Resolução Capítulo 6 Moysés vol. 4 - Questão 4

6.4 - Demonstre a 6.47.

*Detalhe: no produto escalar v.V, v e V correspondem a dois vetores, logo, faltou a flecha  em cima dos mesmos.

REFERÊNCIAS

 NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica, 4: ótica, relatividade, física quântica. - 2. ed. - São Paulo: Blucher, 2014.

As áreas da Física Básica

 Quantas são e o que cada uma estuda?

A Física é dividia em vários ramos. Quais são eles? E o que cada um estuda? Discutiremos brevemente cada um deles e veremos exemplos de aplicações e, assim, poderemos percebê-los em nosso dia-a-dia. Entender essa subdivisão é fundamental para a compreensão acerca de quais fenômenos essa ciência estuda.

As áreas da física básica são: Mecânica, Termodinâmica, Oscilações e Ondas, Ótica, Eletricidade e Magnetismo e Física Moderna. 

1. Mecânica

Essa é a área na qual se estuda o movimento dos corpos, desde a queda de um corpo sob ação da gravidade ao movimento de um projétil lançado obliquamente, dentre muitos outros fenômenos afins.

Trem em movimento / Imagem: pixabay

É dividida em duas subáreas: Cinemática e Dinâmica. A primeira tem a função de descrever os movimentos, por meio de gráficos, equações, etc. A outra se concentra nos agentes físicos que causam o movimento, como a força, basicamente. Mas, em sua finalidade, o aspecto essencial da mecânica é o estudo do movimento.

    1.1. Aplicação

Um exemplo clássico da mecânica está presente nas estradas, principalmente nas que ligam os estados do país, como as BRs. Ainda não imaginou do que se trata? Os carros? Também, porém não é a ele especificamente que estamos nos referindo, mas sim aos radares, pois eles funcionam à base  do conceito de velocidade média, que é estudado em mecânica.

 

Radar / Imagem: pixabay
 

2. Termodinâmica

Basicamente, é o estudo da energia térmica dos sistemas. Há um enfoque sobre conceitos como calor e temperatura, os quais são muito presentes no cotidiano das pessoas, mas nem sempre as mesmas compreendem o que realmente significam. Também engloba as dilatações devidas a mudanças de temperatura, dentre outros fenômenos.

Fogo ardente / Imagem: pexels

    2.1. Aplicação

O termômetro, aparelho usado para medir temperaturas é uma bela aplicação cotidiana da termodinâmica que com certeza você já viu. Existem diversos tipos, de acordo com o corpo do qual se deseja medir a temperatura. Apesar de funcionar por ligação entre teorias de várias áreas da física, partem de um princípio da termodinâmica: equilíbrio térmico.

3. Oscilações e Ondas

Estuda as vibrações localizadas (oscilações) e propagação dessas vibrações (ondas). Engloba fenômenos presentes fortemente em nosso cotidiano.

    3.1. Aplicação

Podemos citar, por exemplo, as cordas de instrumentos musicais, digamos de um violão, que vibram e essas vibrações (ondas sonoras) são propagadas pelo ar até nossos ouvidos.

4. Ótica

Trata de fenômenos relacionados a luz, tais como refração, reflexão. Partindo desde perguntas leigas como "O que é luz?", "Como ela se propaga?", "Por que o céu é azul?", etc.

    4.1. Aplicação

Uma aplicação dá ótica muito importante, principalmente em tempos de pandemia como o que vivemos atualmente, é a fibra óptica, essa que permitiu reuniões, aulas, encontros virtuais entre famílias durante quarentenas e isolamento. Tudo isso pelo fato de a fibra óptica ser a responsável por levar internet de alta qualidade entre cidades, nações e até continentes (sim, elas atravessam o oceano).

5. Eletricidade e Magnetismo

Aqui se estuda os fenômenos elétricos e magnéticos. Tais como raios, geração de energia elétrica que utilizamos em nossas casas, o funcionamento de um ímã, etc.

    5.1. Aplicação

Creio que essa área dispensa citar aplicações, certo? Poderíamos aqui citar infinitas, mas com certeza você já está lendo o presente artigo por algo que é alimentado por energia elétrica.

6. Física Moderna

Estuda a física desenvolvida a partir do século XX, englobando assuntos como Relatividade e Física Quântica. Em relatividade, por exemplo, se estuda movimentos com velocidades muito altas, próximas à da luz ou com boa fração dela, pois tais movimentos não são descritos corretamente pela mecânica clássica. Em física quântica, se estuda fenômenos na escala atômica, subatômica e partículas de alta energia, enfim, costuma-se dizer que é a física do muito pequeno.

    6.1. Aplicação

O GPS, muito utilizado atualmente e incorporado em dispositivos celulares, computadores, carros, etc., funciona à base da Teoria da Relatividade.

Referências

NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física    básica, 2: fluidos, oscilações e ondas, calor. - 5. ed. - São Paulo: Blucher, 2014.

______________ Curso de fisica básica, 3: eletromagnetismo. - 2. ed. - São Paulo: Blucher, 2015.

______________ Curso de física básica, 4: ótica, relatividade, física quântica. - 2. ed. - São Paulo: Blucher, 2014.

LUZ, A. M. R.; ÁLVARES, B. A. Física: volume 1. - São Paulo: Scipione, 2005.

TF 1 - TP 4 - Questão 14

ENUNCIADO:

14. (Vunesp-SP) Um farol marítimo projeta um facho de luz contínuo, enquanto gira em torno do seu eixo à razão de 10 rotações por minuto. Um navio, com o costado perpendicular ao facho, está parado a 6 km do farol. Com que velocidade um raio luminoso varre o costado do navio?

 

RESOLUÇÃO:

Resolução Capítulo 8 Moysés Vol. 3 - Questão 1

Série para aprender física

Está buscando uma maneira mais descontraída de aprender física? Sim?! Então essa postagem foi escrita para você. Temos aqui uma série a indicar que cumpre com esse propósito, demonstra os conteúdos da física de maneira mais intuitiva, pois levam quem está assistindo a uma viagem construtiva da teoria, assim como fazem um bom debate em torno das mesmas. Ela possui um grande físico na linha de frente ministrando os conteúdos, ou seja, tem um conteúdo embasado e confiável. Então, vamos lá para a indicação. 

O Universo Mecânico (The Mechanical Universe)

Imagem: Caltech

Essa maravilhosa série foi produzida na Caltech - California Institute of Technology - e conta com 52 episódios. Foi exibida nos Estados Unidos nos anos de 1985 e 1986, e reexibida no Brasil pela TV Cultura. A mesma faz um viagem na física, desde Copérnico (Mecânica Clássica) até a Mecânica Quântica. São mostrados vídeos bem interessantes enquanto o palestrante narra as histórias, teorias e conceitos, o que torna tudo bem interessante, apesar de ter sido gravado em sala de aula.

Vale ressaltar que a Caltech é uma das mais prestigiadas universidades do mundo quando se trata de física e tecnologia, pois há muitos feitos com os quais essa universidade contribuiu ao longo de sua história, como a ida do homem a lua. Ainda, é onde está localizado alguns laboratórios da NASA, tudo isso sem contar que, até o momento que o presente texto foi escrito, 38 de seus ex-alunos e professores já receberam prêmios Nobel.

Onde assistir?

 

Essa série pode ser encontrada facilmente em sites em qualquer buscador, assim como no canal do youtube da própria Caltech, porém, estará no idioma inglês. Mas não se apavore, em outros canais do youtube você encontra a série dublada. Deixarei na indicação "Assista", logo abaixo, um link de um canal que possui a série Universo Mecânico dublada. 

Assista:  

O Universo Mecânico

 

TF 1 - TP 1 - Questão 12

 ENUNCIADO

 12)

Um caminhão parte do km 30 de uma rodovia, leva uma carga até o km 145 dessa mesma estrada e volta, em seguida, para o km 65. Determine:

a) a variação de espaço do caminhão entre o início e o final do percurso;

b) a distância percorrida pelo caminhão nesse percurso.

RESOLUÇÃO

Como sabemos, a variação do espaço é a diferença entre o espaço final e o espaço inicial, ou seja:

ΔS = S - So

onde S é o espaço final e So o espaço inicial. Como o caminhão partiu de 30 km, esse é seu espaço inicial, de onde ele iniciou o deslocamento. E o mesmo terminou seu percurso em 65 km, então esse é seu espaço final.

Temos então:

S = 65 km

So = 30 km

Substituindo na equação acima;

ΔS = (65 km) - (30 km)

ΔS = 35 km

Portanto, apesar de ter levado a carga ao km 145, sua variação de espaço final foi de 35 km.

(b) A distância percorrida pode ser obtida somando todas as distâncias, a que o caminhão percorreu de 30 km até 145 km e a que percorreu ao voltar de 145 km para 65 km.

Então,

d =  d1 + d2

Onde d1 e d2 representam as duas distâncias citadas anteriormente. Logo;

d1 = | 145 km - 30 km |        d2 = | 65 km - 145 km | 

d1 = 115 km                         d2 =  80 km

Como  feito, para calcular as distâncias, consideramos os módulos, pois não existe distância negativa. Logo, substituindo na equação:

d = (115 km) + (80 km)

d = 195 km

Portanto, vemos que a distância percorrida é bem maior que a variação entre o espaço inicial e o espaço final. Ou seja, a distância percorrida não depende necessariamente de onde partiu e de onde parou o caminhão. Ele poderia ter girado um círculo e parado no mesmo lugar que ele já teria percorrido uma distância, porém, não teria feito uma variação de espaço. 

A Física no combate ao coronavírus

Coronavírus / Foto: Unsplash

Desde o início da pandemia, pesquisadores de diversas áreas da ciência buscam maneiras de amenizar o impacto da Covid-19 o mais rápido possível. Dentre essas áreas está a Física, com uma contribuição interessante. O fato é que a radiação e luz ultravioletas podem ser usados para matar pequenos microorganismos. 

Segundo a Harvard School of Public Health, de acordo com especialistas, uma tecnologia centenária conhecida como desinfecção germicida ultravioleta do ar, ou GUV, pode ser capaz de eliminar as partículas de coronavírus transportadas pelo ar em espaços internos. 

Sistemas GUV são usados desde o século passado em escolas, unidades de saúde pública e outros ambientes para ajudar a impedir a propagação de doenças contagiosas, como o sarampo. E podem ser instalados em ar condicionados ou montados em tetos altos. Pesquisadores acreditam que pode ser muito útil contra o coronavírus.

A tecnologia GUV faz uso de luz UVC, que elimina o vírus por conseguir penetrar em suas células e seu código genético. Ou seja, pode destruir tanto o RNA quanto o DNA do vírus. Esse tipo de radiação, UVC, é a mais potencialmente danosa. Porém, esses raios não nos acometem por serem absorvidos pela camada de ozônio.

Há controvérsias em relação ao seu uso pelo fato de esse tipo de radiação ser prejudicial aos olhos e a pele. Por isso, é essencial que não seja utilizado alta intensidade nos ambientes em que estejam pessoas. E que a luz não seja apontada diretamente para as mesmas, como defende Edward Nardell, professor dos Departamentos de Saúde Ambiental e Imunologia e Doenças Infecciosas de Harvard, que trabalhou por décadas em como usar GUV de forma mais ampla. 

Leia: Could ultraviolet light help disarm the coronavirus?