Temperatura e Calor

Temperatura e calor são conceitos fundamentais da Termologia, que é a área da Física que estuda os fenômenos associados ao calor, como a temperatura, dilatação, propagação de calor, comportamento dos gases, entre outros. Muitas vezes, esses dois conceitos são utilizados como se fossem sinônimos, porém, apesar de estarem associados, são conteúdos distintos.
Temperatura
A temperatura é uma grandeza física utilizada para medir o grau de agitação ou a energia cinética das moléculas de uma determinada quantidade de matéria. Quanto mais agitadas essas moléculas estiverem, maior será sua temperatura.
O aparelho utilizado para fazer medidas de temperatura é o termômetro, que pode ser encontrado em três escalas: Celsius, Kelvin e Fahrenheit.

Calor
Quando colocamos dois corpos com temperaturas diferentes em contato, podemos observar que a temperatura do corpo "mais quente" diminui, e a do corpo "mais frio" aumenta, até o momento em que ambos os corpos apresentem temperatura igual. Esta reação é causada pela passagem de energia térmica do corpo "mais quente" para o corpo "mais frio", a transferência de energia é o que chamamos calor.
Calor é a transferência de energia térmica entre corpos com temperaturas diferentes.
A unidade mais utilizada para o calor é caloria (cal), embora sua unidade no SI seja o joule (J). Uma caloria equivale a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de um grama de água pura, sob pressão normal, de 14,5°C para 15,5°C.
A relação entre a caloria e o joule é dada por:
1 cal = 4,186J
Partindo daí, podem-se fazer conversões entre as unidades usando regra de três simples.
Como 1 caloria é uma unidade pequena, utilizamos muito o seu múltiplo, a quilocaloria.
1 kcal = 10³cal

1 kcal = 10³cal

Referências: http://m.brasilescola.com/fisica/temperatura-calor.htm
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Termologia/Calorimetria/calor.php

Curiosidade: Como funcionam os detectores de metais?

Um detector de metais consiste basicamente em uma bobina enrolada num núcleo de ferro. A bobina é percorrida por uma determinada corrente elétrica, que gera um campo magnético. Uma bobina é um conjunto de esperas condutoras.

Quando o detector é aproximado de um objeto metálico, ocorre uma variação no fluxo magnético através do objeto, induzindo nele correntes elétricas (correntes de Foucault).
Essas correntes geram um campo magnético variável, que induz uma corrente na bobina, de intensidade diferente daquela que a percorre.
De acordo com o eletromagnetismo, quando o fluxo magnético varia na superfície de uma bobina, surge uma corrente elétrica, denominada corrente induzida, e o sentido da corrente induzida é tal que, por seus efeitos, opõe-se à cauda que lhe deu efeito.
Essa variação na corrente é registrada por um amperímetro que, por sua vez, acusa a presença do objeto metálico, através de um alarme sonoro.

O princípio básico da fabricação dos detectores de metais é o mesmo da fabricação dos transformadores, do microfone, dos autofalantes, etc...

Referência: http://m.brasilescola.com/fisica/como-funciona-detector-metais.htm

Ano-Luz

O que é:

Ano-luz é uma unidade de distância usada em astronomia. O ano-luz corresponde a distância que a luz leva para percorrer, no vácuo, no período de um ano.

Considerando que a velocidade da luz é de 300.000 km/s, um ano luz equivale a 9,463 x 1012 km. Em metros esta distância é de 9.460.536.207.068.016.

Principais distâncias de estrelas em anos-luz (em relação ao Planeta Terra):

- A estrela Próxima Centauri está localizada a 4,22 anos-luz

- A estrela Wolf 359 está localizada a 7,7 anos-luz

- A estrela Sirius A está localizada a 8,57 anos-luz

Curiosidades:

1.     Um nanosegundoa distância que a luz pode viajar em um bilionésimo de segundo, é igual a cerca de 30 cm (1 pé). O radar usa este dado para medir a que distância algum objeto como um avião está. Uma antena de radar emite um pulso curto de rádio e aguarda que ele ecoe num avião ou outro alvo. Enquanto aguarda, vai contando o número de nanosegundos que se passam. As ondas de rádio viajam à velocidade da luz, assim, o número de nanosegundos dividido por 2 indica à unidade de radar qual a distância do objeto!

2.     Usar o ano-luz como medida de distância ajuda a determinar a idade. Digamos que uma estrela esteja a 1 milhão de anos-luz daqui. A luz daquela estrela viajou à velocidade da luz para chegar até nós. Portanto, a luz da estrela levou 1 milhão de anos para chegar até aqui e a luz que estamos vendo foi gerada 1 milhão de anos atrás. A estrela que estamos vendo é, na verdade, como a estrela era há 1 milhão de anos atrás e não como ela é atualmente. Da mesma forma, nosso Sol está a uns 8 minutos-luz de distância. Se o Sol explodisse neste exato momento, nós não teríamos como saber disso por 8 minutos, porque este é o tempo que levaria para que a luz da explosão chegasse até nós.

Referencias:

http://www.suapesquisa.com/astronomia/ano_luz.htm

http://ciencia.hsw.uol.com.br/questao94.htm

Curiosidades

No dia a dia, vemos ovos quando estão quebrados com a clara transparente escorrendo a partir da gema amarela. Mas 18 metros abaixo da superfície do oceano, há uma terceira opção nunca antes vista.

Nessa profundidade, um ovo rachado não perde imediatamente a sua estrutura como acontece ao ar livre.

Em vez disso, a água ao redor assume o papel da casca do ovo, exercendo pressão o suficiente sobre o ovo (2,8 vezes a pressão atmosférica, para ser exato) para mantê-lo intacto, como demonstrado neste vídeo.

O vídeo foi feito por pesquisadores do Bermuda Institute of Ocean Sciences.

Referência:
 http://misteriosdomundo.org/isso-e-o-que-acontece-quando-se-quebra-um-ovo-embaixo-dagua/#ixzz3VVqaywnf.

Princípio de Arquimedes

Como na aula do dia 24/03/2015 entramos em um novo assunto, abaixo está uma breve explicação sobre Principio de Arquimedes:

Todo corpo imerso, total ou parcialmente, num fluido em equilíbrio, sofre a ação de uma força vertical, para cima, aplicada pelo fluido. Essa força é denominada empuxo , cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo.

E = P_fd = m_fd . g E = _df . V_fd . g 

                      

Assim, quando um barco está flutuando na água, em equilíbrio, ele está recebendo um empuxo cujo valor é igual ao seu próprio peso, isto é, o peso do barco está sendo equilibrado pelo empuxo que ele recebe da água: E = P

Aplicação 
Um mergulhador e seu equipamento têm massa total de 80kg. Qual deve ser o volume total do mergulhador para que o conjunto permaneça em equilíbrio imerso na água?

Solução:

Dados: g = 10m/s²; d_água = 10³kg/m³; m = 80kg.

Como o conjunto deve estar imerso na água, o volume de líquido deslocado (V_ld) é igual ao volume do conjunto (V). Condição de equilíbrio:

E = P

d . V_ld . g = m . g

10³ x V x 10 = 80 x 10

V = 8 x 10-2m³

^Referência:

^{http://www.colegioweb.com.br/trabalhos-escolares/fisica/hidrostatica/principios-de-arquimedes-e-pascal.html}

Submarinos: matéria relacionada ao princípio de Arquimedes

                 

Entendendo como funciona o submarino:

                 

Dois tipos diferentes de submarinos e suas  devidas estruturas: 

Referências:

http://gunnarcorrea.blogspot.com.br/2011/10/o-que-e-um-submarino-nuclear.html?m=1

http://www.naval.com.br/blog/2012/12/10/submarino-vira-modelo-de-parceria-tecnologica-entre-franca-e-brasil/

2015 Ano Internacional da Luz

O Ano Internacional da Luz será celebrado ao longo de 2015 por decisão da Assembleia Geral das Nações Unidas em reconhecimento à importância das tecnologias associadas à luz na promoção do desenvolvimento sustentável e na busca de soluções para os desafios globais nos campos da energia, educação, agricultura e saúde.
A resolução publicada pela Assembleia Geral das Nações Unidas aponta que o ano de 2015 coincide com a comemoração de alguns marcos importantes relacionados à luz, ao longo da história da ciência: os trabalhos em óptica de Ibn Al-Haytham em 1015; o comportamento ondulatório da luz, proposto por Fresnel em 1815; a teoria eletromagnética da luz, proposta por Maxwell em 1865; os trabalhos de Einstein sobre o efeito fotoelétrico (1905) e sobre o vínculo entre a luz e a cosmologia no contexto da Relatividade geral (1915); a descoberta da radiação cósmica de fundo em micro-ondas por Penzias e Wilson em 1965 e os trabalhos de Charles Kao (1965) a respeito do uso de fibras ópticas nas comunicações. Outra data, entre outras: em 2015 comemoram-se os 50 anos da descoberta da radiação cósmica de fundo, a radiação emitida no Big Bang (ocorrido há 13.800 milhões de anos) e que banha todo o Universo. Por esta descoberta, os norte-americanos Arno Penzias e Robert Wilson ganharam o Nobel da Física em 1978.
A ideia deste ano foi liderada pelo México, e entre os 35 países que apoiaram a proposta encontram-se o Chile, Israel, Nova Zelândia, Rússia, Sri Lanka, Estados Unidos, China, Cuba ou a Ucrânia

 Referências: 
E 2015 será o ano internacional da luz- acessado dia 24 de março de 2015 ás 23:09
Ano internacional da luz - acessado dia 24 de março de 2015 ás 23:11
2015 Ano Internacional da Luz e de tenologias baseadas em Luz - Prof. Dr. Vanderlei Salvador Bagnato  - acessado dia 24 de março de 2015 ás 23:00

Ponte de Macarrão: passo á passo da construção

1º passo: Cortar os macarrões nas seguintes medidas:
  - Base: 8 macarrões cortados no tamanho de 9cm cada; 8 macarrões cortados no tamanho de 4cm cada; 2 macarrões cortados no tamanho de 6cm cada;
  - Parte de cima (triângulo): 8 macarrões cortados no tamanho de 10,5cm cada; 2 macarrões cortados no tamanho de 6cm cada;

 2ºpasso: Lixar todos os macarrões cortados para que fiquem de igualados de maneira uniforme cada tamanho do macarrão.

3ºpasso: unir os macarrões da base dois a dois, para formar uma figura semelhante ao retângulo.

 Observe:

4ºpasso: unir dois a dois os macarrões de 10,5cm.

5ºpasso: unir os macarrões colados no item anterior com os macarrões de 6cm , para que formem um triângulo em cima da base já montada

 

Imagem da ponte já montada:

Segunda tentativa da Ponte de macarrão

Ponte de macarrão 

Hoje conseguimos montar um novo projeto e defini-lo para o dia da competição. E ainda fizemos um pequeno teste amarrando uma caixinha de fósforo cheia à ponte, como mostra a ultima imagem.

Primeira tentativa da Ponte de macarrão

Ponte de macarrão

Observação: Tentamos fazer hoje o projeto e a ponte, e acabamos fazendo dois modelos, mas ainda não chegamos a conclusão de qual usar na competição já que nenhum dos dois conseguimos subir o triângulo.