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  Prof. Luiz Carlos Física e Matemática

Blog vltado ao ensino de Física e Matemática com o intuito de aproximar aluno e tecnologia, como facilitadora do aprendizado.

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  • RSS Feeds : Prof. Luiz Carlos Física e Matemática [NOTÍCIAS] : Prof. Luiz Carlos Física e Matemática [NOTÍCIAS]

  • Atividade de MU e MUV Semi-Integral A, B, C, D - 12-05-2012


    Exercícios
    1.Um móvel movimenta-se sobre uma trajetória obedecendo à função horária s = 10+10.t no S.I. Construa o gráfico dessa função entre 0 e 4s.
    2. Entre 0 e 3s, a velocidade de um helicóptero em MUV varia de 4 m/s para 21 m/s. Qual a sua aceleração?
    3.Durante as experiências no laboratório, um grupo de alunos verificou que, entre os instantes 2s e 10s, a velocidade de um carrinho varia de 3 m/s a 19 m/s. Calcule o valor da aceleração desse movimento.
    4.Um rapaz estava dirigindo uma motocicleta a uma velocidade de 20 m/s quando acionou os freios e parou em 4s. Determine a aceleração imprimida pelos freios à motocicleta.
    5. É dada a seguinte função horária da velocidade de uma partícula em movimento uniformemente variado: v=15+20t (no SI). Determine o instante em que a velocidade vale 215 m/s.
    6. Um automóvel em movimento retilíneo adquire velocidade que obedece à função v=15-3t (no SI). Determine: a) a velocidade inicial; b) a aceleração; c) a velocidade no instante 4s.
    7. Um veículo parte do repouso e adquire aceleração de 2 m/s2. Calcule a sua velocidade no instante t = 5s.


  • INÉRCIA - 18-03-2012


    Experimentação

    Existe na natureza uma tendência de não se alterar o estado de movimento de um objeto, isto é, um objeto em repouso tende naturalmente a permanecer em repouso. Um objeto com velocidade constante tende a manter a sua velocidade constante.

    Essa tendência natural de tudo permanecer como está é conhecida como inércia. No caso da Mecânica, essas observações a respeito do comportamento da natureza levou Newton a enunciar a sua famosa Lei da Inércia, que diz:

    "Qualquer corpo em movimento retilíneo e uniforme (ou em repouso) tende a manter-se em movimento retilíneo e uniforme (ou em repouso)."

    A Inércia nas brecadas




    O exemplo mais simples, do ponto de vista da observação da inércia dos corpos, é aquele dos passageiros num veículo. Quando o veículo é brecado, os passageiros tendem a manter-se no seu estado de movimento. Por isso, as pessoas "vão para a frente" do ônibus quando este é brecado. Na realidade, a mudança do estado de movimento é apenas do ônibus. Os passageiros simplesmente tendem a manter-se como estavam. Da inércia resultam os ferimentos em acidentes no tráfego.

    Colisão no Trânsito


    O princípio da inércia explica por que as pessoas se ferem em acidentes automobilísticos. Conquanto os carros tenham suas velocidades reduzidas pela colisão, a tendência das pessoas é manterem-se em movimento. Daí resulta os corpos serem jogados contra o pára-brisas ou outras partes do carro. O uso do cinto de segurança tenta minimizar o efeito, fixando as pessoas ao veículo.

  • REPOUSO, MOVIMENTO E REFERENCIAL - 18-03-2012


    repouso ou em movimento?

    Imagine que você esteja sentado(a) dentro de um ônibus. Já imaginou ???

    Será que você está em repouso ou em movimento? Pense bem antes de responder !!!

    Vou fazer a pergunta de maneira diferente. Em relação ao passageiro sentado ao seu lado você está em repouso ou em movimento ? É claro que sua resposta será: "...estou em repouso."

    Mas e em relação aos postes de iluminação pública, na calçada, você está em repouso ou em movimento? É claro que agora sua resposta certamente será: "...estou em movimento".

    Ora, afinal de contas você está em repouso ou em movimento ???

    Pois é, sempre que você ouvir falar que algo está em movimento ou em repouso, este movimento ou repouso será em relação a algum outro corpo, adotado como referencia. Um corpo pode muito bem estar em movimento em relação a algum objeto e em repouso em relação a outro, e em Física chamamos este corpo, adotado como referencia, de referencial .

    No seu caso, sentado no ônibus, se o referencial for o poste da rua você estará em movimento , mas se o referencial for a pessoa sentada ao seu lado, você estará em repouso .

    Lembre-se: todo movimento é relativo, ou seja, depende de um referencial !!!

    Na grande maioria dos casos, para facilitar as coisas, adotaremos o planeta Terra como referencial, o que sempre acabamos fazendo inconscientemente, mas tome muito cuidado pois nem sempre isso ocorre.

    Trajetórias (Tipos de movimentos)

    Existem dois tipos de trajetórias, ou movimentos. A trajetória curva e a trajetória reta. Chamamos estas trajetórias de movimento curvilíneo e movimento retilíneo .

    Como já vimos que o movimento depende do referencial, a trajetória também dependerá. Portanto um corpo poderá realizar movimento retilíneo em um referencial e curvilíneo em outro. Daí a importância de sabermos qual o referencial está sendo adotado.


  • Carga Elétrica - Atividade para o 3º Ano - 01-03-2012




    1.Na eletrosfera de um átomo de magnésio temos 12 elétrons. Qual a carga elétrica de sua eletrosfera?
    2.Na eletrosfera de um átomo de carbono temos 6 elétrons. Qual a carga elétrica de sua eletrosfera?
    3.Um corpo tem uma carga igual a -32. 10-6 C. Quantos elétrons há em excesso nele?
    4.É dado um corpo eletrizado com carga + 6,4.10-6C. Determine o número de elétrons em falta no corpo.
    5.Quantos elétrons em excesso tem um corpo eletrizado com carga de -16.10-9 C?
    6.Qual o erro na afirmação: "Uma caneta é considerada neutra eletricamente, pois não possui nem cargas positivas nem cargas negativas"?
    7.O que acontece quando se acrescentam elétrons em um ponto de um isolante? E de um condutor?
    8.Em que condições temos atração entre duas cargas elétricas? E em que condições elas se repelem?


  • Acidentes no trânsito parte II - 28-02-2012


    Acidentes no Transito


    No Brasil mais de 40.000 pessoas perdem a vida anualmente em acidentes de transito, porém acredita-se que estes números são maiores pois as estatísticas são falhas. Só nas rodovias paulistas em 2001 ocorreram 61.000 acidentes com 2.300 mortes e 23.000 pessoas gravemente feridas. Até 15 de fevereiro já morreram 703 pessoas nas rodovias federais, resultado de 13.400 acidentes. Em todo o mundo o transito ceifa vidas, porém os números brasileiros são alarmantes e disparam na frente de qualquer país do mundo.
    CAUSAS MAIS COMUNS DE ACIDENTES DE TRANSITO

    Erro humano, em todo o mundo, é responsável por mais de 90 % dos acidentes registrados. Principais imprudências determinantes de acidentes fatais no Brasil: por ordem de incidência:
    Velocidade excessiva;
    Dirigir sob efeito de álcool;
    Distancia insuficiente em relação ao veiculo dianteiro;
    Desrespeito à sinalização;
    Dirigir sob efeito de drogas.
    Fatores determinantes das imprudências:
    Impunidade / legislação deficiente;
    Fiscalização corrupta e sem caráter educativo;
    Baixo nível cultural e social;
    Baixa valorização da vida;
    Ausência de espírito comunitário e exacerbação do caráter individualista;
    Uso do veículo como demonstração de poder e virilidade.


    ELEMENTO HUMANO NA DIREÇÃO



    O veículo a motor, como qualquer outra máquina, exige que o ser humano esteja qualificado tecnicamente e mentalmente para opera-lo seguramente. O cidadão comum não dispõe de qualquer outra maquina ou dispositivo que lhe dê a sensação de tanto poder. Um indivíduo com um carro importado de alto valor pode cometer todo tipo de infração apenas para satisfazer seu ego, ao passo que um indivíduo com carro velho e de baixo valor pode cometer os mesmos tipos de infrações também para satisfazer seu ego.
    No mundo atual o veículo a motor é o meio mais barato e mais fácil que o cidadão comum possui para extravasar seu estado emocional, tanto para o bem como para o mal. Como nos países subdesenvolvidos (até pela própria natureza de subdesenvolvimento) o número de pessoas dotadas de estado emocional voltado para ações negativas é muito grande, por esta razão o trânsito transforma-se em verdadeira carnificina.
    A velocidade fascina o ser humano, a ponto de correr simplesmente pelo prazer de correr, mesmo que não tenha nenhum objetivo a ser atingido.

    Tempo de Reação

    Para que uma pessoa responda adequadamente a determinado estimulo, é necessário que esteja "alerta", caso contrário poderá causar um acidente. Este estado de "alerta" é afetado por muitos fatores, fazendo com que as pessoas respondam com maior ou menor rapidez em situações de emergências.
    O intervalo de tempo entre o reconhecimento de uma situação perigosa e a ação de resposta a esta situação é chamado de tempo de reação, e depende da condição física e do estado emocional do indivíduo.
    O tempo médio de reação de uma pessoa jovem em bom estado de saúde é de aproximadamente 0,75 segundos. Este é praticamente o tempo que o cérebro necessita para processar as informações que está recebendo e definir uma ação.

    Fatores que influenciam o tempo de reação:
    Definitivos: idade, deficiência física (visão, audição, paralisias etc.);
    Temporários: enfermidades passageiras (resfriado comum, dor de cabeça etc.), álcool, drogas, medicamentos, estado emocional
    ÁLCOOL E DROGAS - podem retardar consideravelmente o tempo de reação. As estatísticas americanas de acidentes no transito indicam que o álcool está envolvido em quase 50 % dos acidentes com mortes. Alguns especialistas indicam que dependendo da pessoa, apenas dois copos de cerveja podem fazer seu tempo de reação aumentar para 2 segundos.

    ESTADO EMOCIONAL - também pode retardar os reflexos e o tempo de reação de um motorista. O indivíduo que trás para o volante suas preocupações de: emprego, salário, conjugais, e frustrações decorrentes de seu dia a dia, poderá alterar muito seu tempo de reação principalmente em função do baixo nível de concentração na atividade de dirigir.

    Indivíduos imaturos também constituem um grupo de grande propensão para o acidente no trânsito uma vez que sua necessidade de auto-afirmação faz com que hajam impulsivamente e agridam e desrespeitem os direitos e a vida das outras pessoas. Este tipo de comportamento é altamente difundido no trânsito brasileiro.

    DISTÂNCIA MÍNIMA NECESSÁRIA PARA PARAR UM VEÍCULO COM BASE NO TEMPO DE REAÇÃO E NA VELOCIDADE DO VEÍCULO.



    CONDIÇÃO PROVOCADA DE ACIDENTE INEVITÁVEL



    Muitos indivíduos ao conduzirem seus veículos criam condições ideais e irreversíveis para que o acidente ocorra, isto normalmente ocorre em função da completa ignorância em relação aos fatores causadores dos mesmos. Usando a tabela acima facilmente identificaremos tais fatores que proliferam em grande intensidade nas rodovias e ruas brasileiras.
    Reação normal + distancia incompatível com a velocidade - tornado impossível a parada de emergência, no momento necessário;
    Reação retardada + não reconhecimento de tal situação + distância incompatível com velocidade. Parada impossível e situação irreversível;
    Reação retardada + reconhecimento da situação + distância incompatível com a velocidade. Parada impossível.
    No Brasil o número de acidentes causados pela imprudência dos motoristas, batendo na traseira do veículo que vai a frente, é tão grande, que a jurisprudência considera quem bate atrás como culpado. A mídia está repleta de depoimentos de motorista causadores acidentes que afirmam que os "freios" de seu veículo não funcionaram a tempo de evitá-lo.

    PROCEDIMENTOS QUE JÁ SALVARAM MUITAS VIDAS

    Jamais dirija após ingerir bebidas alcoólicas - porém se desejar fazê-lo, reconheça que seu "tempo de reação" ficará alterado e, portanto procure dirigir em velocidades muito mais baixas do usual na via que estiver trafegando.
    Não utilize drogas antes e nem durante a condução de veículos. Embora algumas drogas sejam usadas para estimular habilidades, com relação ao "tempo de reação" produzem efeito comprovadamente contrário;
    Reduza a velocidade quando seu estado emocional estiver comprometido ou evite dirigir;
    Mantenha sempre distância de segurança em relação aos outros veículos;
    Utilize sempre e adequadamente os dispositivos de segurança;
    Respeite e procure entender a razão da sinalização de transito, isto poderá evitar um acidente;
    Evite colocar - se em uma condição causadora de acidente;
    Finalmente, considere que todo acidente pode e deve ser evitado.

  • Velocidade x Acidente de Trânsito - 28-02-2012


    Cerca de 90% dos acidentes de trânsito poderiam ser evitados com mudanças comportamentais

    Acidentes de trânsito custam cerca de R$ 22 bilhões aos cofres públicos. Esses números podem ser reduzidos com conscientização e mudança de atitude





    Estudos apontam que cerca de 90% dos acidentes de trânsito são causados por falha humana e, portanto, poderiam ser evitados com mudanças comportamentais.

    Entre as principais causas estão negligência (desatenção ou falta de cuidado ao realizar um ato), imprudência (má fé: velocidade excessiva, dirigir sob efeito de álcool, falar ao celular, desrespeitar sinalização, etc.), imperícia (falta de técnica ou de conhecimento para realizar uma ação de forma segura e adequada).

    Outro número alarmante está relacionado aos custos dos acidentes para os cofres públicos. Estudo realizado há quatro anos pelo Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada (IPEA) avalia em cerca de R$ 22 bilhões, por ano, o custo econômico dos acidentes nas rodovias federais e estaduais.
    Dirigir com segurança requer mais do que pura aptidão para operar um veículo motorizado, requer a adoção de uma atitude preventiva ou conduta segura. ?Portanto, a grande maioria dos acidentes de trânsito pode ser evitada com uma simples mudança no comportamento de risco dos usuários da via pública, seja ele o condutor de um veículo, um ciclista, motociclista ou pedestre?, afirma o gerente de consultoria, Dennys Riper, do Centro de Prevenção de Acidentes (CEPA).
    Um dos objetivos do módulo teórico dos treinamentos do Centro de Prevenção de Acidentes (CEPA) é conscientizar os participantes do papel que o motorista assume como protagonista nos acidentes de trânsito.
    A velocidade e os acidentes de trânsito
    A velocidade pode ser tanto um fator agravante quanto a causa determinante de um acidente de trânsito, pois quando um carro colide com um obstáculo, na realidade ocorrem três colisões: do carro, dos passageiros com o interior do carro e dos órgãos internos do ocupante contra a estrutura do seu corpo (esqueleto). Com isso, quanto maior a velocidade, maior o impacto, mais graves as consequências da colisão e maior a possibilidade de morte.
    Além disso, a velocidade também aumenta a distância percorrida durante o tempo de percepção e reação, a distância de frenagem e de parada total do veículo, o que provoca a redução das chances do condutor evitar a colisão.
    Quando um veículo se envolve em um acidente a velocidade excessiva também pode aumentar a deformação na estrutura do carro, reduzir o espaço interno da célula de sobrevivência, aumentar o contato do corpo dos ocupantes com as estruturas rígidas do veículo e entre os ocupantes.
    Veja como a velocidade pode interferir na distância necessária para parar totalmente um carro:

    (Note que, ao dobrar a velocidade de circulação, a distância total de parada do veículo quase triplica.)
    ?Ainda existe no Brasil uma crença incorreta e generalizada de que o acidente de trânsito acontece porque ?Deus assim quis?, ou seja, o acidente é uma fatalidade e nada pode ser feito para evitá-lo. Porém, como vimos anteriormente, isso não é verdade. A grande maioria dos acidentes de trânsito pode ser evitada. Uma vez consciente de sua responsabilidade o condutor pode e deve praticar uma condução segura e preventiva a fim de evitar os riscos presentes no trânsito?, diz Dennys Riper.
    Velocidade e atropelamento
    A gravidade dos atropelamentos mantém direta relação com as características físicas e com a dinâmica dos corpos em conflito. O fato de o impacto aumentar em proporção muito maior do que a velocidade, confere aos atropelamentos consequências particularmente severas em decorrência da vulnerabilidade de um corpo frente a um veículo.
    O Departament for Transport Britânico* realizou um estudo que comprova a relação entre velocidade do veículo no impacto e gravidade das lesões:
    ? a 32km/h, 5% dos pedestres atingidos morrem, 65% sofrem lesões e 30% sobrevivem ilesos;
    ? a 48km/h, 45% morrem, 50% sofrem lesões e 5% sobrevivem ilesos;
    ? a 64km/h, 85% morrem e os 15% restantes sofrem algum tipo de lesão.
    *Fonte: UK Department of Transport Traffic Advisory Leaflet 7/93 (TAU, 1993).

  • Medidas de Tempo - 28-02-2012


    A evolução dos Relógios

    Relógio é qualquer dispositivo que, através da determinação de intervalos regulares, permite medir o tempo.
    Os relógios e cronômetros se incorporaram, em definitivo, ao cotidiano das pessoas. A leitura do seu relógio indica o intervalo de tempo decorrido desde a meia-noite ou o meio-dia. A leitura do cronômetro indica o intervalo de tempo decorrido desde quando ele foi acionado.
    A seguir analisaremos a evolução dos relógios.
    1. Relógio de sol

    No caso do relógio de sol a determinação da hora do dia ou intervalos de tempo adotando o dia como referência é possível a partir da análise da sombra projetada de um objeto no chão. É o mais antigo dos relógios já que, desde os primórdios, o homem se deu conta de que o nascer do Sol é um fenômeno que se repete a intervalos de tempo regulares.


    2. Relógio d'agua
    O relógio d'água consiste de um reservatório de água (tanque) no qual se faz um furo. Em seguida, recolhe-se essa água num recipiente (um jarro, por exemplo). Encher o jarro demanda um tempo (t). Este intervalo de tempo passa a ser uma referência. Se algum evento durou até que o jarro esteja pela metade, então, a duração desse evento foi (t1= ½ t), ou seja, a metade do valor de referência. Dessa forma, pela medida de volume do líquido inferimos o tempo em unidades de medida "vaso cheio". O relógio d'água já era conhecido dos egípcios e gregos e sua utilização atingiu o século 16. Galileu, por exemplo, fez uso do relógio d'água em suas experiências.



    3. Relógio de areia

    O relógio de areia, ou ampulheta, é baseado no mesmo princípio do relógio d'água. A passagem de uma quantidade de areia de um dos recipientes num fundo fechado para outro, através de um orifício estreito, demanda um tempo constante. Serve assim como padrão para medir intervalos de tempo.



    4. Relógio de pêndulo

    Uma forma de estabelecermos um padrão para a medida de tempo é buscar na natureza fenômenos periódicos, ou seja, fenômenos que se repetem enquanto o tempo passa. Podemos adotar o intervalo de tempo de repetição como um padrão. Nesse caso, podemos fazer uso de desde um pêndulo simples até o período da órbita dos elétrons num átomo.
    Até cerca de 1580 não havia métodos para determinar, de uma forma precisa, intervalos de tempo relativamente curtos. Essa situação se modificou com a descoberta, por Galileu, do isocronismo do pêndulo. Isto é, o período do pêndulo não depende de amplitude do movimento oscilatório (só depende do comprimento do pêndulo).
    Essa descoberta serviu de base para a construção de relógios de pêndulos acionados através de pesos ou molas.



    6. Relógio atômico

    Já em desenvolvimento em pelo menos dois países (Estados unidos e França), o relógio atômico permitirá medições de tempo até 100 mil vezes mais precisas que as atuais. Tamanha precisão possibilitará experimentos hoje impossíveis (na área de cosmologia e ondas gravitacionais, exemplo), além de testes de teorias atômicas.




  • Transição do Blog - 22-02-2012


    Caros amigos por enquanto estou sem postagem, pois estamos trabalhando
    para melhorar o serviço, agradeço a compreensão.




  • Energia Mecânica - InfoEscola - 31-10-2011


    Energia Mecânica - InfoEscola


    Definir o conceito de energia é um pouco difícil, mas definir um determinado tipo de energia é uma tarefa mais fácil. Vamos definir o que é energia mecânica e os seus tipos de classificação.
    Sempre que tivermos um objeto em movimento ou com a possibilidade de vir a realizar um movimento teremos associada uma certa quantidade de energia. Temos dois tipos de energia: cinética e potencial. A energia mecânica é dada pela soma desses dois tipos de energia:

    Energia Cinética
    Sempre que tivermos um objeto em movimento, teremos associado a este movimento uma certa quantidade de energia que é denominada energia cinética, portanto, podemos dizer que energia cinética está associada ao movimento. Ela depende tanto da velocidade v, como também depende da massa m. A equação da energia cinética é dada por:

    Energia Potencial
    A energia potencial é um tipo de energia que está relacionada com a configuração do sistema, ou seja, esta relacionada com as posições do objeto. Podemos dizer também que energia potencial é a energia que pode vir a se torna energia cinética. Existem vários tipos de energia potencial, as mais conhecidas são as: gravitacional e a elástica.

    A fórmula da energia potencial gravitacional é:

    ? e a fórmula da energia potencial elástica é:

  • Transmissão de Calor(Teoria com Exercício) - 28-10-2011


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    TRANSMISSÃO DE CALOR

    Condução térmica
    "A condução térmica consiste numa transferência de energia de vibração entre as moléculas que constituem o sistema."

    Questões
    1. O isopor é formado por finíssimas bolsas de material plástico, contendo ar. Por que o isopor é um bom isolante térmico?
    2. Os esquimós constróem seus iglus com blocos de gelo, empilhando-os uns sobre os outros. Se o gelo tem uma temperatura relativamente baixa, como explicar esse seu uso como "material de construção"?
    3. Num antigo jingle de uma propaganda, ouvia-se o seguinte diálogo: - Toc, toc, toc, - Quem bate? - É o frio! E no final eram cantados os seguintes versos: "Não adianta bater, eu não deixo você entrar, os cobertores das Casas Pernambucanas é que vão aquecer o meu lar". Que comentário você tem a fazer sobre a veracidade física dessa propaganda?
    4. Qual a aplicação prática dos materiais isolantes térmicos?
    5. Por que a serragem é melhor isolante térmico que a madeira?
    6. Um faquir resolveu fazer uma demonstração de sua arte entrando em um forno muito aquecido. Para que ele sinta a menor sensação de "calor" possível, é preferível que ele vá nu ou envolto em roupa de lã? Por quê?
    7. Explique por que, em países de clima frio, costumam-se usar janelas com vidraças duplas. Esse tipo de janela chega a reduzir em até 50% as perdas de calor para o exterior.
    8. Num mesmo ambiente, se você tocar um objeto metálico com uma mão e um objeto de madeira com a outra, vai sentir que o primeiro está "mais frio" que o segundo. Como você explica esse fenômeno se os dois objetos estão no mesmo ambiente e, portanto, na mesma temperatura?
    9. Por que as panelas, em geral, têm seus cabos metálicos revestidos com madeira ou plástico?


    Convecção térmica
    "A convecção térmica é a propagação que ocorre nos fluidos (líquidos, gases e vapores) em virtude de uma diferença de densidades entre partes do sistema."

    Questões
    10. Por que, em uma geladeira, o congelador é colocado na parte superior e não na inferior?
    11. Com base na propagação de calor, explique por que, para gelar o chope de um barril, é mais eficiente colocar gelo na parte superior do que colocar o barril sobre uma pedra de gelo.
    12. Um aparelho de refrigeração de ar deve ser instalado em local alto ou baixo num escritório? E um aquecedor de ar? Por quê?

    Irradiação térmica
    "A irradiação é a transmissão de por intermédio de ondas eletromagnéticas. Nesse processo, somente a energia se propaga, não sendo necessário nenhum meio material."

    Questões
    13. Sabemos que o calor pode ser transferido, de um ponto para outro, por condução, convecção e radiação. Em qual desses processos a transmissão pode ocorrer mesmo que não haja um meio material entre os dois pontos?
    14. Os grandes tanques, usados para armazenar gasolina (ou outros combustíveis), costumam ser pintados externamente com tinta prateada. Por quê?
    15. Os prédios totalmente envidraçados precisam de muitos aparelhos de ar condicionado? Por quê?
    16. Como se dá a propagação do calor do Sol até a Terra se entre esses astros não existe meio material?








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