Equilíbrio dos corpos apoiados

É habitual classificar o equilíbrio dos corpos em estável, instável e indiferente.

Na Torre Pisa podes observar que:

• enquanto a vertical que passa pelo centro de gravidade da torre passa dentro da sua base de sustentação, ela mantém-se em pé.
• a partir do momento em que a vertical que passa pelo centro de gravidade da torre deixa de passar pela sua base de sustentação, ela tomba.

 
 Um corpo apoiado está em equilíbrio enquanto a vertical que passa pelo centro de gravidade passar também pela sua base de sustentação.

Atrito

Quando empurras um livro sobre uma mesa, tens que exercer uma força sobre o livro, para a frente; o livro em contacto com a mesa resiste ao movimento com uma força igual e oposta.

 

Da mesma forma, quando queres parar a tua bicicleta, bloqueando as rodas com os travões, ela desliza no chão, mas o atrito faz com que ela acabe por parar. 

 

 O Atrito é uma força que se opõe ao movimento, quando uma superfície desliza sobre a outra.

 

Força de Atrito:

• Força de Atrito Estático - A força de atrito que é necessário vencer quando queremos pôr em movimento um corpo que está parado numa superfície.
• Força de Atrito Cinético: 
•    De escorregamento - A força de atrito que surge ao deslocar o corpo diretamente sobre a superfície.
•    De rolamento - A força é menor que no atrito de escorregamento, se tiver rodas.

Mais rugosa a superfície > Maior força de atrito

Maior o peso do corpo > Maior força de atrito

 

 

Atrito útil:

 

 

Atrito prejudicial:

 

Força de Colisão

Ocorre uma colisão quando o condutor de um veículo se apercebe de um obstáculo e não consegue parar antes de o atingir.
Durante a colisão, o obstáculo exerce no veículo uma força que pode corresponder à ação e o veículo exerce no obstáculo uma força igual e oposta que corresponde à reação.
Considerando que a força de colisão é constante, a aceleração é também constante.

• o valor da aceleração pode calcular-se pela expressão aceleração=velocidade final-velocidade inicial/tempo 

Maior massa do veículo > maior Fcolisão
Maior velocidade > maior Fcolisão
Menor tempo de colisão> maior Fcolisão

3ª Lei de Newton - Lei Ação-Reação

Lei:
 "Se um corpo exerce uma força sobre outro, este reage e exerce sobre o primeiro uma força de intensidade e direcção iguais, mas sentido oposto"

As forças podem atuar por contacto uo por distância:

• têm a mesma direção
• têm a mesma intensidade
• têm sentidos opostos
• estão aplicadas em corpos diferentes; uma em cada corpo 

Diz-se, sempre que se verifique uma interação, as forças actuam aos pares. As duas forças que interatuam constituem um par ação-reação. É indiferente considerar qualquer delas como ação ou reação.

 
   

2ª Lei de Newton - Lei Fundamental da Dinâmica

Lei:
"A força resultante que actua sobre um corpo é directamente proporcional à aceleração que ele adquire" 
 

Se aplicarmos a um mesmo corpo forças cuja resultante seja cada vez maior, a aceleração que ele adquire também será cada vez maior.

Podemos também expressar esta lei, através da seguinte fórmula:

FR = m x a

 

Em que FR significa Força resultante, m a massa do corpo e a a sua aceleração.

 

1ª Lei de Newton - Lei da Inércia

Lei: 
"Quando a resultante das forças que actuam sobre um corpo for nula, esse corpo permanecerá em repouso ou em movimento rectilíneo uniforme"
 

Se qualquer coisa está em repouso, terá tendência a continuar em repouso, até que alguma força atue sobre esse corpo. Por outro lado, se estiver em movimento, terá também tendência a continuar o seu movimento, até que uma força atue sobre si.

 

Quanto maior for a massa de um corpo, maior será a sua tendência para manter a sua velocidade. A esta propriedade chamamos inércia.

 

A expressão "resultante das forças que actuam sobre um corpo for nula" é, para nós, sinónimo de equilíbrio. 

 O princípio da inércia explica porque é que as pessoas se ferem em acidentes automobilísticos. Enquanto os carros diminuem a sua velocidade de forma brusca, devido à colisão, a tendência das pessoas é manterem-se em movimento. Daí resulta  que os corpos são projectados contra o pára-brisas ou outras partes do carro.

Leis de Newton

As leis de Newton são as leis que descrevem o comportamento de corpos em movimento, formuladas por Isaac Newton.

 Isaac Newton publicou estas leis em 1687, no seu trabalho de três volumes intitulado Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.

As leis explicavam vários comportamentos relativos ao movimento de objectos físicos.

 

Newton também demonstrou como as três leis, combinadas com a sua lei da atracção universal, conseguiam explicar as consagradas Leis de Kepler sobre o movimento planetário.

Essa demonstração foi a maior evidência a favor de sua teoria. 

 

 A forma original na qual as três leis foram escritas é a seguinte:

 

1ª Lei de Newton (Lei da Inércia)

 

Lex I: Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare.

 

 

2ª Lei de Newton (Lei Fundamental da Dinâmica)

Lex II: Mutationem motis proportionalem esse vi motrici impressae, etfieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.

 

 

3ª Lei de Newton (Lei da Ação-Reação)

Lex III: Actioni contrariam semper et aequalem esse reactionem: sine corporum duorum actiones in se mutuo semper esse aequales et in partes contrarias dirigi.

Resultante de Forças

O resultado dos efeitos de todas as forças é igual ao de uma única força - a força resultante, corresponde à soma de todas as forças.

Resultante de duas forças com a mesma direção e o mesmo sentido:

 Quando duas forças com a mesma direcção e o mesmo sentido actuam num corpo, a força resultante, tem:

• direcção e sentido iguais aos das duas forças;
• intensidade igual à soma das intensidades das duas forças: Força Resultante = F1 + F2

 Resultante de duas forças com a mesma direção mas sentidos opostos

Quando duas forças com a mesma direcção mas sentidos opostos actuam num corpo, a força resultante, tem:

• direcção igual à das duas forças;
• sentido igual ao da forla com maior intensidade;
• intensidade igual à diferença das intensidades das duas forças: Força Resultante = F1 - F2

Resultante de duas forças com direções diferentes
 

Quando duas forças com direcções prependiculares entre si, actuam num corpo, a força resultante, tem:

• direcção e sentido diferentes dos das duas forças, que são determinados geometricamente;
• intensidade calculada aplicando o teorema de pitágoras: Força Resultante = Raiz quadrada de F1 ao quadrado + F2 ao quadrado.

 

Aceleração

A aceleração é a grandeza que nos indica como varia a velocidade à medida que o tempo decorre.

Se o movimento é acelerado, o valor da velocidade aumenta e a aceleração mede o aumento do valor da velocidade em cada segundo.
Se o movimento é retardado, o valor da velocidade diminui e a aceleração mede a diminuição do valor da velocidade em cada segundo.
Se o movimento é uniforme, o valor da velocidade é constante e a aceleração é nula - não existe aceleração.

Aceleração média=velocidade final - velocidade inicial/ tempo

Aceleração > Grandeza vetorial

Se a velocidade aumenta, a aceleração média tem a mesma direção e o mesmo sentido que a velocidade.
Se a velocidade diminui, a aceleração média tem a mesma direção, mas sentido contrário ao da velocidade.

Rapidez e Velocidade

A rapidez média é uma grandeza escalar, ou seja, fica completamente definida através de um valor numérico e respectiva unidade de medida, que corresponde à distância percorrida, em média, em cada unidade de tempo.

 

Rapidez média=distância percorrida/tempo

 

A velocidade é uma grandeza vectorial. Representa-se através de um vector, indica em que direção e sentido nos movemos, e a rapidez do movimento em cada instante.

 

A direção do vettor velocidade é:

-a direção da trajetória, no caso do movimento retilíneo.

-a direção da tangente à trajetória, se o movimento è curvilíneo.

O sentido do vetor velocidade é o do movimento.

O ponto de aplicação coincide com a posição ocupada pelo corpo no instanste considerado.

A intensidade é indicada pelo comprimento do vetor na escala considerada e corresponde à rapidez do movimento em cada instante e posição. 

 

Distância percorrida e Deslocamento

Distância percorrida > Grandeza escalar(quer dizer que fica completamente definida através de um valor numérico e respectiva unidade de medida).
Deslocamento > Grandeza vetorial( representa-se por um vetor).

Distância percorrida é a medida sobre a trajectória descrita no movimento; o seu valor depende da trajectória.

Deslocamento é a medida da linha recta que une a posição inicial e a posição final; o seu valor só depende destas posições, não depende da trajectória.

 

Estamos em repouso ou em movimento?

Depende de um referencial


Os conceitos de repouso e de movimento são relativos, porque dependem de um referencial( objeto a partir do qual se faz a observação).

Movimento de um corpo - alteração da posição do corpo eu relação a um refencial, ao longo do tempo.

Repouso de um corpo - não há alteração da posição do corpo, em relação a um referencial, ao longo do tempo.

Relatório da Visita de Estudo à ETAR de Beirolas

ETAR - Estação de Tratamento de Águas Residuais

No dia 16 de Junho, partimos às 9:30 da escola até à ETAR de Beirolas.Quando lá chegámos fomos para um sala onde vimos um filme sobre o que se faz num ETAR.Depois do filme fomos ver umas salas de removimento de residuos sólidos e de desarenamemto e desengorduramento.Quando acabámos de ver essas salas fomos ver uns tanques ao ar livre onde se faziam as decantações, as filtrações e o tratamento biológico com microrganismos que degradam a matéria orgânica da água.Também aprendemos que as lamas que  sobravam das decantações serviam para fabricar biogás (armazenado nuns depósitos) e fertelizantes para a agricultura.Depois de vermos este processo todo fomos para um laboratório onde vimos as diferentes amostras de que cada fase do tratamento da água e reparámos que a diferença era muita.Já no final da visita, observamos num microscópio os tais microrganismos que degradavam a matéria orgânica da àgua.

E aqui acabou a visita.

As diferentes fases do processo de tratamento da água:

Gradagem:

Desarenamento e Desengorduramento:



Decantação Primária:



Tratamento Biológico:



Decantação Secundária:



No Final:

Se quiseres saber mais sobre as Estações de Tratamento de Águas Residuais vê o vídeo

Se quiseres saber mais sobre as Estações de Tratamento de Águas Residuais 

Refração da Luz-Continuação

Reflexão e Refracção da Luz

A refracção da luz é um fenómeno que ocorre quando a luz passa de uma meio óptico para outro, onde a velocidade de propagação é diferente. Em geral quando a luz é refractada sofre mudança de direção.

  - Na refracção da luz verifica-se que:

• o raio refractado aproxima-se da normal quando a velocidade no segundo meio é inferior à velocidade no primeiro meio.
• não há mudança de direcção quando o raio incide perpendicularmente à superfície de separação dos meios.

 REFLEXÃO TOTAL

- Quando a luz passa de um meio no qual a velocidade é menor para outro meio cuja a velocidade é maior, o raio refractado afasta-se da normal. Em consequência há um ângulo de incidência - Ângulo limite ou ângulo para qual o ângulo de refracção é 90º. Assim se o ângulo de incidência for superior ao ângulo limite deixa de haver refracção e toda a luz que incide na superfície de separação dos meios é reflectida dá-se a reflexão total da luz.

Reflexão da Luz

A reflexão da luz é a mudança de direção ou de sentido que ocorre quando os raios luminosos incidem em certas superfícies, a luz propaga-se no mesmo meio. Nas superfícies polidas e lisas, como as águas calmas de um lago ocorre a reflexão regular da luz. Nas superfícies rugosas, como as águas agitadas de um rio ocorre a difusão da luz.


LEIS DE REFLEXÃO DA LUZ:

- o raio incidente, o raio reflectido e a normal estão no mesmo plano.
- os ângulos de incidência e de reflexão sao iguias.

Formação de imagens num espelho plano:

- Os espelhos sao superfícies polidas e lisas que reflectem regularmente a luz, por isso, permitem obter imagens nítidas dos objectos. 

Características das imagens obtidas num espelho: 

• são direitas e do mesmo tamanho do objecto reflectido.
• estão à mesma distância do espelho que o objecto.
• são virtuais, não se conseguem projectar num alvo.
• são lateralmente invertidas.

ESPELHOS ESFÉRICOS 

Os espelhos esféricos podem ser côncavos ou convexos.

Côncavos: a superfície polida é a superfície interior de uma esfera.
Convexos :a superfície polida é a superfície exterior de uma esfera.




Nos espelhos côncavos, os raios paralelos ao eixo principal, quando são reflectidos convergem para um ponto, que se designa por foco principal do espelho. 
Este é um foco real, pois pode ser projectado num alvo.

Nos espelhos convexos, os raios paralelos ao eixo principal, quando são reflectidos divergem para um ponto, que se designa por foco principal do espelho. 
Este é um foco virtual, pois não pode ser projectado num alvo.
  

Luz

Fontes ou Corpos luminosos:
- Naturais (ex: Sol)
- Artificiais (ex: candeeiro, lanterna)

Receptor -» aparelho de visão

Classificação dos corpos iluminados (objectos não luminosos) quanto à forma como sao atravessados pela Luz:
- Opacos -» não são atravessados pela Luz
- Translúcidos -» são atravessados parcialmente pela Luz
- Transparentes -» são atravessados totalmente pela Luz

Eco e Reverberação

A distância mínima para haver eco é de 17metros.

Eco:

^vsom = 340m/s

Dt = 0,1s

D= 340 x 0,1= 34m (ida e volta)

A distância máxima para haver reverberação é de 17metros.

Som

Como se produzem os sons?
Os sons originam-se através da vibração dos corpos.

Propriedades do Som

Altura do Som:                             Intensidade do Som:

Agudo       Grave                          Forte        Fraco
Fino          Grosso                      
Alto           Baixo


O que permite distinguir a mesma nota, tocada com igual intensidade e altura:
É o timbre.

A altura do som relaciona-se com a frequência da onda.
A intensidade do som relaciona-se com a amplitude da onda.

Energia (Som e Luz) Continuação

Ondas Longitudinais - a direcção da perturbação coincide com a direcção da propagação da onda.
Ex: Ondas Sonoras





Ondas Transversais - a direcção da perturbação é perpendicular à direcção da propagação da onda.
Ex: Ondas Luminosas

Representação gráfica de uma onda Periódica:

A = Amplitude
l = Comprimento da onda
T = Periodo (s) = tempo que a onda demora a percorrer um ciclo
f = Frequência (s^-1 ou hertz[Hz]) = número de vibrações que ocorre numa unidade de tempo, ou seja, em 1 segundo.

Características das ondas: 
- Frequência
- Amplitude

Propriedades do som:
- Altura
- Intensidade
- Timbre

Sons:
- Agudos = maior frequência
- Graves = menor frequência
- Fracos = menor amplitude
- Forte = maior amplitude

Energia (Som e Luz)

Energia - A energia transforma-se.
                A energia transfere-se.
                A energia manifesta-se: Som
                                                    Luz


Som e Luz: Fenómenos ondulatórios - propagam-se através de ondas: 
Luz - ondas electromágneticas.
Som - ondas sonoras.


Ondas - é uma perturbação - Há transferência de energia do ponto onde se dá a perturbação para outro ponto.

Temperatura e Calor

Temperatura

É uma grandeza física, que se relaciona com energia cinética média dos corpúsculos.

Calor

Transferência de energia térmica de entre dois corpos em contacto, do corpo a uma temperatura superior para o corpo a uma temperatura inferior, até as temperaturas dos dois corpos se igualarem.


Mecanismos de transferência de energia sob a forma de calor:
Sólidos - condução térmica - transferência de energia partícula a partícula, sem deslocamento de matéria.

Bons condutores térmicos transferem com facilidade, com mais rapidez.
Ex: metal
Maus condutores térmicos transferem com dificuldade, com menos rapidez.
Ex: madeira, plástico

Energia

É uma grandeza física, não vectorial.
Não é uma substância.
Não é uma força.
Transforma-se.
Manifesta-se:

• sonora
• luminosa
• potencial química 
• mecânica
• eléctrica
• radiante
• térmica
• cinética

Existem várias fontes de energia:

• Renováveis:

                         Sol, vento, água.

• Não renováveis:

                         Combustíveis fósseis, combustíveis nucleares.

Rapidez (Velocidade) das Reacções Químicas

Factores que influenciam:

• Temperatura:  

                           Temperatura aumenta e a Velocidade aumenta também.

• Concentração das soluções:

                           Mais Concentrado maior Velocidade.

• Catalisadores:

                          São substâncias químicas que permitem variar aVvelocidade de uma reacção química.      

Teoria Cinético-Corpuscular

Toda a matéria é constituída por corpúsculos, que se encontram afastados entre si e em constante movimento.

Aumentando a temperatura aumenta a agitação dos corpúsculos.

Dureza da água

Dureza da água é a propriedade relacionada com a concentração de íons de sais de Cálcio e Magnésio (eventualmente também o Zinco, Estrôncio, Ferro ou Alumínio podem ser levados em conta na aferição da dureza) por isso as águas com mais Cálcio e Magnésio são mais duras, as águas com menos Cálcio e Magnésio sâo mais macias.
A forma de identificar a dureza das águas é usando o teste da espuma. Se o sabão (ou pasta de dentes) fizer muita espuma quer dizer que é água macia, mas se pelo contrário não fizer espuma é porque é água dura.
A água do norte é macia, no sul é muito dura e no centro é dura e moderadamente dura.