Termodinâmica

A termodinâmica é o ramo da física que estuda as relações entre o calor trocado, representado pela letra Q, e o trabalho realizado, representado pela letra τ, num determinado processo físico que envolve a presença de um corpo e/ou sistema e o meio exterior. É através das variações de temperatura, pressão e volume, que a física busca compreender o comportamento e as transformações que ocorrem na natureza.

Calor é energia térmica em trânsito, que ocorre em razão das diferenças de temperatura existentes entre os corpos ou sistemas envolvidos.
Energia é a capacidade que um corpo tem de realizar trabalho.

A termodinâmica tem como principais pontos o estudo de duas leis, que são:

- Primeira Lei da Termodinâmica: essa lei diz que a variação da energia interna de um sistema pode ser expressa através da diferença entre o calor trocado com o meio externo e o trabalho realizado por ele durante uma determinada transformação.

As transformações que são estudadas na primeira lei da termodinâmica são:

Transformação isobárica: ocorre à pressão constante, podendo variar somente o volume e a temperatura;
Transformação isotérmica: ocorre à temperatura constante, variando somente as grandezas de pressão e volume;
Transformação isocórica ou isovolumétrica: ocorre à volume constante, variando somente as grandezas de pressão e temperatura;
Transformação adiabática: é a transformação gasosa na qual o gás não troca calor com o meio externo, seja porque ele está termicamente isolado ou porque o processo ocorre de forma tão rápida que o calor trocado é desprezível.

- Segunda Lei da Termodinâmica: enunciada pelo físico francês Sadi Carnot, essa lei faz restrições para as transformações realizadas pelas máquinas térmicas como, por exemplo, o motor de uma geladeira. Seu enunciado, segundo Carnot, diz que:

Para que um sistema realize conversões de calor em trabalho, ele deve realizar ciclos entre uma fonte quente e fria, isso de forma contínua. A cada ciclo é retirada uma quantidade de calor da fonte quente, que é parcialmente convertida em trabalho e a quantidade de calor restante é rejeitada para a fonte fria.

Leis de newton

Da dinâmica, temos três leis em que todo o estudo do movimento pode ser resumido. Essas leis são conhecidas como as leis de Newton:

Primeira lei de Newton - a lei da inércia

Segunda lei de Newton - o princípio fundamental da dinâmica

Terceira lei de Newton - a lei da ação e reação

A primeira lei de Newton descreve o que ocorre com os corpos que estão em equilíbrio. A segunda lei explica o que ocorre quando não há o equilíbrio, e a terceira lei mostra como é o comportamento das forças quando temos dois corpos interagindo entre si.

Para o entendimento dessas leis, é necessário conhecer alguns conceitos físicos muito importantes, como força e equilíbrio.

EXERCÍCIOS SOBRE PONTUAÇÃO E CRASE

QUESTIONÁRIO – PONTUAÇÃO E CRASE

1.      Em qual das alternativas o uso do acento indicativo de crase é facultativo?

a) Minhas ideias são semelhantes às suas.
b) Ele tem um estilo à Eça de Queiroz
c) Dei um presente à Mariana.
d) Fizemos alusão à mesma teoria.
e) Cortou o cabelo à Gal Costa.

2.      "O pobre fica ___ meditar, ___ tarde, indiferente ___ que acontece ao seu redor".

a) à - a - aquilo
b) a - a - àquilo
c) a - à - àquilo
d) à - à - aquilo
e) à - à - àquilo

Exercicíos pss 2º ano

1. (Fatec-SP) Três corpos encostados entre si estão em equilíbrio térmico. Nessa situação:

a) os três corpos apresentam-se no mesmo estado físico.

b) a temperatura dos três corpos é a mesma.

c) o calor contido em cada um deles é o mesmo.

d) o corpo de maior massa tem mais calor que os outros dois.

e) há mais de uma proposição correta.

2. (UFSM-RS) Calor é:

a) a energia contida em um corpo.

b) a energia que se transfere de um corpo para outro, quando existe uma diferença de temperatura entre eles.

c) um fluido invisível e sem peso, que é transmitido de um corpo para outro.

d) a transferência de temperatura de um corpo para outro.

e) a energia que se transfere espontaneamente do corpo de menor temperatura para o de maior temperatura.

Exercício pss 1º ano

1. (FCC) Se colocados um em seguida ao outro, os cigarros de 100 mm consumíveis durante 10 anos por um fumante que, sistematicamente, fumasse 20 cigarros por dia, seria possível cobrir uma distância, em metros, de:

a) 5,7x10³                   b) 7,3x10³                  c) 8,2x10³                d) 9,6x10³                e) 15x10³  

2. (Vunesp-SP) O intervalo de tempo de 2,4 minutos equivale, no Sistema Internacional de Unidades(SI), a:

a) 24 segundos      b) 124 segundos      c) 144 segundos         d) 160 segundos       e) 240 segundos

3. (UFPB – 2008) O motor de um carro é programado de modo a causar, nesse carro, um deslocamento que varia no tempo de acordo com a expressão  Δ x =αt + βt², onde Δx é o deslocamento, t é o tempo, e α e β são constantes. Nesse contexto, as unidades das constantes α e β, no sistema MKS, são respectivamente:

a) m/s, m                 b) m/s², m                 c) m, m²/s²              d) s, m/s              e) m/s, m/s²

BÓSON DE HIGGS - A PARTÍCULA DE DEUS

CURIOSOS DE PLANTÃO:
http://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2012/07/cientistas-descobrem-nova-particula-consistente-com-particula-de-deus.html

Muito interessante...

DÚVIDAS ONLINE

A partir do mês de agosto estaremos fazendo plantões online para tirar todas as dúvidas em tempo real. O e-mail será disponibilizado em breve.

TERMOLOGIA - Toeria, seus criadores, sua prática

     Agora você vai conhecer doi conceitos importantes na física: temperatura e calor. À primeria vista, pode parecer que eles nada têm haver com Mecânica. Convém lembrar que as propriedades mecânicas dos materiais dependem mutio de sua temperatura e que muitos sistemas físicos realizam trabalho à custa de transferências de calor, como é o caso de um motor a combustão, uma turbina  térmica.

       Em várias atividades, as medições da temperatura são nescessárias e constantes, como na culinária, na metalurgia, no artesanato. E há casos em que as medições da temperatura têm de ser ainda mais precisas, como para avaliar a temperatura do corpo humano.

       Os primeiros termômetros de líquído em vidro, de boa precisão, foram constuídos por volta de 1720 pelo físico alemão Daniel G. Fahrenheit (1686-1736). Desde então, outros tipos também foram criados; porém o primeiro a utilizar pontos fíxos facilmente reproduzíveis foi inventado pelo astrônomo sueco Anders Celsius (1701-1744). Contudo, foi o físico britânico William Thonson Kelvin (1824-1907), lord Kelvin, o primeiro a utilizar uma escala absoluta de temperatura.

     O estudo do efeito que a varição de temperatura provoca nos sólidos, líquidos e gases - conheicod como dilatação térmica - é fundamental na constrção de pontes, estruturas metálicas, ferrovias e redes elétricas.

     Nesta unidade faremos a distinção entre as palavras calor e temperatura, as quais muitas vezes o leigo usa como se fossem sinônimas. Será interessante notar que, quando um corpo é aquecido, isto é, recebe calor, ocorre uma variação de temperatura. Se o corpo continuar a recebre calor, em dado momento sua temperatura já não se alterará, inclinando-se uma mudança de agregação molecular, ou seja, existe influência da temperatura da fase de um material.

       Você verá como é interessante compreender o funcionamento de alguns equipamentos do nosso dia-a-dia - como a geladeira, os aparelhos de ar-condicionado, agarrafa térmica e o forno de microondas - que só puderam ser criados graças aos ensinamentos de Joule (1818-1889), Kelvin, Carrnot (1796-1832) e Planck (1858-1947).

DESLOCAMENTO E CAMINHO PERCORRIDO

Consideremos uma pessoa que sai de um ponto A para um ponto final D passando por outros pontos como na figura:

Para calcular o caminho percorrido efetuamos a soma:

• Caminho: AB+BC+CD
• Caminho: 10+5+5 = 20m

Agora o deslocamento é a medida do segmento que representa a distancia entre os ponos A e D ou seja:

• Deslocamento: AD
• Deslocamento: 7m

POSIÇÃO ESCALAR

  Quando conhecemos a forma da trajetória de um corpo, podemos determinar sua posição no decorrer do tempo por meio de uym único número cahmado de abscissa do corpo.

Exemplo:

Consideremos um corpo movimentando-se como na figura acima.

Para localizarmos este corpo adotamos arbitrariamente um ponto de origem A, onde chamaremos  origens das posições, e orientamos a trajetória positivamente para a direita a partir de A.

Na trajetória da figura temos:

• A posição no instante t=0s é s=0m;
• A posição no instante t= 10s é s=200m.

Ou seja a posição será representada pela letra s.

Referencial

Você pode explicar? publique seu comentario.

Cinemática: Definições e Conceitos

A cinemática estuda o movimentodos corpos, independente das causa desse movimento.

Vamos estudar a partir de agora os conceitos de velocidade, aceleração e localização. Vamos estudar como estes conceitos estão ligados entre si e como estão inseridos em nossa realidade.
Antes de começar devemos ter em mente alguns tópicos:

1. Ponto Material - é todo corpo cujas dimensões não interferem no estudo de um determinado fenômeno.
2. Corpo Extenso - é todo corpo cujas dimensões interferem no estudo de um determinado fenômeno.

Aviso importante

Por problemas técnicos os conteúdos programados para esta segunda dia 25/06 serão postadas na próxima sexta juntamente com a primeira lista de exercício de cada conteudo agradecemos a compreensão, serão também postados os conteúdos de matemática para o enem, pss e algumas noções para concursos.

Informação sobre postagem

Os conteúdos do 2º e 3º ano serão postados a partir de quinta-feira dia 21/06 e os exercícios referentes ao conteúdo do primeiro ano serão postados dia 22/06 juntamente com o gabarito.
Bons estudos.

Grandezas da Física Vetores

Em física, uma grandeza ou quantidade é o conceito que descreve qualitativa e quantitativamente as relações entre as propriedades observadas no estudo da natureza (no seu sentido mais amplo).

Uma grandeza descreve qualitativamente um conceito porque para cada noção diferente pode haver (pelo menos em princípio) uma grandeza diferente e vice-versa.

Uma grandeza descreve quantitativamente um conceito porque o exprime em forma de um binário de número e unidade.

Grandeza é tudo aquilo que envolve medidas. Medir significa comparar quantitativamente uma grandeza física com uma unidade através de uma escala pré-definida. Nas medições, as grandezas sempre devem vir acompanhadas de unidades. Exemplos de grandezas: comprimento, massa, temperatura, velocidade, aceleração.

Medir uma grandeza física é compará-la com outra grandeza de mesma espécie, que é a unidade de medida. Verifica-se, então, quantas vezes a unidade está contida na grandeza que está sendo medida. Em resumo, Grandeza Física é tudo aquilo que pode ser medido e associado um valor numérico e a uma unidade. Exemplos: tempo, comprimento, velocidade, aceleração, força, energia, trabalho, temperatura, pressão.

Grandezas vetoriais e grandezas escalares

A Física lida com um amplo conjunto de grandezas. Dentro dessa gama enorme de grandezas existem algumas, cuja caracterização completa requer tão somente um número seguido de uma unidade de medida. Tais grandezas são chamadas grandezas escalares. Exemplos dessas grandezas são a massa e a temperatura.

Vetores

O vetor representa, para efeito de se determinar o módulo, a direção e o sentido, da grandeza física. 

Utilizando-se a representação através de vetores poderemos definir a soma, a subtração e as multiplicações de grandezas vetoriais.

Ao longo do texto vamos estabelecer a distinção entre grandezas vetoriais e escalares, colocando uma flechinha sobre as primeiras:

= vetor aceleração ,
= vetor velocidade ,
= vetor posição ,
= vetor força .

REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DE VETORES Um vetor é representado graficamente através de um segmento orientado (uma flecha). A vantagem dessa representação é que ela permite especificar a direção (e esta é dada pela reta que contém a flecha) e o sentido (especificado pela farpa da flecha). Além disso, o seu módulo (indicado com v ou ) será especificado pelo "tamanho" da flecha, a partir de alguma convenção para a escala.

Operação com vetores

exemplos: Multiplicação por um escalar, soma de vetores e subtração de vetores. 

A representação gráfica apresentada acima permite-nos executar uma série de operações com vetores (soma, subtração etc.). Podemos agora dizer, por exemplo, quando dois vetores são iguais. Eles são chamados de idênticos se tiverem o mesmo módulo, a mesma direção e o mesmo sentido.

A seguir, vão as definições das operações.

Multiplicação por um escalar (por um número)

Podemos multiplicar um vetor por um número . Dessa operação resulta um novo vetor:

,

com as seguintes características:

a) O módulo do novo vetor é o que resulta da multiplicação do valor absoluto de pelo módulo de .

b) A direção do novo vetor é a mesma de .

c) O sentido de R é o mesmo de se for positivo e oposto ao de se < 0.

Soma de vetores

Sejam e dois vetores. A soma desses vetores é um terceiro vetor, o vetor resultante:

.

Para determinarmos o módulo, a direção e o sentido desse vetor resultante, utilizamos a regra do paralelogramo.

Primeiramente, desenhamos o paralelogramo definido a partir dos vetores e .

a) Módulo do vetor resultante:

É dado pelo comprimento da diagonal indicada na figura. Portanto,
v² = v₁² + v₂² + 2v₁v₂cos ,

onde é o ângulo entre os dois vetores.

b) Direção:

Aquela da reta que contém a diagonal.

c) Sentido:

A partir do vértice formado pelos dois vetores.

Portanto o vetor resultante é obtido desenhando-se uma das figuras abaixo:

Subtração de vetores

Consideremos os vetores e . A subtração de vetores

,

resulta em um terceiro vetor (chamado resultante), cujas propriedades são inferidas a partir da soma dos vetores e ().

O vetor tem módulo e direção iguais ao do vetor mas tem o sentido oposto. Reduzimos o problema da subtração de dois vetores ao problema da soma de e .

Representação analítica de um vetor

Na representação analítica também utilizamos um conjunto de três atributos de um vetor (esses atributos são conhecidos como componentes do vetor). Para a definição de componentes, a melhor alternativa e a mais fácil é usar um sistema de eixos cartesianos.

Componentes de um vetor

Dado um sistema de eixos cartesianos (composto de um conjunto de três eixos ortogonais), podemos definir as componentes de um vetor nesse sistema de eixos tomando-se as projeções do vetor nesses eixos.

Vamos tomar, por uma questão de simplicidade, um sistema com dois eixos ortogonais (x e y). Esses dois eixos estão contidos num plano.

Consideremos um vetor nesse plano. A componente x do vetor (designada por vx) é dada pela projeção do vetor no eixo x. Para determinarmos a projeção do vetor ao longo de qualquer eixo, consideramos as extremidades do vetor e por elas traçamos linhas perpendiculares ao eixo até encontrá-lo. Tomamos então a distância entre as interseções como a projeção se a flecha estiver na mesma direção do eixo (isto é, se o ângulo entre o vetor e o sentido positivo do eixo for um ângulo agudo). Caso contrário, a projeção será essa distância, mas com sinal negativo.

A projeção, portanto, tem que levar em conta a orientação do vetor em relação ao eixo. A projeção fica melhor definida, matematicamente, em termos do ângulo (entre o vetor e o eixo x). Podemos escrever:

v_x = v.cos ,

onde v é o módulo do vetor.

Analogamente, a componente y é a projeção do vetor ao longo do eixo y. A expressão para v_y é, em termos de :

v_y = v.sen .

Operação com vetores usando componentes

O uso das componentes de um vetor facilita especialmente na adição e subtração de vetores. Por exemplo, na soma de vetores,

,

o vetor resultante () é tal que suas componentes são dadas pela soma das componentes de e . Isto é,

v_x = v_1x + v_{2x ,}

v_y = v_1y + v_{2y .}

No caso da subtração,

,

o vetor resultante () tem suas componentes dadas pela subtração das componentes

v_x = v_1x - v_{2x ,}

v_y = v_1y - v_{2y .}