terça-feira, 31 de julho de 2012

Cursos do Blog - Termologia, Óptica e Ondas

Óptica Geométrica
 

Borges e Nicolau

A Óptica Geométrica estuda a propagação da luz nos diferentes meios e os fenômenos que dela decorrem: a reflexão e a refração. Este estudo é feito a partir da noção de raio de luz e de princípios fundamentais.

Raios de luz. Feixe de luz 

Para representar que a luz emitida pela chama de uma vela atinge a vista de um observador, utilizamos linhas orientadas que fornecem  a direção e o sentido de propagação da luz. Tais linhas são chamadas raios de luz.


Um conjunto de raios de luz é chamado feixe de luz. Este pode ser convergente, divergente ou de raios paralelos.


Meios transparentes, translúcidos e opacos
 

Os meios através dos quais os objetos podem ser vistos nitidamente são chamados transparentes. Ao atravessar um meio transparente a luz percorre trajetórias regulares e bem definidas. O ar atmosférico existente numa sala e a água em camadas pouco espessas, são exemplos de meios transparentes.
Os meios através dos quais os objetos não podem ser vistos nitidamente são chamados translúcidos. O papel de seda e o vidro fosco são exemplos de meios translúcidos. Ao atravessar um meio translúcido a luz percorre trajetórias irregulares e indefinidas.
Os meios que não permitem que a luz os atravesse são chamados opacos. É o caso de uma parede de concreto.
 

Observação: Um meio é homogêneo quando apresenta as mesmas propriedades em todos os seus pontos.

A velocidade de propagação da luz
 

Todas as luzes, monocromáticas (isto é, luzes de uma só cor) ou policromáticas (luzes constituídas pela superposição de luzes de cores diferentes, como a luz solar branca) propagam-se no vácuo com a mesma velocidade que é aproximadamente igual a 3,0.105 km/s.
Nos meios materiais homogêneos e transparentes a velocidade de propagação da luz é menor que no vácuo e seu valor depende da cor da luz que se propaga. Num meio material, a luz monocromática vermelha apresenta a maior velocidade de propagação e a violeta, a menor. As luzes das demais cores apresentam velocidades de propagação intermediárias. Na ordem decrescente de velocidade: luz vermelha, alaranjada, amarela, verde azul, anil e violeta.


Ano-Luz

Um ano-luz é a distância que a luz percorre no vácuo durante um ano terrestre. Vamos transformar em quilômetros o comprimento equivalente a um ano-luz.
Sendo c = 3,0.
105 km/s a velocidade de propagação da luz no vácuo e 
Δt = 1 ano terrestre = 365,2 dias = 365,2.24.3600 s 3,16.107 s, 
de d = c.Δt, vem: 
                                  
1 ano-luz = 3,0.
105 km/s.3,16.107 s
1 ano-luz
9,5.1012 km
 

Princípios da Óptica Geométrica

a) Princípio da propagação retilínea
 

Nos meios homogêneos e transparentes a luz se propaga em linha reta
 

b) Princípio da independência dos raios de luz
 

Quando raios de luz se cruzam, cada um segue sua propagação como se os outros não existissem
 

Observações: As leis da reflexão e refração são consideradas princípios no estudo da Óptica Geométrica. Estas leis serão analisadas nos próximos capítulos. 

Como decorrência dos princípios anteriores, podemos enunciar a reversibilidade da luz:
 

A trajetória seguida pela luz, não depende do sentido de propagação

Exercícios básicos
 

Exercício 1:
Analise as afirmações abaixo e indique as corretas:
a) O ar atmosférico de uma sala é um meio transparente.
b) A água em camadas espessas é um meio transparente.
c) O vidro fosco é um meio translúcido.
d) A atmosfera terrestre, cuja densidade diminui com o aumento da altitude, é um meio homogêneo.
e) Nos meios transparentes e translúcidos a luz se propaga em linha reta.

Resolução:


a) Correta. O ar atmosférico existente em uma sala é um meio transparente.
b) Incorreta. A água em pequenas camadas e um meio transparente. Já em camadas espessas não é um meio transparente.
c) Correta. Através do vidro fosco os objetos não são vistos nitidamente. Logo é um meio translúcido.
d) Incorreta. Um meio homogêneo apresenta as mesmas propriedades emtodos os seus pontos.
e) Incorreta. A luz se propaga em linha reta nos meios transpsrentes e homogêneos.

Resposta:
Corretas: a) e c)


Exercício 2:
Um ano-luz tem a dimensão de:
a) tempo; b) velocidade; c) aceleração; d) comprimento; e) energia.

Resolução:

Um ano-luz é a distância que a luz percorre no vácuo durante um ano terrestre.
A dimensão de ano-luz é comprimento.

Resposta: d


Exercício 3:
Uma estrela está situada a 4 anos-luz da Terra. Qual a distância entre a estrela e a Terra em quilômetros?
x
Resolução:

1 ano-luz corresponde aproximadamente a 9,5.1012 km. Portanto, 4 anos-luz correspondem a 4 x 9,5.1012 km = 38.1012 km

Resposta: 38.
1012 km

Exercício 4:
O holofote A ilumina o artista situado no lado direito. Desliga-se A e liga-se o holofote B iluminando o artista situado no lado esquerdo. A seguir, ligam-se os dois holofotes e os feixes se cruzam. Os artistas ficam iluminados? Em que princípio da Óptica Geométrica você baseou sua resposta?



Resolução:

Os artistas ficam iluminados. Princípio da independência dos raios de luz. 
x
Exercício 5:
Tem-se uma associação de espelhos planos. Um raio de luz incide no espelho
E1 e segue a trajetória ABCD, emergindo do espelho E2.


Represente a trajetória da luz que incide no espelho E2, segundo o raio DC. Em que fato da Óptica Geométrica você baseou sua resposta?


Resolução:


Reversibilidade da luz.

segunda-feira, 30 de julho de 2012

Cursos do Blog - Mecânica

O que a Dinâmica estuda?

Borges e Nicolau
Vimos que a Cinemática é o ramo da Física que descreve os movimentos, determinando a posição, a velocidade e a aceleração de um corpo em cada instante. A Dinâmica estuda os movimentos dos corpos e as causas que os produzem ou os modificam.

As Leis de Newton

Isaac Newton, em sua obra “Princípios Matemáticos da Filosofia Natural”, enunciou as três leis fundamentais do movimento, conhecidas hoje como Leis de Newton. Sobre elas se estrutura a Dinâmica.
x
Primeira Lei de Newton ou Princípio da Inércia
x
Um ponto material é chamado isolado quando não existem forças atuando nele ou quando as forças aplicadas ao ponto têm resultante nula. 

A primeira Lei de Newton estabelece que:
x
Um ponto material isolado ou está em repouso ou realiza movimento retilíneo uniforme.

Desta lei resulta o conceito dinâmico de força: 

Força é a causa que produz num corpo variação de velocidade e, portanto, aceleração.
 
A seguir, apresentamos a primeira lei em sua formulação original:

Todo corpo continua em seu estado de repouso ou movimento uniforme em uma linha reta, a menos que ele seja obrigado a mudar aquele estado por forças imprimidas sobre ele.

Inércia

A tendência de um corpo de manter seu estado de repouso ou de movimento retilíneo com velocidade constante é chamada inércia. Por isso, a primeira lei de Newton é também chamada princípio da inércia.

Um corpo em repouso tende, por inércia, a permanecer em repouso. Um corpo em movimento tende, por inércia, a continuar em movimento, mantendo constante sua velocidade vetorial.

Exemplos:


Quando o ônibus freia, os passageiros tendem, por inércia, a prosseguir com a velocidade que tinham, em relação ao solo. Assim, são atirados para frente em relação ao ônibus.



Quando o ônibus parte, os passageiros  tendem, por inércia, a permanecer em repouso, em relação  ao solo. Assim, são atirados para trás em relação ao ônibus.

Os referenciais em relação aos quais vale o princípio da inércia são chamados referenciais inerciais.

Animação sobre o princípio da inércia: clique aqui

Exercícios básicos

Exercício 1:
Analise as afirmações abaixo e indique as corretas:
a) Pode haver movimento mesmo na ausência de forças.
b) A resultante das forças que agem num corpo é nula. Necessariamente o corpo está em repouso.
c) Um corpo realiza um movimento retilíneo e uniforme sob ação de duas forças F1 e F2. Estas forças têm mesma direção, mesma intensidade e sentidos opostos.
d) Um corpo em repouso tende, por inércia, a permanecer em repouso.

Resolução: 

a) Correta: Na ausência de forças um ponto material está em repouso ou realiza movimento retilíneo e uniforme. Logo, pode haver movimento mesmo na ausência de forças.
b) Incorreta. O corpo pode estar em MRU
c) Correta. A resultante das forças deve ser nula. Logo, F1 e F2 têm mesma direção, mesma intensidade e sentidos opostos.
d) Correta:Por inércia um corpo em repouso tende a permanecer em repouso.

Resposta:
Corretas: a); c); d)


Exercício 2:
Um cavalo, em pleno galope, para bruscamente. Explique por que o cavaleiro é projetado para frente.


Resolução:

O cavaleiro, por inércia, tende a manter sua velocidade em relação ao solo e, como consequência, é projetado para frente em relação ao cavalo.

Exercício 3:
Quatro pontos materiais estão em movimento sob ação de forças indicadas nas figuras. Todas as forças têm mesmo módulo. Quais partículas realizam MRU?

Clique para ampliar

Resolução: 

Realizam MRU as partículas sujeitas a forças cuja resultante é nula. Isto ocorre com as partículas (1) e (4).

Respostas: (1) e (4)


Exercício 4:
Uma pequena esfera realiza um movimento circular uniforme numa mesa horizontal lisa, no sentido anti-horário. Ao passar pela posição P, o fio que mantém a esfera em trajetória circular se rompe.


Esquematize a trajetória realizada pela esfera após o rompimento do fio?

Resolução:

Por inércia a partícula tende a manter a velocidade que ela possuía no instante em que o fio rompeu:


Exercício 5:
O uso do cinto de segurança nos automóveis previne lesões graves no motorista e nos passageiros, durante uma colisão. Explique a função deste equipamento?

Resolução:

Numa colisão, o motorista e os passageiros, devido à inércia tendem a continuar em movimento e podem, eventualmente, chocar-se contra o para brisas, o volante e os bancos. Os cintos de segurança aplicam forças nos corpos das pessoas, diminuindo suas velocidades.

domingo, 29 de julho de 2012

Arte do Blog


Richard Lindner

Richard Lindner é um artista gráfico, ilustrador e pintor nascido em 1901, em Hamburgo. Sua mãe era americana. Ele cresceu em Nuremberg e estudou no Kunstgewerbeschule. Entre o anos de 1924 a 1927, Lindner viveu em Munique onde estudou, em 1925, na Kunstakademie


No final de 1927 ele se mudou para Berlim e lá permaneceu até 1928, quando regressou a Munique para ser diretor de arte de uma editora. A estada em Berlim durou até 1933, mas com a ascenção do nazismo Lindner achou por bem mudar de ares e foi para Paris.


Lindner serviu no exército francês durante a Segunda Guerra Mundial. Em 1941 ele foi para os EUA e trabalhou em Nova York como ilustrador de livros e revistas e fez contato com artistas de Nova York e emigrantes alemães. Em 1948 ele se tornou cidadão americano. 


Desde 1952 Richard Lindner lecionou no Instituto Pratt, no Brooklyn e a partir de 1967 na Universidade de Yale, School of Art and Architecture, New Haven. Em 1965 ele se tornou Professor Visitante na Akademie bildende Kunste, em Hamburgo. 


Lindner não começou a pintar seriamente até 1950. Tendo vivido na Alemanha até os anos 1930, foi fortemente influenciado pela arte satírica de George Grosz e Otto Dix e pelo movimento dadaísta alemão. As pinturas de Lindner normalmente apresentam mulheres de espartilho e enigmáticas figuras masculinas.


Richard Lindner morreu em 1978 e embora tenha sido relativamente esquecido após sua morte, seus trabalhos são hoje disputado por colecionadores que reconhecem a originalidade da obra.


Saiba mais aqui

sábado, 28 de julho de 2012

Especial de Sábado

Ganhadores do Premio Nobel de Física

Borges e Nicolau
x
1963
Eugene Paul Wigner por aplicar princípios de simetria na teoria das partículas elementares, Maria Geoppert Mayer e J. Hans D. Jensen pelo estudo do modelo de camadas dos núcleos.

Eugene Paul Wigner (1902-1995), físico húngaro-americano; Maria Geoppert Mayer (1906-1972), física alemã-americana; J. Hans D. Jensen (1907-1973), físico alemão 

Eugene Paul Wigner foi um físico teórico e matemático nascido na Hungria e naturalizado norte-americano. Wigner estudou engenharia química na Technische Hochschule em Berlim (hoje Technische Universität Berlin). Sua importância deve-se ao fato dele ter lançado os alicerces para a teoria de simetrias na mecânica quântica, bem como por sua pesquisa sobre a estrutura do núcleo atômico. Wigner também é importante por seu trabalho em matemática pura, sendo autor de uma série de teoremas.

Maria Goeppert-Mayer nasceu na Alemanha e naturalizou-se norte americana. Ela estudou Física na Universidade de Göttingen, onde seu pai era professor. Desde tenra idade ela esteve cercada por intelectuais, alunos e professores da universidade, incluindo o futuro ganhador do Nobel Enrico Fermi, além de Werner Heisenberg, Paul Dirac e Wolfgang Pauli. Maria Goeppert-Mayer foi a segunda mulher a ser laureada com o premio Nobel de Física, depois de Marie Curie.

Johannes Hans Daniel Jensen foi um físico nuclear alemão. Jensen estudou física, matemática, físico-química e filosofia na Freiburg Albert-Ludwigs-Universität e na Universidade de Hamburgo entre 1926 e 1931, tendo obtido o doutorado em 1932. Jensen completou a sua habilitação em 1936 na Universidade de Hamburgo. Após a
Segunda Guerra Mundial Jensen lecionou na Universidade de Heidelberg e foi professor visitante na Universidade de Wisconsin-Madison, no Institute for Advanced Study da Universidade de Indiana e no Instituto de Tecnologia da Califórnia. Jensen compartilhou metade do Premio Nobel de Física de 1963 com Maria Göppert-Mayer por sua proposta do modelo de concha nuclear.   

Saiba mais. Clique aqui, aqui e aqui

Próximo Sábado: Ganhadores do Premio Nobel de 1964:
Charles Hard Townes, Nicolay Gennadiyevich Basov e Aleksandr Mikhailovich Prokhorov por trabalhos fundamentais no campo da eletrônica quântica conduzindo à construção de osciladores e amplificadores baseados no princípio dos maser e laser.

quinta-feira, 26 de julho de 2012

Cursos do Blog - Eletricidade

Volta às aulas

Borges e Nicolau

Na próxima semana (01/08) reiniciaremos os "Cursos do Blog". Em todas as quartas-feiras, entre 01 de agosto e 19 de dezembro, serão publicadas aulas especialmente preparadas para alunos do terceiro ano do Ensino Médio.

Eis a nossa programação:

01/08: Associação de Resistores (I)
08/08: Associação de Resistores (II)
15/08: Amperímetro. Voltímetro. Ponte de Wheatstone
22/08: Gerador Elétrico. Força eletromotriz. Equação do gerador. Curva característica de um gerador
29/08: Circuito simples. Lei de Pouillet. Associação de geradores
05/09: Receptor Elétrico. Força contra-eletromotriz. Equação do receptor
12/09: Curva característica de um receptor. Circuito gerador-receptor-resistor
19/09: Capacitores. Capacitor num circuito elétrico
26/09: Primeiro fenômeno eletromagnético
03/10: Segundo fenômeno eletromagnético
10/10: Terceiro fenômeno eletromagnético
17/10: Voltando ao primeiro fenômeno eletromagnético
24/10: Condutores paralelos
31/10: Voltando ao segundo fenômeno eletromagnético
07/11: Voltando ao terceiro fenômeno eletromagnético
14/11: Efeito fotoelétrico (I)
21/11: Efeito fotoelétrico (II)
28/11: Caráter dual da Luz. Princípio da Incerteza
05/12: O átomo de Bohr
12/12: As forças fundamentais da Natureza
19/12: Simulado

Cursos do Blog - Termologia, Óptica e Ondas

Volta às aulas

Borges e Nicolau

Na próxima semana (31/07) reiniciaremos os "Cursos do Blog". Em todas as terças-feiras, entre 31 de julho e 18 de dezembro, serão publicadas aulas especialmente preparadas para alunos do segundo ano do Ensino Médio.

Eis a nossa programação:

31/07: Princípios da Óptica Geométrica
07/08: Sombra. Eclipses. Câmara escura de orifício
14/08: Reflexão da Luz. Lei da Reflexão. A cor de um corpo por reflexão
21/08: Imagem de um ponto num espelho plano. Campo visual de um espelho plano
28/08: Imagem de um objeto extenso. Associação de espelhos planos.
04/09: Espelhos esféricos. Elementos geométricos de um espelho esférico. Dois raios notáveis
11/09: Construção de imagens nos espelhos esféricos.
18/09: Equação de Gauss. Aumento linear transversal
25/09: Refração da luz. Índice de refração absoluto. Lei de Snell-Descartes.
02/10: Reflexão Total
09/10: Dioptro Plano. Dispersão luminosa
16/10: Lentes esféricas. Comportamento óptico. Elementos geométricos. Dois raios notáveis
23/10: Construção de imagens nas lentes
30/10: Equação de Gauss. Aumento linear transversal
06/11: Óptica da visão
13/11: Conceito de onda. Natureza das ondas. Tipos de ondas
20/11: Reflexão e refração de pulsos
27/11: Fenômenos ondulatórios
04/12: Ondas sonoras. Qualidades fisiológicas do som
11/12: Cordas vibrantes. Tubos sonoros
18/12: Simulado

Cursos do Blog - Mecânica

Volta às aulas

Borges e Nicolau

Na próxima semana (30/07) reiniciaremos os "Cursos do Blog". Em todas as segundas-feiras, entre 30 de julho e 17 de dezembro, serão publicadas aulas especialmente preparadas para alunos do primeiro ano do Ensino Médio.

Eis a nossa programação:

30/07: Primeira Lei de Newton
06/08: Segunda Lei de Newton. Peso de um corpo
13/08: Terceira Lei de Newton
20/08: Aplicando as Leis de Newton
27/08: Aplicando as Leis de Newton (II)
03/09: Atrito dinâmico
10/09: Atrito estático
17/09: Forças em trajetórias curvilíneas
24/09: Aplicações
01/10: Trabalho de uma força constante. Trabalho do peso.
08/10: Trabalho de uma força qualquer. Trabalho da força elástica.
15/10: Energia Cinética. Teorema da Energia Cinética
22/10: Energia potencial Gravitacional e Elástica. Energia Mecânica
29/10: Impulso e Quantidade de Movimento
05/11: Teorema do Impulso
12/11: Conservação da Quantidade de Movimento
19/11: Gravitação. Leis de Kepler
26/11: Lei da Gravitação Universal
03/12: Estática do ponto material
10/12: Estática do corpo extenso
17/12: Simulado

quarta-feira, 25 de julho de 2012

Caiu no vestibular

Dieta espacial


(PUC-SP) 
Garfield, com a finalidade de diminuir seu peso, poderia ir para quais planetas? Considere a tabela a seguir e gTerra = 9,8 m/s2, MT = massa da Terra e
RT = raio da Terra:


a) Marte, Urano e Saturno
b) Vênus, Urano e Netuno
c) Marte, Vênus e Saturno
d) Mercúrio, Vênus e Marte
e) Mercúrio, Vênus e Júpiter

Resolução:

O peso é dado por: P = m.g. Como a massa é constante, para perder peso Garfield deve ir para os planetas onde a aceleração da gravidade g é menor do que a aceleração da gravidade gT na Terra.

Sendo na Terra gT = G.[MT /(RT)2], temos para os demais planetas:

Mercúrio

gM = G.[MM /(RM)2 ] = G.[0,055MT/(0,38RT)2] => 
gM = [0,055/(0,38)2].gT => gM 0,38.gT

Cálculos idênticos são feitos para os outros planetas. Assim, temos:

Vênus: 

gV = G.[MV/(RV)2 ] => gV = [0,81/(0,95)2].gT => gV 0,89.gT

Marte: 

gMarte = G.[MMarte/(RMarte)2 ] => gMarte = [0,11/(0,53)2].gT => gMarte 0,39.gT

Júpiter:

gJ = G.[MJ/(RJ)2 ] => gJ = [316,5/(11,2)2].gT => gJ 2,5.gT

Saturno:

gS = G.[MS/(RS)2 ] => gS = [94,8/(9,4)2].gT => gS 1,1.gT

Urano:

gU = G.[MU/(RU)2 ] => gU = [14,4/(4,0)2].gT => gU 0,90.gT

Netuno:

gN = G.[MN/(RN)2 ] => gN = [0,81/(0,95)2].gT => gN 1,1.gT

Os planetas cuja aceleração da gravidade em suas superfícies são menores do que a da Terra são: Mercúrio, Vênus, Marte e Urano.

Logo, a alternativa correta é d.

terça-feira, 24 de julho de 2012

Leituras do Blog

Fabricando projéteis de chumbo

Borges e Nicolau

Ao cair as gotas de chuva são inicialmente esféricas e adquirem a forma de gota em função da resistência do ar. Se deixarmos cair pequenas porções de chumbo derretido estas tomarão a forma de esferas perfeitas. Para alturas da ordem de 50 metros a resistência do ar é desprezível.

Assim são feitos os projéteis de chumbo chamados de projéteis de torre, por que ao serem fabricados caem do topo de uma alta “torre de projéteis”, que são estruturas de metal de 45 m de altura. Em sua parte superior elas têm caldeiras para fundir o metal e na parte inferior um tanque cheio de água.


A gota de chumbo derretido se transforma em um projétil sólido enquanto cai.
O mergulho na água é necessário apenas para suavizar o impacto da queda e impedi-lo de perder sua forma esférica. Essa técnica tem sido usada para produzir projéteis de até 6 mm de diâmetro, projéteis maiores são feitos por outros processos. 
(Fonte: J. Perelman - Aprenda Física brincando – Hemus – Livraria Editora Ltda.) 

Água em órbita

No vídeo constatamos que num ambiente de imponderabilidade a água adquire a forma esférica. Convém lembrar que um corpo em órbita em torno da Terra aparenta estar sem peso, embora seja exatamente o peso que o mantém em órbita.


Veja o vídeo aqui

segunda-feira, 23 de julho de 2012

Leituras do Blog


Arquimedes e a mais antiga das máquinas simples

Borges e Nicolau

Arquimedes (287–212 a.C.) nasceu e viveu em Siracusa, região da Magna Grécia, hoje sul da Itália, estudou em Alexandria no Egito e deixou para a humanidade inúmeras invenções e descobertas.

Entre suas várias descobertas está a lei que rege o equilíbrio da mais antiga das máquinas simples, a alavanca. Por meio desta lei pode-se constatar que, com uma força de pequena intensidade aplicada a uma alavanca, é possível equilibrar uma força muito mais intensa. Daí a sua célebre frase:” Dêem-me uma alavanca e um ponto de apoio e levantarei o mundo”.
(Fonte: Física Ciência e Tecnologia. Editora Moderna. Volume 1)

“Arquimedes levantando a Terra”. (Reprodução de uma gravura do livro sobre Mecânica de Varinion, 1787 Fonte: “Física Recreativa” de Yakov I. Perelman)

Em seu livro “Física Recreativa” Yakov I. Perelman considera que a alavanca proposta por Arquimedes levantaria um corpo de peso igual ao da Terra e situado sobra a superfície terrestre. 

Sendo a massa da Terra 6.1024 kg e considerando g = 10 m/s2, o corpo teria peso Px=x6.1025 N. Imagine que a pessoa que fosse levantar o corpo aplicasse na alavanca uma força de 600 N (F = 6.102 N). Esta força, que equivale ao peso de um corpo de massa 60 kg, deve ser aplicada no braço mais comprido da alavanca.


Impondo o equilíbrio da alavanca teríamos:

P.d = F.D => 6.1025.d = 6.102.D => D = 1023.d
                                         
O braço maior (D) da alavanca deveria ser 1023.(d), isto é, 

100.000.000.000.000.000.000.000 maior do que o braço menor.

Peralman conclui: “Pode-se facilmente imaginar que para levantar um centímetro o braço mais curto, o outro braço deverá descrever o enorme arco de

1 000 000 000 000 000 000 quilômetros.

Para levantar a Terra apenas um centímetro, essa seria a colossal distância necessária a Arquimedes. Quanto tempo levaria?”

Considerando que Arquimedes deslocasse a extremidade do braço maior da alavanca (D) de um metro, em um segundo, ele levaria:

1 000 000 000 000 000 000 000 segundos, ou 30 trilhões de anos!

Yakov Isidorovich Perelman (1882-1942), escritor russo de livros de ciências

Perelman conta em seus livros, de forma divertida, muitas coisas sobre ciências. Clique aqui e conheça as obras deste notável escritor.

domingo, 22 de julho de 2012

Arte do Blog


Jack Vettriano

Jack Vettriano cujo nome de batismo é Jack Hoggan é um pintor escocês nascido em 17 de novembro de 1951.


Jack Hoggan, ou melhor, Jack Vettriano, cresceu em Methil, cidade litorânea. A pintura começou a fazer parte de sua vida quando ganhou, ao completar 21 anos, um conjunto de aquarelas, presenteado por uma amiga. Suas primeiras pinturas foram assinadas "Jack Hoggan" e eram cópias ou pastiches de pinturas impressionistas - sua primeira tela era uma cópia do Campos de Papoulas de Monet.


Grande parte de sua influência veio do estudo de pinturas no Museu e Galeria de Arte Kirkcaldy, na cidade vizinha Kirkcaldy. Em 1984, Vettriano apresentou pela primeira vez seus trabalhos para a exposição de arte patrocinada pela Shell no museu. Em 1987 ele se mudou para Edimburgo, adotou o nome de solteira de sua mãe e tentou estudar Belas Artes na Universidade de Edimburgo, mas foi rejeitado.


Em 1988 Vettriano sentiu que estava pronto para mostrar suas pinturas em público e apresentou duas telas para a mostra anual da Academia Real Escocesa. Ambos os quadros foram vendidos no primeiro dia e Vettriano foi abordado por várias galerias que queriam vender seus trabalhos. Outras exposições de sucesso seguiram a de Edimburgo, Londres, Hong Kong, Joanesburgo e Nova Iorque. Os críticos compararam suas pinturas aos filmes do gênero "noir", classificando-as de verdadeiras reminiscências plenas de romantismo.


Em janeiro de 2012, a marca de moda masculina de luxo, Stefano Ricci, lançou sua coleção Primavera-Verão 2012 com uma campanha inspirada no trabalho de Jack Vettriano. Um filme curto sobre a campanha "Vettriano 2012" foi apresentado por Ricci para comemorar a colaboração. Embora tenha grande sucesso comercial, Vettriano não é uma unanimidade no universo da crítica. Em The Scotsman George Kerevan escreveu: "Ele sofre as mesmas críticas do início dos impressionistas franceses: papel de parede simples, simplista demais na execução e no assunto, muito obviamente erótico". Alice Jones escreveu no The Independent: Vettriano tem sido rotulado de machista, em seus trabalhos as mulheres são objetos sexuais, muitas vezes aparecendo desnudas e vulneráveis.

Saiba mais aqui e aqui

sábado, 21 de julho de 2012

Especial de Sábado

Ganhadores do Premio Nobel de Física

Borges e Nicolau
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1962
Lev Davidovich Landau, pelos estudos sobre matéria condensada e em especial sobre o hélio líquido.

Lev Davidovich Landau (1908-1968), físico e matemático soviético

Lev Davidovich Landau estudou fisica, matemática e química da Universidade de Baku. Transferiu-se posteriomente para a Universidade de Lenigrado onde graduou-se. Foi professor na Universidade de Kharkov e estudou com Bohr em Copenhague e com Rutherford em Cambridge. Foi um dos maiores físicos teóricos do século XX. Seu campo de estudo, muito amplo, incluiu supercondutividade, Física nuclear e Física das partículas.

Tendo como coautor Evgeny Lifshitz, Landau escreveu uma importante obra de Física em 10 volumes denominada "Curso de Física Teórica".

Lev Landau foi distinguido, em 1962, com o premio Nobel de Física por seus estudos no campo das baixas temperaturas, descobrindo um comportamento peculiar do hélio líquido, sua superfluidez.



Saiba mais. Clique aqui

Próximo Sábado: Ganhadores do Premio Nobel de 1963:
Eugene Paul Wigner por aplicar princípios de simetria na teoria das partículas elementares, Maria Geoppert Mayer e J. Hans D. Jensen pelo estudo do modelo de camadas dos núcleos

quinta-feira, 19 de julho de 2012

A Física Explica


O filme da BBC mostra uma tentativa experimental de solucionar o mistério dos desaparecimentos de navios no Triângulo das Bermudas. Veja o que acontece com um um barco que adentra uma área onde existe uma grande quantidade de bolhas gasosas na água.

Bolhas de gás podem afundar um navio?

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Caiu no vestibular

Carga elétrica em movimento

(PUC -Rio)
Em uma experiência de física, observa-se que uma carga elétrica puntiforme com carga elétrica q = 2 x 10-3 C se movimenta com velocidade constante v = 4 m/s, paralela ao eixo y, como ilustra a trajetória tracejada da figura. Sabendo que a região do espaço por onde a carga se movimenta possui campo elétrico E = 2 N/C ao longo do eixo z e campo magnético B ao longo do eixo x, ambos uniformes, também representados na figura, determine:

a) módulo, direção e sentido da força feita pelo campo elétrico sobre a carga q;

b) módulo do campo magnético em (N.s)/(m.C) atuando na carga.


Resolução:

a) Características da força elétrica FE que age em q:
 

Direção: a mesma de E, isto é, a mesma direção do eixo z

Sentido: o mesmo de E, isto é, o mesmo sentido do eixo z, pois a carga elétrica q é positiva.
 

Intensidade: FE = IqI.E => FE = 2.10-3.2 => FE = 4.10-3


b) Pela regra da mão esquerda determina-se o sentido da força magnética FM. Como a partícula se desloca com velocidade constante, conclui-se que as forças elétrica e magnética têm, além de mesma direção e sentidos opostos, mesma intensidade:

FM = FE = IqI.v.B = IqI.E => B = E/v => 2 (N/C)/4 (m/s) => 
B = 0,5 (N.s)/(m.C)

(As notações de FM, FE e E em negrito representam grandezas vetoriais) 

quarta-feira, 18 de julho de 2012

Cusos do Blog - Eletricidade

Resolução do Simulado

Questões de 21 a 30 

Borges e Nicolau

(UERJ)
UTILIZE AS INFORMAÇÕES A SEGUIR PARA RESPONDER ÀS QUESTÕES DE NÚMEROS 21 E 22.

21. Em residências conectadas à rede elétrica de tensão eficaz igual a 120 V, uma lâmpada comumente utilizada é a de filamento incandescente de 60 W.

A corrente elétrica eficaz, em ampères, em uma lâmpada desse tipo quando acesa, é igual a:
A) 0,5
B) 1,0
C) 2,0
D) 3,0


Resolução:


P = U.i => 60 = 120.i => i = 0,5 A

Alternativa: A


22. A resistência do filamento, em ohms, em uma lâmpada desse tipo quando acesa, é da ordem de:
A) 30
B) 60
C) 120
D) 240


Resolução:

U = R.i =>  120 = R.0,5 => R = 240 Ω

Alternativa: D


23. (FGV-SP)
Um fio de cobre tem um raio igual a r, uma resistência R e comprimento L. Se o raio do fio for duplicado e o comprimento reduzido à metade, o novo valor da resistência vale:
A) 4R
B) R/4
C) R
D) R/8
E) 8R


Resolução:

R = ρ.L/A => R = ρ.L/π.r2 (1)
R' = (ρ.L/2)/
π.(2r)2 => R' = (1/8.ρ).(L/π.r) (2)
De (1) e (2): R' = R/8

Alternativa: D


24. (UFRN)
Um eletricista instalou uma cerca elétrica no muro de uma residência. Nas especificações técnicas do sistema, consta que os fios da cerca estão submetidos a uma diferença de potencial 1,0 x
104 V em relação à Terra. O eletricista calculou o valor da corrente que percorreria o corpo de uma pessoa adulta caso esta tocasse a cerca e recebesse uma descarga elétrica. Sabendo-se que a resistência elétrica média de um adulto é de 2,0x106 Ω  e utilizando-se a lei de Ohm, o valor calculado pelo eletricista para tal corrente, em ampère, deve ser:
A) 2,0 x 102 B) 5,0 x 10-3 C) 5,0 x 103 
D) 2,0 x 10-2  

Resolução:

U = R.i => 1,0.104 = 2,0.106.i => i = 5,0.10-3 A

Alternativa: B


25. (FATEC-SP)
Componentes de um circuito elétrico, os resistores têm a função de dissipar energia, controlar a intensidade da corrente elétrica que atravessa um condutor e modificar a impedância de um circuito. Em um resistor ôhmico, mantido a uma temperatura constante, a diferença de potencial V aplicada é diretamente proporcional à intensidade de corrente i que o atravessa.




Analisando no gráfico os intervalos compreendidos entre os pontos A, B, C e D, aquele que garante que o resistor obedece às Leis de Ohm é
A) AB.  B) BC.  C) CD.  D) BD.  E) AD


Resolução:

No trecho BC a tensão V é diretamente proporcional à intensidade de corrente i. Neste trecho o resistor obedece a lei de Ohm.

Alternativa: B


26. (UEPB)
A figura abaixo representa parte de um circuito elétrico de uma residência, com alguns componentes eletrodomésticos identificados com suas respectivas potências (tabela abaixo).



A instalação elétrica desta residência está ligada a uma rede monofásica de 220 V e protegida por um disjuntor ou fusível F.



Considerando que todos os equipamentos estejam ligados ao mesmo tempo, o consumo de energia elétrica da residência, em kWh, durante 120 minutos, é:
A) 4,56
B) 3,52
C) 6,32
D) 2,84
E) 5,34


Resolução:

Eel = P.Δt = (150 + 400 + 300 + 120 + 150 + 300)/1000 kW.2h 
Eel = 2,84 kWh

Alternativa: D


27. (UFPI)
Um determinado aparelho de resistência igual a 25 ohms e voltagem de 10 volts dissipa,

em 1 minuto, uma energia de:
A) 1,2.
102 J
B) 5,0.
102 J
C) 7,5.
102 J
D) 2,4.
102 J
E) 2,0.
102 J

Resolução:

Eel = P.Δt => Eel = (U2/R).Δt => Eel = (102/25).60 => Eel = 2,4.102 J

Alternativa: D


28. (CEFET-SP)
A preocupação com possíveis “apagões” está tomando conta das mentes dos moradores e administradores da cidade de São Paulo, estimulando-os a buscar soluções alternativas para o uso mais racional da energia elétrica. Nesse sentido, a instalação de aquecedores solares de água está gradativamente aumentando, permitindo que se evite a utilização do chuveiro elétrico nos dias de forte insolação. De fato, esse arcaico modo de aquecer água por efeito resistivo é um vilão, sobretudo nos horários de pico, sendo fácil calcular esse desperdício de energia. Se cada um dos integrantes de uma família de quatro indivíduos demora em média 20 minutos em seu banho diário, usando o chuveiro elétrico, ao longo de um mês inteiro de 30 dias, a energia elétrica utilizada por um chuveiro de 4 000 W, para aquecimento de água para banho, soma um total, em kWh, de
A) 20.
B) 60.
C) 160.
D) 280.
E) 320.


Resolução:

Eel = P.Δt => Eel = (4000/1000)kW.(20/60).30.4h => Eel = 160 kWh

Alternativa: C


29. (FEI-SP)
Um chuveiro elétrico de resistência R sofreu uma sobrecarga e queimou. Como o eletricista não possuía outra resistência para substituir, ele consertou a resistência do chuveiro eliminando 20% do seu comprimento. Quanto à nova resistência do chuveiro, podemos afirmar que:
A) é maior que R, pois quanto maior o comprimento, menor a resistência.
B) é igual a R, pois o material é o mesmo.
C) é menor que R, pois quanto maior o comprimento, menor a resistência.
D) é maior que R, pois quanto maior o comprimento, maior a resistência.
E) é menor que R, pois quanto menor o comprimento, menor é a resistência.


Resolução:

O comprimento da “resistência” diminuiu e consequentemente a nova resistência elétrica do chuveiro ficou menor.

Alternativa: E


30. (FUVEST-SP)
O filamento de uma lâmpada incandescente, submetido a uma tensão U, é percorrido por uma corrente de intensidade i. O gráfico abaixo mostra a relação entre i e U.



x
As seguintes afirmações se referem a essa lâmpada.
I. A resistência do filamento é a mesma para qualquer valor da tensão aplicada.
II. A resistência do filamento diminui com o aumento da corrente.
III. A potência dissipada no filamento aumenta com o aumento da tensão aplicada.
Dentre essas afirmações, somente
A) I está correta.
B) II está correta.
C) III está correta.
D) I e III estão corretas.
E) II e III estão corretas.
 

Resolução:

I) Errada. O resistor não é ôhmico. Portanto, sua resistência elétrica não é constante.
II) Errada. Aumentando-se a tensão U aplicada à lâmpada a intensidade i da corrente elétrica aumenta, mas numa proporção cada vez menor. Nestas condições, a resistência do filamento aumenta com o aumento da corrente.
III) Correta. Aumentando U, i também aumenta. Logo, de P = U.i, concluímos que a potência P também aumenta.

Alternativa: C