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Fisica Profº Franklin

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Aula de Física ministrada em 15,04, 2018, Theresina Hall

Publicado en: Educación
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Fisica Profº Franklin

  1. 1. QUESTÃO 01 (Ucs 2016) Na série Batman & Robin, produzida entre os anos 1966 e 1968, além da música de abertura que marcou época, havia uma cena muito comum: Batman e Robin escalando uma parede com uma corda. Para conseguirem andar subindo na vertical, eles não usavam apenas os braços puxando a corda, mas caminhavam pela parede contando também com o atrito estático. Suponha que Batman, escalando uma parede nessas condições, em linha reta e com velocidade constante, tenha mas o módulo da tração na corda que ele está segurando seja de e esteja direcionada (para fins de simplificação) totalmente na vertical.
  2. 2. Qual o módulo da força de atrito estática entre seus pés e a parede? Considere a aceleração da gravidade como a) 15N b) 90N c) 150N d) 550N e) 900N
  3. 3. Terceira Lei de Newton
  4. 4. Ação e Reação • Sabemos que força é fruto da interação, ou seja, uma força atuante em um corpo representa a ação que este corpo recebe de um outro corpo.
  5. 5. Princípio da Ação e Reação • Toda vez que um corpo A exerce uma força Fa em um corpo B, este também exerce em A uma força Fb tal que estas forças: • Tem mesma intensidade • Tem mesma direção • Tem sentidos opostos • Tem mesma natureza, isto é, ambas são forças de contato ou ambas são de campo. • "As chamadas forças de ação e reação não se equilibram(anulam), pois estão aplicadas em corpos diferentes"
  6. 6. Lei da Ação e Reação • Se uma pessoa empurra uma mesa, a mesa empurra a pessoa com uma força igual e contrária. • "Para se deslocar, o nadador empurra a água para trás, e, esta por sua vez, o empurra para frente. • O movimento de um foguete (ou de um avião a jato) é causado pela força de reação exercida pelos gases que ele expele. • Uma pessoa consegue andar graças a força que o solo exerce sobre o seu pé.
  7. 7. R E S U M I N D O • Em primeiro lugar, uma força nunca aparece sozinha. Elas aparecem aos pares (uma delas é chamada de ação e a outra, de reação). • Em segundo lugar, é importante observar que cada uma dessas duas forças atua em objetos distintos, provocando em cada um deles um efeito, que será maior naquele que oferecer menor resistência(inércia/massa). • Finalmente, essas forças (aos pares) tem a mesma magnitude mas diferem uma da outra pelo sentido: elas tem sentido oposto uma da outra.
  8. 8. T F FatP N
  9. 9. at at at at at at at at T P F m a T P F 0 T P F F T P F T m g F 750 90 10 F 150 N F 150 N                    LETRA - C
  10. 10. QUESTÃO 02. (Fmp 2017) No dia 15 de fevereiro de 2014, em Donetsk, na Ucrânia, o recorde mundial de salto com vara foi quebrado por Renaud Lavillenie com a marca de Nesse tipo de salto, o atleta realiza uma corrida e utiliza uma vara para conseguir ultrapassar o “sarrafo” – termo utilizado para se referir à barra horizontal suspensa, que deve ser ultrapassada no salto.
  11. 11. Considerando que ele ultrapassou o sarrafo com uma velocidade horizontal da ordem de fruto das transformações de energia ocorridas durante a prova, tem-se que, após perder o contato com a vara, no ponto mais alto de sua trajetória, a energia mecânica associada ao atleta era a) somente cinética b) somente potencial elástica c) somente potencial gravitacional d) somente cinética e potencial gravitacional e) cinética, potencial elástica e potencial gravitacional
  12. 12. TRABALHO, POTÊNCIA E ENERGIA Trabalho Do ponto de vista mecânico, trabalho é o produto de uma força aplicada contra uma resistência pelo deslocamento da resistência na direção da força. W = F . d unidade: joule (J)
  13. 13. Trabalho Força aplicada produz movimento → W ≠ 0 Força aplicada não produz movimento → W = 0 Movimentos humanos → ação de músculos concêntrica → W positivo excêntrica → W negativo * contrações concêntricas → maior gasto calórico
  14. 14. Potência Do ponto de vista mecânico, potência é a quantidade de trabalho realizada em um determinado período de tempo. P = W / ∆t unidade: watt (W) P = F . v * arremessos, corridas de velocidade, saltos
  15. 15. Energia Energia é a capacidade de produzir trabalho mecânico. Existem duas formas de energia mecânica: energia cinética e energia potencial unidade: joule (J)
  16. 16. Energia cinética É a energia do movimento. Se um corpo está em movimento ele possui energia cinética. Ec = 𝑚𝑣2 2
  17. 17. Energia potencial É a energia acumulada ou armazenada. O termo potencial implica na possibilidade de conversão para energia cinética. Existem dois tipos de energia potencial: energia potencial de posição e energia potencial elástica ou de deformação
  18. 18. Energia potencial de posição A energia potencial de posição está relacionada com a altura que um corpo está em relação a uma superfície de referência, geralmente o solo. Epp = m . g . h
  19. 19. Energia potencial elástica A energia potencial elástica ou de deformação é a energia armazenada quando um corpo se deforma. Esta energia armazenada pode ser restituída na forma de energia cinética. 𝐸 𝑃𝑒 = 𝑘𝑥2 2 * restituição de energia pelos arcos plantares e tendão de Aquiles na corrida
  20. 20. Conservação da energia mecânica Quando um corpo está sujeito apenas à ação da gravidade, sua energia mecânica permanece constante. Ec + Ep = Constante
  21. 21. Relação trabalho - energia O trabalho realizado por uma força sobre um corpo é igual à variação da energia mecânica do corpo. W = ∆E W = ∆Ec + ∆Ep
  22. 22. SOLUÇÃO No ponto mais alto da trajetória, o atleta possuía velocidade e estava a certa altura ou seja, ele possui energia cinética Ec= 𝑚𝑣2 2 e energia potencial Epp = m . g . h LETRA - D
  23. 23. QUESTÃO 03 É muito comum encostarmos a mão na maçaneta de uma porta e temos a sensação de que ela está mais fria que o ambiente. Um fato semelhante pode ser observado se colocarmos uma faca metálica com cabo de madeira dentro de um refrigerador. Após longo tempo, ao encostarmos uma das mãos na parte metálica e a outra na parte de madeira, sentimos a parte metálica mais fria.
  24. 24. Fisicamente, a sensação térmica mencionada é explicada da seguinte forma: a) A madeira é um bom fornecedor de calor e o metal, um bom absorvedor. b) O metal absorve mais temperatura que a madeira. c) O fluxo de calor é maior no metal que na madeira. d) A madeira retém mais calor que o metal. e) O metal retém mais frio que a madeira.
  25. 25. 27 Processos de Transferência de Calor • Condução • Convecção • Radiação térmica Condução Convecção Radiação térmica
  26. 26. 28 Condução Fonte: www.terra.com.br/fisicanet Transferência de energia de partículas mais energéticas para partículas menos energéticas por contato direto. Necessita obrigatoriamente de meio material para se propagar. Característico de meios estacionários. Bons condutores apresentam alta condutividade térmica
  27. 27. 29 Condução de Calor
  28. 28. 30 Convecção Transmissão através da agitação molecular e do movimento do próprio meio ou de partes deste meio; Movimento de partículas mais energéticas por entre partículas menos energéticas; É o transporte de calor típico dos meios fluidos. Fonte: www.achillesmaciel.hpg.ig.com.br
  29. 29. 31 Irradiação ou radiação térmica - Toda a matéria que se encontra a uma temperatura acima do Zero Absoluto (0 K) irradia energia térmica. - Não necessita de meio material para ocorrer, pois a energia é transportada por meio de ondas eletromagnéticas. - É mais eficiente quando ocorre no vácuo.
  30. 30. 32 Radiação Térmica ou Irradiação
  31. 31. SOLUÇÃO Como o metal apresenta maior condutividade térmica que a madeira, ele absorve calor mais rapidamente da mão da pessoa, ocorrendo maior fluxo de calor para o metal do que para a madeira. Isso dá à pessoa a sensação térmica de que o metal está mais frio. LETRA - C
  32. 32. QUESTÃO 04 (Enem 2016) Três lâmpadas idênticas foram ligadas no circuito esquematizado. A bateria apresenta resistência interna desprezível, e os fios possuem resistência nula. Um técnico fez uma análise do circuito para prever a corrente elétrica nos pontos: e e rotulou essas correntes de e respectivamente.
  33. 33. O técnico concluiu que as correntes que apresentam o mesmo valor são
  34. 34. Associação em série Vários resistores estão associados em série, quando são ligados um em seguida do outro. FÍSICA, 3ª Série do Ensino Médio Associação de Resistores Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido.
  35. 35. Na associação em série... • Todos os resistores são percorridos pela mesma corrente elétrica. • As potências elétricas dissipadas são diretamente proporcionais às respectivas resistências. FÍSICA, 3ª Série do Ensino Médio Associação de Resistores
  36. 36. • A resistência equivalente é igual à soma das resistências associadas: • A ddp total é a soma das ddps parciais: FÍSICA, 3ª Série do Ensino Médio Associação de Resistores RRRRs  1 2 3 UUUU  1 2 3
  37. 37. Associação em paralelo Vários resistores estão associados em paralelo, quando são ligados pelos terminais. FÍSICA, 3ª Série do Ensino Médio Associação de Resistores Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido.
  38. 38. • Todos os resistores estão submetidos à mesma ddp. • A intensidade de corrente total é igual à soma das intensidades de correntes nos resistores associados: • O inverso da resistência equivalente é igual à soma dos inversos das resistências associadas: • As potências elétricas dissipadas são inversamente proporcionais às respectivas resistências. FÍSICA, 3ª Série do Ensino Médio Associação de Resistores 321 iiii  321 1111 RRRRp 
  39. 39. SOLUÇÃO As três lâmpadas estão em paralelo. Como são idênticas, são percorridas pela mesma corrente, A figura mostra a intensidade da corrente elétrica em cada lâmpada e nos pontos destacados.
  40. 40. De acordo com a figura: A B C D E A E C D I 3i; I 2i; I i; I i e I 3i. Portanto: I I e I I .        LETRA - A
  41. 41. QUESTÃO 05. Um importante componente para um filme é sua trilha sonora. Alguns sons, inclusive, já estão associados a certas emoções que se desejam passar ao espectador em uma cena. Por exemplo, em filmes de terror e mistério, é comum o som de fundo da cena ser mais grave (embora haja exceções). Imagine-se uma pessoa cuja percepção sonora a permite distinguir os sons graves e agudos emitidos por um instrumento musical.
  42. 42. Se ela receber do mesmo aparelho de som em sequência, e sem que ocorra nenhuma mudança no meio de propagação da onda, primeiro uma onda sonora que ela classifica como de som grave, e depois uma onda sonora que ela classifica como de som agudo, significa que ela recebeu, respectivamente,
  43. 43. a) duas ondas mecânicas, sendo a primeira com frequência menor do que a segunda. b) uma onda eletromagnética de pequeno comprimento de onda e uma onda mecânica de grande comprimento de onda. c) duas ondas eletromagnéticas com iguais frequências e diferentes comprimentos de onda. d) duas ondas mecânicas com iguais comprimentos de onda e diferentes frequências. e) duas ondas mecânicas com iguais frequências, iguais comprimentos de onda, mas diferentes amplitudes.
  44. 44. PROPRIEDADES FÍSICAS DO SOM • Os principais efeitos com os quais os engenheiros de som e músicos têm que lidar são: • Difração • Reflexão • Interferência • Refração • Efeitos de transmissão, absorção e dispersão das ondas. FÍSICA, 2º ANO Tópico – ONDAS SONORAS E EFEITO DOPLLER
  45. 45. VELOCIDADE DO SOM Vsólido Vlíquido Vgasoso > > FÍSICA, 2º ANO Tópico – ONDAS SONORAS E EFEITO DOPPLER FÍSICA,
  46. 46. FREQUÊNCIA AUDÍVEL Infrassom Audível Ultrassom 20 Hz 20.000 Hz VELOCIDADE DO SOM NO AR 340 m/s a 20º 330 m/s a 0ºC FÍSICA, 2º ANO Tópico – ONDAS SONORAS E EFEITO DOPPLER
  47. 47. ALTURA: diferencia sons graves (baixo) de sons agudos (alto). Está relacionado à frequência da onda. agudo grave FÍSICA, 2º ANO Tópico – ONDAS SONORAS E EFEITO DOPPLER FÍSICA, A A Imagem: Pluke / Public Domain
  48. 48. INTENSIDADE (VOLUME): diferencia sons fortes de sons fracos. Está relacionado à amplitude da onda. ForteFraco FÍSICA, 2º ANO Tópico – ONDAS SONORAS E EFEITO DOPPLER A A Imagens: Pluke / Public Domain
  49. 49. TIMBRE: diferencia sons de mesma altura, mesma intensidade tocados em instrumentos diferentes. Está relacionado à forma da onda. FÍSICA, 2º ANO Tópico – ONDAS SONORAS E EFEITO DOPPLER Som Musical Simples Ruido, rock n’ roll, etc Imagens: SEE-PE
  50. 50. ECO é a reflexão do som. FÍSICA, 2º ANO Tópico – ONDAS SONORAS E EFEITO DOPPLER 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Sons Intensidade Sonora (db) Limiar de audição Sussurose Riso suave Conversas em Lar tranquilo Escritório com máquinas de escrever Tráfego urbano Sirene de Barco e Oficina de calderaria Sensação dolorosa Imagem: Marek Mazurkiewicz / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.
  51. 51. SOLUÇÃO O som é uma onda mecânica, sendo o som de menor frequência o mais grave e o de maior frequência o mais agudo LETRA - A

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