Licenciatura em Ciências da Natureza: Habilitação em Biologia e

Licenciatura em Ciências da Natureza:
Habilitação em Biologia e Química
UAC 32- Energia e Movimento
Professor Sergio Mittmann dos Santos
Alunas: Carine Pereira, Géssica do Nascimento e Rossana Mendes Rosa
SEMINÁRIO DE ENERGIA E MOVIMENTO
Cinemática
È área da Mecânica que estuda os movimentos de um corpo sem levar em
consideração as forças que atuam sobre o mesmo. A cinemática está dividida em
movimento retilíneo uniforme (M.R.U.), movimento retilíneo uniformemente variado
(M.R.U.V.), movimento de queda livre e movimento circular uniforme.
Identificamos com o estudo da cinemática: o deslocamento de um corpo, tempo que
leva o deslocamento, a velocidade média e a aceleração.
Experimento para definir a velocidade média de uma bolinha de gude
Objetivos: Determinar a velocidade média.
Materiais:
1 Roda forro de PVC de 1,2 metro de comprimento.
1 Trena
1 Bolinha de gude
1 Cronômetro
Marque no roda forro o ponto zero e a partir dele marcações de dez em dez
centímetros até chegar a um metro. Apoie o roda forro um calço para elevá-lo.
Posicione a bolinha na extremidade da calha (no ponto zero) e solte simultaneamente
acione o cronômetro. Pause o cronômetro quando a bolinha passar pela última
marcação e anote o tempo. Repita este procedimento cinco vezes e faça uma média
aritmética.
Troque o calço onde está apoiado o roda forro por outro mais alto e repita o
experimento.
Substitua os dados na equação:
Ideia do experimento
Verificar que a bolinha de gude se desloca a uma velocidade constante e que
quanto maior a inclinação do roda forro maior será a velocidade e menor o tempo que
ela levará para terminar o percurso.
Ondas:
Onda é uma perturbação que se propaga no espaço ou em qualquer outro
meio. Uma onda transfere energia de um ponto para outro, mas nunca transfere
matéria entre dois pontos.
Quanto à direção de propagação de energia, podem ser unidimensionais:
propagam-se em uma única dimensão; bidimensionais: propagam-se num plano;
tridimensionais: propagam-se em todas as direções.
Quanto à natureza, podem ser: ondas mecânicas, que necessitam de um meio
material para se propagarem ou ondas eletromagnéticas, que não necessitam de meio
material para se propagarem.
Quanto à direção de propagação, podem ser: ondas transversais, que têm a
direção de propagação perpendicular à direção de vibração como, por exemplo, as
ondas eletromagnéticas ou ondas longitudinais: onde a direção de propagação e
vibração coincide.
Para descrever uma onda é necessária uma série de grandezas, entre elas
temos: velocidade, amplitude, frequência, período e o comprimento de onda.
Ondas eletromagnéticas
Materiais
2 Aparelhos celulares sem defeito
Folha de papel
Folha de papel alumínio
Inicialmente embrulhe um dos telefones em uma folha de papel e disque para ele,
observe que o telefone funciona normalmente. Em seguida, embrulhe o telefone que
estava inicialmente dentro da folha de papel em uma folha de papel alumínio.
Disque novamente para este telefone, perceberá que desta vez ele se encontra fora
de área.
Ideia do experimento
A comunicação entre os celulares se dá por ondas eletromagnéticas, portanto, ao
ligarmos um celular, ele funcionará como transmissor e receptor de ondas
eletromagnéticas.
As ondas eletromagnéticas se propagam através de um campo elétrico variável,
portanto, em sua propagação é gerado um campo magnético também variável.
Por que o celular perde o sinal quando embrulhado no papel alumínio e embrulhado
no papel não?
O papel alumínio bloqueia o sinal de celulares por causa do princípio da gaiola de
Faraday. Michael Faraday, um cientista do início dos anos 1800, descobriu que
uma carga elétrica existe do lado de fora de um condutor carregado, e a carga
elétrica não possui efeitos sobre nada que está cercado pelo condutor. Isso
acontece porque as cargas elétricas do meio externo se cancelam com os campos
elétricos internos.
Dinâmica:
Dinâmica é a parte da Física, relacionada à mecânica, que estuda os movimentos e
as causas que os produzem e os modificam.
A primeira publicação que se referia a essa teoria foi Principia de Isaac Newton, na
qual ele explicou de forma completa sobre o movimento dos corpos. Essa teoria foi
baseada nos estudos realizados por Galileu Galilei e Johannes Kepler.
Foi através dessa teoria que Newton estabeleceu as relações entre a massa do
corpo e o seu movimento, conhecidas como as leis de Newton, ou seja, a
dinâmica.
Experimento: Força elástica / lei de Hooke.
Para esse experimento é importante lembrarmos:
Força é um agente físico causador de deformação (efeitos estáticos), ou
acelerações
(efeitos
dinâmicos),
nos
corpos
em
que
atua.
A força é uma grandeza vetorial, possui módulo, direção e sentido.
Então:
Suspendemos uma mola presa em uma das extremidades a um suporte, e em
estado de repouso (sem ação de nenhuma força).
Quando aplicamos uma força F na outra extremidade, a mola tende a deformar
(esticar ou comprimir, dependendo do sentido da força aplicada).
Ao estudar as deformações de molas e as forças aplicadas, Robert Hooke (16351703), verificou que a deformação da mola aumenta proporcionalmente à força.
Daí estabeleceu-se a seguinte lei, chamada Lei de Hooke:
A constante elástica da mola depende principalmente da natureza do material de
fabricação da mola e de suas dimensões. Sua unidade mais usual é o N/m
(newton por metro) mas também encontramos N/cm.
Objetivo: Calcular a força aplicada ao objeto.
Materiais:
1 régua milimetrada
1 mola
1 peso para suspensão
1 suporte vertical
Ideia do experimento:
Verificar que o módulo força da mola sobre o corpo é diretamente proporcional à
elongação da mola. Podemos visualizar isto através da construção de um gráfico,
onde o eixo Y refere-se à força, e o eixo X à metros (ou cm).
A curva mais simples que pode ser ajustada aos pontos é uma reta, que comprova a
proporão citada acima. E essa afirmativa constitui a lei de Hooke.
Referências:
D. Halliday, R. Resnick e J. Walker. Fundamentos de Física, v. 2: Gravitação, ondas e
termodinâmica, 8a. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009.
http://www.infoescola.com/fisica/gaiola-de-faraday/ Consulta em: 22/11/2013
http://www.brasilescola.com/fisica/ondas.htm Consulta em: 22/11/2013
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Dinamica/fe.php consultada em:
23/11/2013