Este Blog foi criado com o objetivo de expor assuntos relacionados as aulas, para que você aluno tenha oportunidade de estudar sem sair de casa. Aproveitem e se divirtam!
Salve-se quem puder!!! Fiquem em casa e estudem esse brilhante tema que vos apresentarei!!!
FORÇA ELÉTRICA
LEI DE COULOMB
Definições para a Força Elétrica que surge na interação entre cargas elétricas, sendo que esta força pode ser de atração ou repulsão, dependendo do sinal das cargas.
ATRAÇÃO: ocorre quando as cargas tem sinais opostos.
REPULSÃO: ocorre quando as cargas tem sinais iguais.
*Constatações de Coulomb:
Com estas constatações, Coulomb chegou a fórmula matemática que nos permite quantificar a intensidade da força elétrica de interção entre cargas elétricas.
OBS: O valor das cargas é sempre usado em módulo (sempre positivo), seus sinais determinam se a força é de atração (sinais opostos) ou repulsão (sinais iguais).
Agora deixo aqui um vídeo explicativo de como utiliza-se essa fórmula na resolução de problemas:
Utilizem esse resumo sempre que precisarem para lembrar do assunto, em breve estarei postando uma lista de exercícios sobre a LEI DE COULOMB.
Vamos aprender, ou tentar, rsrsrs um assunto novo por meio dessa plataforma.
Antes de mais nada, quero dizer a você, que se tiver alguma dúvida a respeito do que eu vou apresentar aqui, não exite em me contatar.
VAMOS LÁ...
Primeiramente o que é... CALORIMETRIA???
É a área que estuda as trocas de energia e os fenômenos relacionados a transferência de calor entre os corpos.
Relembrando o conceito de CALOR:
"É a energia térmica que surge quando há diferença de temperatura entre corpos/regiões, essa energia flui de onde a temperatura é maior para onde ela é menor."
Unidade de medida: [cal] = Caloria ou [J] = Joule
1 cal = 4,19 Joules
OBS: Há outra unidade de quantidade de calor bastante utilizada em manuais técnicos para exprimir as características de equipamentos e máquinas que envolvem a energia térmica, como aparelhos de ar condicionado, fornos industriais, etc. É a British Thermal Unit (BTU), que equivale a, aproximadamente 252,4 cal ou 1 055 J.
Eu não sei você, mas eu, quando vejo/ouço a palavra CALORIA, lembro quase que instantaneamente, de DIETA! Será que existe alguma relação entre a caloria aqui apresentada como unidade de medida para calor, com as calorias das dietas nutricionais?
E NÃO É QUE TEM SIM!!!
Calma... vamos entender como isso acontece...
Pense comigo, para que eu e você possamos realizar as atividades normais do nosso dia-a-dia, como, levantar da cama, lavar a louça, dormir, estudar, entre outras, nosso corpo precisa de energia, certo? Ah, essa energia também é necessária para que nosso corpo mantenha uma temperatura considerada saudável (36,5°C). De onde você acha que vem essa energia?
Dos alimentos, sim são eles os responsáveis por nos manter vivos e saudáveis (desde que ingerimos uma quantidade certa de calorias).
A "queima" do alimento para produzir energia, ocorre nas células, mais precisamente nas mitocôndrias, que por meio da respiração celular, que é um processo em que as moléculas orgânicas são oxidadas em várias etapas bioquímicas. Em média, nesse processo 1 g de carboidrato libera 5 kcal de energia, mesmo valor liberado por 1 g de proteína, contra 9,5 kcal liberadas por 1 g de gordura.
Denomina-se dieta protetora a que permite a sobrevida sem desnutrição, correspondendo a aproximadamente 1 300 kcal/dia. A dieta balanceada é a que garante a energia suficiente para repor a energia gasta nas atividades diárias. Para uma pessoa que não realize muitas atividades físicas, mas que também não tenha uma vida extremamente sedentária, corresponde a cerca de 2 300 kcal/dia.
Para você controlar seu consumo diário de alimentos conforme as atividades que realiza, existem tabelas (de valores nutricionais) que expressam a quantidade de calorias que uma determinada quantidade de alimento fornece. Essas informações vem impressas nas embalagens dos alimentos industrializados, para os alimentos já preparados ou para os alimentos orgânicos, temos essas informações na internet, ou em revistas de boa forma.
Mudando de assunto... Dentro do tema principal: CALOR
Temos o hábito de utilizar a palavra calor para representar o clima do ambiente, o que é bem comum no verão, pois a cada ano, essa estação tem apresentado temperaturas mais elevadas. Cientificamente, utilizar essa expressão não é correto, porque ela difere do que o CALOR representa.
Precisamos entender que existe uma grande diferença entre calor e temperatura. Outra expressão comum de dizermos em nosso cotidiano é que o clima está muito quente ou que um determinado agasalho é mais quente que outro. Essas afirmações, todavia, acabam misturando os conceitos de calor e temperatura. O correto é afirmarmos que a temperatura ambiente está elevada e que o agasalho é bom isolante térmico por impedir a troca de calor entre o nosso corpo e o meio externo.
Lembrando que a temperatura é a grandeza que mostra se um corpo está "quente" ou "frio". Ela é definida como o grau de agitação das moléculas do material. Assim, quanto maior for a vibração molecular, mais quente estará um corpo e vice-versa. Já o calor é um tipo de energia que se manifesta apenas quando há diferença de temperatura entre dois corpos e flui do corpo de maior para o de menor temperatura.
Dessa forma, o corpo com maior temperatura irá ceder calor para o corpo de menor temperatura.
A quantidade de calor trocada entre os corpos até que se instaure o equilíbrio térmico pode ser quantificada pela EQUAÇÃO FUNDAMENTAL DA CALORIMETRIA.
Essa quantidade de calor encontrada a partir da relação entre as grandezas de massa, calor específico e variação de temperatura se refere ao CALOR SENSÍVEL:
Como pode ser observado acima, esta equação é definida a partir de duas grandezas importantíssimas da Calorimetria, que são o calor específico e a capacidade térmica.
Calor Específico:
É a grandeza que define a variação térmica de uma substância.
O calor específico é a quantidade de energia necessária para aumentar (ou diminuir) uma unidade de massa de uma substância em um grau.
É através do calor específico que é possível identificar a quantidade de energia liberada por unidade de massa na diminuição da temperatura em grau.
Unidade de Medida: [cal/g.°C] ou [J/kg.K]
Na tabela a seguir você pode verificar alguns valores de calor específico de algumas substâncias.
Como expresso nessa tabela, a ÁGUA tem um dos maiores valores para o calor específico, isso explica o fato de ela demorar mais a sofrer variações de temperatura. Para esfriar, num alimento como o empadão, por exemplo, o recheio é mais quente que a massa, isso acontece porque o recheio é mais úmido e essa água a mais do que na massa, dificulta o resfriamento do mesmo.
Para esquentar, por exemplo, podemos pensar na relação entre a água do mar e a areia da praia que ao receberem a mesma quantidade de calor, oriunda do Sol, as 10 da manhã a areia está "pelando" e a água está bem fria. Isso acontece porque a areia e a água têm capacidades térmicas diferentes porque seus calores específicos são diferentes.
Capacidade Térmica:
É uma grandeza física que caracteriza a variação de temperatura de um corpo ao receber calor. Esse princípio baseia-se no fato de que todos os corpos comportam-se de forma diferente quando submetidos a uma variação de temperatura.
A imagem acima nos mostra as duas equações que representam a capacidade térmica de um corpo. Na primeira podemos realizar o produto (multiplicação) entre a massa do corpo e o calor específico da substância que o constitui.
Na segunda podemos realizar a razão (divisão) entre a quantidade de calor trocada e a variação de temperatura que o corpo sofreu.
A unidade de medida no Sistema Internacional é caloria por grau Celsius [cal/ºC], ou joule por Kelvin [J/K].
A capacidade térmica é uma propriedade dos corpos, e não das substâncias, ou seja, corpos feitos do mesmo material podem sofrer variações de temperatura diferentes quando submetidos à mesma fonte de calor. Isso acontece porque a variação de temperatura também depende de outro fator, a massa do corpo. Quanto maior a massa de um corpo, maior a quantidade de calor necessária para variar sua temperatura.
Existe mais um conceito de calor que você precisa conhecer...
CALOR LATENTE
É o calor trocado quando uma substância muda seu estado físico, sem que haja variação de temperatura, como no caso do gelo que derrete e vira água à mesma temperatura.
A quantidade de calor latente é determinada pelo produto da massa (m) do corpo que sofreu a transformação de estado e o chamado calor latente de fusão ou vaporização (L).
Na tabela acima você pode ver alguns valores para o calor latente de algumas substâncias.
A quantidade de calor necessária para que cada grama da substância sofra mudança de estado é chamada de calor latente de vaporização ou de fusão. No caso da água, por exemplo, o calor latente de vaporização é de 540 cal/g, ou seja, cada grama de água a 100°C precisa de 540 cal de calor para sofrer a mudança do estado líquido para o estado gasoso.
Vamos a vídeo aula de hoje para que você veja como utilizar as equações estudadas em resolução de problemas:
1° - CALOR SENSÍVEL - Equação fundamental da Calorimetria
2° - CAPACIDADE TÉRMICA
3° - CALOR LATENTE
Espero que tenham entendido este assunto, se precisarem de ajuda, me chamem, em breve estarei postando uma lista de exercícios para vocês resolverem.
Olá estudantes! Mais uma vez nos encontramos por aqui e agora vamos aprender sobre um novo assunto, que é a VELOCIDADE.
Antes de falar de velocidade em si, preciso que vocês conheçam alguns conceitos que estão relacionados a essa grandeza, são eles:
MOVIMENTO
Dizemos que um corpo está em movimento quando sua posição varia com o passar do tempo.
REPOUSO
No repouso, o corpo não muda de posição com o passar do tempo.
REFERENCIAL
A análise da condição de um corpo em relação ao seu estado de movimento ou repouso, acontece a partir de um referencial.
No vídeo, está bem exemplificado o conceito de referencial. Por exemplo ao observar, da calçada, o motorista de um ônibus trafegando, a partir desse referencial conclui-se que o motorista está em movimento. Porém, se observar esse mesmo motorista, agora como passageiro, sentado dentro do ônibus que o mesmo conduz, o referencial adotado nos fará concluir que o motorista está em repouso.
Trajetória: é o caminho percorrido durante um percurso, ou seja, a linha geométrica que interliga todas as posições pelas quais o corpo passa. Verificamos isso em nosso dia-a-dia por exemplo, quando caminhamos na praia, nossos passos ficam "impressos" na areia expressando a trajetória que realizamos ao caminhar.
Ao ver aviões a jato sobrevoando nossas casas, podemos verificar sua trajetória devido a fumaça que soltam para se deslocar.
Posição em uma trajetória:
No estudo do movimento de um corpo sobre uma trajetória são observadas as posições ocupadas por ele ao se deslocar.
Quando viajamos por uma estrada, é comum haver placas indicando a quilometragem de cada ponto da via, que serve para nos localizarmos durante o percurso.
Para determinar a posição do corpo na trajetória num determinado instante, medimos a distância sobre a trajetória, do ponto onde ele está até o ponto considerado como origem (O). Essa medida indica o deslocamento/espaço percorrido, pelo corpo.
Função horária das posições:
É uma sentença matemática que relaciona as sucessivas posições de um corpo com o passar do tempo. Mais a frente falaremos nela mais profundamente. Mas antes... Vamos entender o que é a:
VELOCIDADE
Está relacionada ao deslocamento e ao tempo que o corpo utiliza para realizar um movimento. Podemos dizer que é a rapidez com que um movimento acontece. Quanto maior a velocidade, menor o tempo de deslocamento. Para saber o valor da velocidade de um corpo, basta realizar a razão entre o deslocamento e o tempo que esse movimento levou para acontecer.
Unidade de medida:
Como a velocidade é definida pela razão entre a distância e o tempo, sua unidade de medida leva em consideração as unidades de medida dessas 2 grandezas.
No Brasil, vemos em placas, nos velocímetros dos carros, em radares, entre outros meios, a velocidade sendo expressa em [km/h] - quilômetros por hora.
Porém, conforme atribuído no Sistema Internacional de Unidades (SI), para a distância e o tempo, unidades de [m] e [s] respectivamente, se faz necessário que você saiba como transformar as unidades de medida de velocidade.
Como em 1 km tem 1000 m e em 1 h tem 3600 s, simplificando esses valores como foi realizado na figura acima, chegamos a esta relação:
Quando temos um valor de velocidade em km/h que precisa ser transformado para m/s, dividimos o valor por 3,6. Para o oposto, multiplicamos o valor por 3,6.
Agora... Assista ao vídeo a seguir em que está sendo explicado como utiliza-se a equação da velocidade na resolução de exercícios.
Registre esses exercícios em seu caderno!!! Qualquer dúvida entre em contato com a profª. Em breve estarei postando os exercícios para vocês realizarem lá na nossa sala virtual!!! Se movimentem, mas FIQUEM EM CASA!!! Se precisarem sair, se protejam:
Olá querido (a) estudante! Para nos adaptar com essa nova forma de ensino, online, em meio a esse isolamento, essa nossa primeira aula, como o título acima sugere, será de revisão dos conteúdos que já estudamos até entrarmos em quarentena.
Então vamos lá!
Fenômenos elétricos - ONDE TUDO COMEÇOU
A Eletrostática foi descoberta por um filosofo grego chamado Tales de Mileto que, ao esfregar um âmbar a um pedaço de pele de carneiro, observou que pedaços de palhas e fragmentos de madeira começaram a ser atraídas.Do âmbar, que em grego é élektron, surgiu o nome eletricidade.
Dois mil anos depois, no século XVI, William Gilbert provou que muitas outras substâncias são “elétricas” e sugeriu que elas podem apresentar dois efeitos elétricos. Quando friccionado com peles o âmbar adquire uma “eletricidade de resina”, entretanto o vidro quando friccionado com a seda adquire o que eles chamaram de “eletricidade vítrea”.
No século XVII foram iniciados estudos sistemáticos sobre a eletrificação por atrito, graças a Otto von Guericke. Em 1672, Otto inventa uma máquina geradora de cargas elétricas onde uma esfera de enxofre gira constantemente atritando-se em terra seca. Meio século depois, Stephen Gray faz a primeira distinção entre condutores e isolantes elétricos.
Em 1747, Benjamin Franklin na América e William Watson (1715-1787) na Inglaterra independentemente chegaram a mesma conclusão: todos os materiais possuem um tipo único de “fluido elétrico” que pode penetrar no material livremente, mas que não pode ser criado e nem destruído. A ação da fricção simplesmente transfere o fluido de um corpo para o outro, eletrificando ambos. Franklin e Watson introduziram o princípio da conservação de carga: a quantidade total de eletricidade em um sistema isolado é constante.
Franklin definiu o fluido, que correspondia a eletricidade vítrea, como positiva e a falta de fluido como negativo. Portanto, de acordo com Franklin, a direção do fluxo (corrente) era do positivo para o negativo. Uma segunda teoria com base no fluido foi desenvolvida, subseqüentemente, na qual amostras do mesmo tipo se atraem, enquanto aquelas de tipos opostos se repelem.
Esses registros deram a oportunidade de entendermos atualmente como de fato a Eletrsotática é definida, explicando a eletrização dos corpos.
???COMO OS CORPOS SE ELETRIZAM???
Com a estrutura do átomo bem definida (Rutherfor-Borh), sendo o núcleo atômico constituído por prótons e nêutrons e a eletrosfera composta por elétrons, pode-se explicar a eletrização dos corpos, que se origina a partir da quantidade de elétrons presentes em um corpo. Dessa forma, se o corpo tem EXCESSO de elétrons diz-se que ele está negativamente carregado (devido ao elétron ter carga negativa), se o corpo tem FALTA de elétrons, diz-se que ele está positivamente carregado, pois predominam os prótons (carga positiva) no corpo, e quando o corpo tem o mesmo número de prótons e elétrons, diz-se que o corpo está eletricamente neutro.
Prótons e elétrons são partículas carregadas eletricamente e o valor dessa carga elétrica é o mesmo para ambas, porém elétrons terão o valor negativo e prótons, positivo. Chamamos de CARGA ELÉTRICA ELEMENTAR esse valor correspondente à carga dessas partículas.
Como a eletrização se baseia na quantidade de elétrons que um corpo recebeu ou cedeu, sendo o elétron portador de carga elétrica, para saber a quantidade de carga elétrica de um corpo após um processo de eletrização, basta fazer o produto entre o número de elétrons que o corpo recebeu, ou cedeu, com a carga elétrica elementar.
Não vou mostrar aqui exemplos de utilização dessa equação pois você já possui vários no caderno, inclusive já até desenvolveu exercícios que foram corrigidos no quadro por mim, para que você pudesse fazer o registro em seu material.
Eu sei que até aqui seu cabelo já está em pé como o da menina da foto no início da nossa revisão, kkkkk, mas precisamos dar continuidade a nosso estudo. Falta pouco (sqn, rsrsrsrs).
PRINCÍPIOS DA ELETROSTÁTICA
Princípio da atração e repulsão
"Duas cargas elétricas de mesmo sinal se repelem, e de sinais contrários se atraem".
Princípio da conservação das cargas elétricas
"Em um sistema de corpos isolados, a quantidade de carga elétrica total é constante, desde que não haja transformação de energia elétrica para outras formas de energia".
Todos os processos de eletrização ocorrem de acordo com os princípios de conservação da carga elétrica e da energia, ou seja, antes e depois da eletrização, o número de cargas e a quantidade de energia entre as cargas devem ser iguais.
PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO
A eletrização de um corpo neutro envolve processos que podem retirar ou acrescentar elétrons ao corpo. Alguns dos processos de eletrização mais comuns são os seguintes:
Atrito: quando dois corpos são atritados entre si, um deles fica eletrizado negativamente (ganha elétrons) e outro positivamente (perde elétrons). Assim, os dois corpos ficam com cargas de módulo igual, porém com sinais opostos. Esta eletrização depende também da natureza do material, existem materiais que são mais propensos a ceder elétrons, assim como existem os materiais que tem mais facilidade em receber elétrons.
Para saber, depois do processo de eletrização por atrito entre dois materiais, a carga elétrica de cada corpo, elaborou-se uma tabela, denominada de Série Triboelétrica, como você pode visualizar na imagem abaixo:
Ao analisar esta tabela pode-se concluir que quando maior a facilidade do material em ceder elétrons, mais alta é a posição que ele ocupará na lista. A otimização na transferência de cargas elétricas acontece quando são atritados corpos dos extremos do quadro. Ou seja, quando são atritados aquele que ocupa a posição mais alta da quadro com o que ocupa a posição mais baixa da tabela. Isto é uma consequência da conservação das cargas elétricas, pois os elétrons perdidos pelos corpos do topo do quadro são absorvidos pelos corpos da posição mais baixa da tabela. O atrito de um corpo com o vizinho imediatamente abaixo ou imediatamente acima, segundo esta classificação, é menos favorável à troca de elétrons.
Acima você pode ver a representação das três etapas do processo de eletrização por atrito. Inicialmente, os corpos são neutros. Depois, eles são friccionados. E por último, ambos estão carregados com cargas iguais em módulo, porém sinais contrários. Esta imagem acima retrata bem o processo de eletrização por atrito.
Contato: Se dois corpos condutores, sendo pelo menos um deles eletrizado, são postos em contato, a carga elétrica tende a se estabilizar, sendo redistribuída entre os dois, fazendo com que ambos tenham a mesma carga, inclusive com mesmo sinal.
O cálculo da carga resultante é dado pela média aritmética entre a carga dos condutores em contato. Por exemplo:
Um corpo condutor A com cargaé posto em contato com outro corpo neutro . Qual é a carga em cada um deles após serem separados.
Um corpo condutor A com cargaé posto em contato com outro corpo condutor B com carga, após serem separados os dois o corpo A é posto em contato com um terceiro corpo condutor C de cargaqual é a carga em cada um após serem separados?
Ou seja, neste momento:
Após o segundo contato, tem-se:
E neste momento:
Ou seja, a carga após os contados no corpo A será +1C, no corpo B será -2C e no corpo C será +1C.
Um corpo eletrizado em contato com a terra será neutralizado, pois se ele tiver falta de elétrons, estes serão doados pela terra e se tiver excesso de elétrons, estes serão descarregados na terra.
Fonte: https://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/Eletrostatica/eletrizacao2.php Acesso em 06/04/2020 as 11 h e 37 min. Indução: esse processo de eletrização, consiste basicamente em polarizar um corpo neutro a partir da aproximação de um corpo carregado. Para que o corpo neutro polarizado fique carregado se faz necessário o aterramento. Na imagem abaixo você pode visualizar o processo de polarização que acontece quando um corpo carregado negativamente (indutor - corpo A) é aproximado de um corpo neutro (corpo B) que, por indução, sofre a separação de suas cargas pelo princípio de atração e repulsão.
Com o aterramento (fio que conecta o corpo induzido a terra), acontece a transmissão de cargas elétricas entre terra e corpo induzido, tornando esse corpo carregado. A seguir você pode entender esse processo, em que o induzido recebe elétrons da terra ficando carregado negativamente.
Curiosidade:
Formação de raios
Na natureza, o principal exemplo de eletrização por indução são os raios. Quando uma nuvem está carregada eletricamente, ela induz na superfície cargas de sinais opostos. Cria-se, então, um campo elétrico entre a superfície e a nuvem. Se esse campo for muito intenso, ocorrerá uma descarga elétrica muito forte, formando o raio.
Por equanto é só!!!
Aguardo você para fazermos nossa atividade referente a estes conteúdos.
