Impulso Com certeza você já chutou ou arremessou uma bola. Jogando tênis, futebol, sinuca, boliche, etc. Todos esses jogos envolvem o movimento de objetos a partir da ação da mão, do pé ou de um equipamento apropriado, como o taco de sinuca. O contato põe a bola em movimento, muda sua trajetória, aumenta ou diminui sua velocidade. Dois fatores contribuem para o efeito produzido: a força aplicada e o tempo de sua aplicação. No momento do saque, um jogador de vôlei exerce uma força sobre a bola e a coloca em movimento. A bola interage com a mão do jogador durante um tempo extremamente curto, da ordem de centésimos de segundo, mas como a intensidade da força é bastante grande, o impulso produzido é suficiente para que a bola parta com grande velocidade. transparência 1 Fisicamente, o impulso é definido como o produto entre a força aplicada num objeto e o intervalo de tempo de sua atuação. Quando uma pessoa precisa empurrar um carro para fazê-lo "pegar", porque está com a bateria descarregada, precisa exercer uma força constante durante certo tempo até que o carro atinja uma velocidade suficiente. Se duas pessoas empurrarem o mesmo carro, a velocidade necessária para "pegar" será alcançada na metade do tempo. Se forem três pessoas, o tempo se reduz a um terço. Quando desejamos fazer com que um carro atinja uma certa velocidade, precisamos aplicar-lhe uma força durante algum tempo. Se aumentarmos a força, podemos abreviar o tempo e, vice-versa, diminuindo o valor da força é preciso aplicá-la durante um tempo maior. O que realmente importa, para se fazer um corpo atingir uma certa velocidade, é o produto da força pelo tempo; ou seja, o impulso. transparência 2 Energia Energia é um conceito muito abrangente e, por isso mesmo, muito abstrato e difícil de ser definido com poucas palavras de um modo preciso. Usando apenas a experiência do nosso cotidiano, poderíamos conceituar energia como "algo que é capaz de originar mudanças no mundo". A queda de uma folha. A correnteza de um rio. A rachadura em uma parede. O vôo de um inseto. A remoção de uma colina. A construção de uma represa. Em todos esses casos, e em uma infinidade de outros que você pode imaginar, a interveniência da energia é um requisito comum. transparência 3 A quantidade que chamamos energia pode ocorrer em diversas formas. Energia pode ser transformada, ou convertida, de uma forma em outra (conversão de energia). Cada corpo e igualmente cada "sistema" de corpos contém energia. Energia pode ser transferida de um sistema para outro (transferência de energia). Quando energia é transferida de um sistema para outro, ou quando ela é convertida de uma forma em outra, a quantidade de energia não muda (conservação de energia). Na conversão, a energia pode transformar-se em energia de menor qualidade, não aproveitável para o consumo. Por isso, há necessidade de produção de energia apesar da lei de conservação. Dizemos que a energia se degrada (degradação de energia). transparência 4 Chamamos de Energia Mecânica a todas as formas de energia relacionadas com o movimento de corpos ou com a capacidade de colocá-los em movimento ou deformá-los. Energia potencial: É a que tem um corpo que, em virtude de sua posição ou estado, é capaz de realizar trabalho. Energia Cinética : Todo corpo em movimento possui uma energia associada a esse movimento que pode vir a realizar um trabalho (em uma colisão por exemplo). A essa energia damos o nome de energia cinética. transparência 5 Tensão Pontual (Pressão) Uma moça com sapato de 'salto agulha' e um homem de bota caminham lado a lado. Qual causa maior dano onde pisa? Acredite ou não, é o sapato com salto agulha! Ele pode arruinar tapetes e perfurar buracos no chão. Não, não é porque a moça aplica no chão uma força maior que a do homem da bota. É porque a força que ela aplica está concentrada numa área bem pequena. Ela produz, com isso, uma pressão bem alta. transparência 6 A pressão exercida pelas forças nos informa quão distribuídas ou concentradas elas estão. Para conhecer o valor de uma pressão, precisamos de duas informações: 1) a intensidade da força resultante e 2) a área da superfície na qual as forças agem. Usamos, então, da expressão: P = F / A = (intensidade da força) / (área da superfície) A pressão (grandeza escalar) é medida em Newtons por metro quadrado (N/m2) ou transparência pascal (Pa). 7 Use área grande para diminuir a pressão Caminhar sobre areia dói menos que caminhar sobre pedregulhos: menor pressão significa menos dor! A força da cabeça do parafuso é melhor distribuída pela arruela; isso evita que a cabeça do parafuso penetre no madeiramento. Animais pesados necessitam de pernas espessas; caso contrário seus ossos não suportariam a pressão. Use área pequena para aumentar a pressão Cravos em chuteiras de futebol elevam a pressão e permitem afundar no solo. A lâmina da faca: quanto mais afiada, maior será a pressão exercida. Os alfinetes e percevejos para fixação têm pontas; a pressão que exercem é maior do que a madeira pode tolerar. transparência 8