onda incidente for o som, a reflexo pode ocasionar os fenmenos do
eco e da reverberao.
53. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 53 Eco Os obstculos que
refletem o som podem apresentar grandes asperidades. Assim, o som
pode ser refletido por um muro, uma montanha, etc. Osom refletido
chama-se eco, quando se distingue do som direto. Para uma pessoa
ouvir o eco de um som por ela produzido, deve ficar situada a 17 m,
no mnimo, do obstculo refletor, pois o ouvido humano s pode
distinguir dois sons com intervalo de 0,1 s. O som, que tem
velocidade de 340 m/s, nesse tempo, percorre 34 m. Osonar um
aparelho capaz de emitir ondas sonoras na gua e captar seus ecos,
permitindo, assim, a localiza- o de objetos sob a gua. Medindo o
tempo entre a emisso do som e a recepo do seu eco, o sonar pode
determinar a distncia exata e a forma aproximada do objeto. O sonar
serve para orientar a navegao, obter o perfil dos fundos marinhos,
revelar a presena de cardumes, etc. Alguns animais, como o golfinho
e o morcego, possuem radares biolgicos e se orientam pelos ecos dos
sons que emitem. Reverberao Em grandes salas fechadas ocorre o
encontro do som com as paredes. Esse encontro produz reflexes
mltiplas que no s reforam o som, como tambm o prolongam durante
algum tempo, depois que cessou a emisso. esse prolongamento que
constitui a reverberao. A reverberao ocorre quando o som refletido
atinge o observador no instante em que o som direto est se
extinguindo, ocasionando o prolongamento da sensao auditiva. Refrao
Consiste no processo de a onda sonora passar de um meio para outro,
mudando sua velocidade de propagao e o comprimento de onda, mas
mantendo constante a freqncia. Difrao Fenmeno em que uma onda
sonora pode transpor obstculos.
54. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 54 Exemplo: Quando se
coloca um obstculo entre uma fonte sonora e o ouvido, o som
enfraquecido, porm no extinto. Logo, as ondas sonoras no se
propagam somente em linha reta, mas sofrem desvios nas extremidades
dos obstculos que encontram. Interferncia Consiste em um
recebimento de dois ou mais sons de fontes diferentes. Neste caso,
teremos uma regio do espao na qual, em certos pontos, ouvire- mos
um som forte e, em outros, um som fraco ou ausncia de som.
Ressonncia Quando um corpo comea a vibrar por influncia de outro,
na mesma freqncia deste, ocorre um fenmeno chamado ressonncia. Como
exemplo, podemos citar o vidro de uma janela que se quebra ao
entrar em ressonncia com as ondas sonoras produzidas por um avio a
jato. O SOM Observando as duas ilustraes a seguir, voc pode notar
que o som est presente nas duas situaes representadas. Alm disso,
pode perceber que um som desagradvel, e o outro no. O que produz
estes sons? A buzina e o fone do telefone so dispositivos capazes
de transformar a energia eltrica em energia sonora. Som forte
interferncia construtiva Som fraco interferncia destrutiva
55. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 55 As ondas sonoras
Observe a figura abaixo: A vibrao da lmina produz som. O som
resulta sempre da vibrao de um corpo. Quando a lmina vai para a
frente, ela empurra o ar; quando ela vai para trs, ela puxa o ar.
Esse movimento de vaivm se propaga em todas as direes, em ondas
longitudinais. O som no se propaga apenas no ar, mas em qualquer
meio material, seja ele slido, lquido ou gasoso. Alis, o som se
transmite melhor nos slidos do que nos lquidos, e melhor nos
lquidos do que nos gases. A velocidade do som Como acabamos de ver,
a onda sonora precisa de um meio material para se propagar, e sua
propagao mais fcil em determinados meios. Portanto, a velocidade do
som depende do meio em que o som se propaga. No ar e em todos os
gases, a velocidade do som depende tambm da temperatura. Nos
lquidos e slidos, a velocidade do som menos afetada pela variao da
temperatura. Veja alguns dados na tabela abaixo: 25 4540
56. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 56 Leitura complementar
Infra-som e ultra-som De um modo geral, o ser humano capaz de ouvir
sons compreendidos no intervalo de freqncia entre 20 Hz e 20 000
Hz. Sons cuja freqncia esteja abaixo de 20 Hz no so audveis e
denominam- se infra-sons. Sons cuja freqncia esteja acima dos 20
000 Hz denominam-se ultra-sons. Os ultra-sons tm inmeras aplicaes
em medicina. J os infra-sons apresentam interesse porque so gerados
por ocasio de terremotos. Qualidades fisiolgicas Algumas
caractersticas do som esto diretamente relacionadas com o nosso
sentido da audio. A estas caractersticas denominamos qualidades
fisiolgicas do som. Timbre Na execuo de uma msica por uma
orquestra, podemos distinguir os sons dos diferentes instrumentos,
como o do violino, do piano, da flauta, da bateria. A qualidade do
som que nos permite identificar a sua origem chama-se timbre. graas
ao timbre que conseguimos distinguir os vrios instrumentos de uma
orquestra.
57. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 57 Intensidade A
intensidade uma qualidade do som que nos permite distinguir sons
fortes de sons fracos. A intensidade est relacionada amplitude da
onda sonora: quanto mais intensa, maior a amplitude. Altura A voz
de um garoto aguda; a de um adulto grave. A altura uma qualidade do
som que nos permite distinguir sons graves de sons agudos. A altura
est relacionada freqncia da onda sonora: quanto maior a freqncia,
mais agudo o som e vice-versa. A reflexo do som A reflexo do som
ocorre quando a onda sonora atinge um obstculo e volta. A reflexo
pode ser observada em qualquer fenmeno ondulatrio, mas, no caso do
som, provoca um efeito especialmente interessante: o eco. O eco s
ocorre se a distncia entre a origem do som e o obstculo for, no
mnimo, de 17 metros. Para entender o porqu disso, acompanhe a
explicao que se segue. Nossos ouvidos tm capacidade de distinguir
sons emitidos num intervalo de tempo de, no mnimo, 1/10 s. Em
intervalos menores, os sons se superpem. A velocidade de propagao
do som no ar, a 15 C, de 340 m/s; 1/10 desse valor equivale a 34
metros. O dobro de 17 34, que a distncia que o som percorre at o
obstculo, donde ele volta at a fonte do som, percorrendo novamente
a mesma distncia, ou seja, 17 metros. Os rudos e a msica Os rudos
so produzidos por vibraes irregulares. Os sons musicais so
produzidos por vibraes regulares. Um conjunto musical formado por
diferentes instrumentos sonoros, que harmonizam seus sons e
produzem melodias agradveis. O violo e a guitarra so instrumentos
de cordas. O saxofone, a corneta e a clarineta so instrumentos de
sopro. O pandeiro, o atabaque, o prato e a bateria so instrumentos
de percusso.
58. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 58 Exemplo: A) Joo estava
em um campo e deu um grito, 4 s depois ouviu o eco. A que distncia
ele estava do anteparo que refletiu o som? Use: S = v . t Obs.: se
houver eco multiplicamos a distncia ( S ) por 2. 2 S = v . t 2 S =
340 . 4 2 S = 1360 S = 1360 2 S = 680 m Exerccios Responda em seu
caderno: 5. O que infra-som? E ultra-som? 6. O que intensidade de
um som? 7. O que altura de um som? 8. A exploso produzida em uma
pedreira foi ouvida por algumas pessoas, 5s aps ter ocorrido. A
distncia entre as pessoas e a pedreira, naquele local, em que a
velocidade do som era de 340 m/s : Use: S = v t a) 170 m b) 1,7 m
c) 17000 m d) 1700 m 9. Um caador dispara a arma diante de um
anteparo refletor e ouve o eco do tiro 6 s aps. Sabendo que o som
se propaga no ar com v = 340 m/s, calcular a distncia do caador ao
anteparo. S S
59. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 59 10. O claro de uma
exploso foi visto por pessoas que estavam a 2720 m do local. Quanto
tempo depois ouviram o rudo produzido por ela? LUZ: REFLEXO E
REFRAO A luz uma radiao ou onda eletromagntica visvel. Do ponto de
vista da Fsica, no h diferena entre ondas de rdio, televiso,
microondas, raios X e luz: todas so ondas eletromagnticas, todas
transportam energia propagando-se no vcuo a enorme velocidade. A
luz nos permite ver essa energia. Fontes de luz De maneira geral,
as fontes de luz so naturais ou artificiais. Fonte naturais O Sol
fornece a energia luminosa para todo o Sistema Solar. As estrelas
tambm emitem luz. Fontes artificiais As primeiras fontes de luz que
o homem criou eram baseadas no fogo. A tcnica produziu fontes de
luz baseadas na eletricidade e em outras formas de energia. Ex.:
vela, lanterna, lmpada, etc. Corpos luminosos e corpos iluminados
Observando os diferentes tipos de fontes de luz, verifica-se que
essas fontes so corpos que tm luz prpria. o caso, entre outros, de
uma lmpada ou do Sol. Todos os corpos que tm luz prpria so chamados
de corpos luminosos. A maioria dos corpos que ns vemos no tem luz
prpria. Eles refletem a luz que recebem de outros corpos e, por
isso, se chamam corpos iluminados. A Lua um corpo iluminado. Voc
pode v-la tanto de noite como de dia. Entretanto, como ela no tem
luz prpria e reflete a luz do Sol, parte dela ou a sua totalidade
fica s escuras durante o seu movimento em torno da Terra. E por
causa disso que temos as fases da Lua (veja quadro seguinte).
60. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 60 A luz atravessa todos
os corpos? Observe os seguintes exemplos: Corpos como vidros do
carro deixam-se atravessar totalmente pela luz: so corpos
transparentes.
61. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 61 A luz atravessa
parcialmente o vidro decorado do vitral da foto. Nesse caso, temos
um corpo translcido. A luz no atravessa o corpo do novilho.
Trata-se de um corpo opaco. A velocidade da luz em outros meios A
velocidade da luz no vcuo uma constante universal importantssima.
De acordo com a Teoria da Relatividade, a velocidade mxima possvel,
para qualquer corpo no Universo. A velocidade da luz, porm, depende
do meio em que ela se propaga. Veja na tabela abaixo alguns valores
aproximados da velocidade da luz em determinados meios. Propagao da
luz . fcil comprovar isso. Basta fazer a experincia da gravura
anterior. O menino s consegue ver a vela quando seu olho, o orifcio
e a vela esto em linha reta. 1) A LUZ SE PROPAGA EM LINHA RETA. 2)
A LUZ SE PROPAGA NO VCUO. 3) A LUZ SE PROPAGA EM TODAS AS
DIREES.
62. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 62 Princpio da propagao
retilnea da luz A figura mostra um raio de luz solar penetrando num
quarto escuro atravs de um orifcio muito pequeno, segundo uma
trajetria retilnea. Princpio da independncia dos raios de luz Se o
motorista indicado na figura enxerga o passageiro atravs do espelho
retrovisor, este tambm enxerga o motorista. Princpio da
independncia dos raios de luz A figura ao lado mostra um feixe de
luz cruzando com outro e seguindo o seu caminho como se o outro no
existisse. Num meio homogneo e transparente, a luz se propaga em
linha reta. O caminho seguido pela luz independe do sentido da
propagao. Um raio de luz, ao cruzar com outro, no interfere na sua
propagao.
63. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 63 Reflexo da luz Quando
um feixe de luz atinge um obstculo, ele se reflete, isto , volta
para o meio de onde se propagou. Se esta reflexo se d em todas as
direes, ela chamada de reflexo difusa. esta forma de reflexo da luz
que nos permite ver os objetos. Mas se os raios de luz atingem uma
superfcie polida ou um espelho, eles se refletem numa direo
determinada: a chamada reflexo especular. Lei da reflexo Imagine
uma superfcie S plana e polida. Um raio de luz i incide nessa
superfcie, formando um ngulo 1 com a normal n (reta perpendicular
superfcie), e se reflete num raio de luz r que forma um ngulo 2 com
a normal n. Segundo a lei da reflexo, 1 = 2, ou seja, se a reflexo
especular: Obs.: - letra do alfabeto grego chamada teta, usada para
representar ngulos. O NGULO DE INCIDNCIA SEMPRE IGUAL AO NGULO DE
REFLEXO.
64. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 64 Refrao da luz Voc j
observou o fenmeno apresentado nesta figura? Por que um objeto
parece estar quebrado quando o colocamos num copo com gua? O
termmetro parece estar quebrado quando parte dele est mergulhado em
gua. Isso se deve ao fenmeno da refrao da luz. A refrao da luz
acontece quando a luz passa de um meio transparente para outro, com
mudana de direo. Observe esta outra figura: O desvio sofrido pela
direo de propagao da luz se deve variao de sua velocidade quando
ela passa de um meio para o outro. S existe refrao quando o raio de
luz incide obliquamente em relao superfcie da gua ou de qualquer
outro meio transparente. Quando a luz incide perpendicularmente
superfcie, no h desvio do raio de luz, embora haja variao na sua
velocidade. Uma piscina parece menos profunda do que na realidade,
quando observada de uma direo perpendicular sua superfcie.
interessante notar que o desvio sofrido pelo raio de luz depende da
freqncia da radiao, ou seja, da sua cor. Por isso, um feixe de luz
branca, ao atravessar um prisma, sofre uma decomposio de
cores.
65. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 65 Os prismas de vidro
possuem a capacidade de decompor a luz solar ou branca. Os raios
solares que incidem sobre um prisma decompem-se nas cores:
vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, anil e violeta (cores
do arco-ris). Esse conjunto de cores chamado espectro solar.
possvel fazer a experincia inversa, isto , compor a luz branca a
partir das sete cores do espectro solar. Isso feito no aparelho
chamado disco de Newton. O disco de Newton formado por seqncias das
cores do espectro solar. Se esse disco gira rapidamente, aparece a
cor branca sobre sua superfcie e desaparecem as cores do espectro
solar. Exerccios Responda em seu caderno: 11. Que so corpos
transparentes, translcidos e opacos? D exemplos. 12. O que reflexo
difusa? E reflexo especular? GABARITO DE FSICA - CEESVO MDULO 8
Exerc. 4 = 3 m letra c) Exerc. 8 S = 1700 m letra d) Exerc. 9 S =
1020 m Exerc. 10 t = 8 s PRISMA UM CORPO DE VIDRO FORMADO POR DUAS
SUPERFCIES PLANAS E NO PARALELAS.
66. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 66
67. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 67
68. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 68 BIBLIOGRAFIA BONJORNO,
Regina Azenha e BONJORNO, Jos Roberto e BONJORNO, Valter e RAMOS,
Clinton Marcico. Fsica Termologia, tica Geomtrica, Ondulatria, Vol.
2, Editora FTD. BONJORNO, Regina Azenha e BONJORNO, Jos Roberto e
BONJORNO, Valter e RAMOS, Clinton Marcico. Fsica Fundamental, 2
grau, Volume nico, Editora FTD. LOPES, Plnio Carvalho Lopes.
Cincias O ecossistema fatores qumicos e fsicos. 8 S. Editora
Saraiva. CRUZ, Daniel. Cincias e Educao Ambiental Qumica e Fsica.
Editora tica. BARROS, Carlos e PAULINO, Wilson Roberto. Fsica e
Qumica. Editora tica. CARVALHO, Odair e FERNANDES, Napoleo. Cincias
em nova dimenso. Editora FTD. Telecurso 2000. Fsica. Vol. 2. Fundao
Roberto Marinho. FERRARO, Nicolau Gilberto. Eletricidade histria e
aplicaes. Editora Moderna. Perspectivas para o Ensino de Fsica
SEE/CENP So Paulo 2005. Apostilas George Washington. Fsica. Ensino
Mdio Supletivo. MONTANARI, Valdir. Viagem ao interior da matria.
Editora Atual. MXIMO, Antnio e ALVARENGA, Beatriz. Fsica. Vol.
nico. Editora Scipione.
69. Apostila 2 2 Srie Fsica - CEESVO 69 ELABORAO:EQUIPE DE
FSICA - CEESVO 2005 Geonrio Pinheiro da Silva Jair Cruzeiro EQUIPE
DE FSICA 2008 Bruno Bertolino Leite Brotas Jair Cruzeiro Marcos
Tadeu Vieira Cassar Rita de Cssia de Almeida Ribeiro DIGITAO e
COORDENAO PCP - Neiva Aparecida Ferraz Nunes DIREO Elisabete
Marinoni Gomes Maria Isabel R. de C. Kupper Atualizao 2008 APOIO.
Prefeitura Municipal de Votorantim.