Um convite à Física

Um convite à Física
Veja, como em um exemplo simples do cotidiano,
podemos identificar várias entidades do mundo da
Física.
venha...
Um convite à Física
Imagine o seguinte
evento descrito pelo
filho à sua mãe...

mãe, o vaso caiu da
mesa no chão e
quebrou.

Um convite à Fisica

Podemos imaginar a
mãe do menino
manuseando,
cuidadosamente, os
vasos sobre a mesa,
tomando cuidado
para que os mesmos
não caiam no chão e
se quebrem.
Um convite à Física
Vamos transcrever o relato do menino à sua mãe
de forma a começarmos a evidenciar algumas
entidades da física presente nesse evento.
Acompanhe...
Um convite à Física
Um vaso sobre uma mesa alta possui energia
potencial em relação ao chão. Se ele cair da
mesa, a energia será liberada e o vaso ganhará
velocidade suficiente para se espatifar ao atingir o
chão.
Um convite à Física
Bom, vamos agora destacar algumas palavras
dessa descrição e discorrer sobre elas. Numa
leitura rápida, informal, normalmente não
prestaríamos atenção aos conceitos físicos
associados às mesmas.
Vamos...
Um convite à Física
Um vaso sobre uma mesa alta possui energia
potencial em relação ao chão. Se ele cair da
mesa, a energia será liberada e o vaso ganhará
velocidade suficiente para se espatifar ao atingir o
chão.
Um convite à Física
Muito bem. Agora, clique sobre a palavra
sublinhada e veja sua relação com as grandezas
físicas.
Um vaso sobre uma mesa alta possui energia
potencial em relação ao chão. Se ele cair da
mesa, a energia será liberada e o vaso ganhará
velocidade suficiente para se espatifar ao atingir o
chão.
finalizar
Um convite à Física
Alta
A palavra alta quer lembrar aqui a altura que o
vaso encontra-se do chão. A expressão da
energia potencial é dada por E = mgh, onde h é a
altura que o vaso está acima do chão. Qual parte
do vaso considerar para medir essa altura ? a
parte de cima ? a de baixo ? o meio ?
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Um convite à Física
possui
A energia potencial, E = mgh, está como que
armazenada no corpo, no exemplo, no vaso. Por
isso se diz que, o corpo possui energia potencial.
Uma vez que, ele (o vaso) tem energia
armazenada, ela poderá ser utilizada de alguma
forma. A simples diferença de “altura” entre os
corpos lhes confere energia.
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Um convite à Física
em relação
A expressão em relação quer lembrar que todas
as medidas em física são realizadas tendo-se por
base um referencial. No exemplo, consideramos o
chão como referencial e a distância do mesmo ao
referencial é zero, pois ele próprio é o sistema de
referência. Já o vaso encontra-se a uma certa
distância do chão. Lembre-se do sistema de
coordenadas cartesianas (x,y).
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Um convite à Física
liberada
Uma vez que o vaso começa a cair em direção ao
chão sua energia potencial vai diminuindo pois,
pela expressão E = mgh, notamos que o valor de
h irá diminuindo até que o vaso atinja o chão. O
que está acontecendo então com a energia
potencial que ele tinha inicialmente e está
acabando ? está se perdendo ? Para onde está
sendo liberada essa energia ?
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Um convite à Física
ganhará
O vaso ganhará velocidade até atingir o chão.
Como o vaso está conseguindo essa aceleração,
do nada? É a energia potencial se transformando
em energia cinética. Isto é, a energia potencial
dada por E=mgh está se transformando em
energia cinética dada por E=mv2/2. Ok, a energia
potencial que ele tinha inicialmente está sendo
liberada e usada para aumentar a velocidade de
queda do vaso.
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Um convite à Física
espatifar
Por que o vaso se quebra ? Penso que, se fosse
de ferro não se espatifaria mas, sendo de barro...
Se fosse de alumínio talvez tivesse apenas se
amassado. Por que esse comportamento
diferente se eles estão caindo de uma mesma
altura? Isso nos remete ao ramo da física
conhecido como Resistêcia dos Materiais. O que
faz com os materiais reajam de modos
diferentes?
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Um convite à Física
atingir
No contexto de nosso exemplo, a palavra atingir
nos faz lembrar os choques mecânicos. O vaso
está caindo em direção ao chão e irá se chocar
com ele. Nesse instante ele tem uma certa massa
m e uma velocidade v, isto é, no instante do
impacto ele tem uma certa quantidade de
movimento, dada por Q = mv. Já imaginou a força
que ele fará no chão ? Por que será que o vaso
se quebrou ?
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Um convite à Física

Muito bem, vimos que
uma simples frase de
um menino poderá
envolver altos
conceitos da física.
Pois é, já pensou nos
usos que se pode
fazer com a energia
de um vaso em
queda livre ?