ATIVIDADES DA SEMANA DE 07/12 ATÉ 11/12
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ATIVIDADES DA SEMANA DE 20/11 ATÉ 27/11
Aula Física – Termodinâmica e máquinas térmicas - cmsp https://www.youtube.com/watch?v=Ect_pzFaLik&t=443s A Termodinâmica é a área da Física que estuda diversos fenômenos e sistemas físicos complexos em que podem ocorrer trocas de calor, transformações de energia e variações de temperatura. A Termodinâmica é regida por quatro leis. entropia, temperatura, calor e volume. Equilíbrio termodinâmico O equilíbrio termodinâmico é a condição em que um sistema não apresenta quaisquer tendências para uma mudança espontânea de estado termodinâmico, isso equivale dizer que um sistema que se encontre em equilíbrio termodinâmico não muda seu estado espontaneamente, a menos que ele sofra alguma influência de suas vizinhanças. O conceito de equilíbrio termodinâmico também é importante para que se compreenda a ideia de transformação reversível e transformação irreversível. Transformações reversíveis são aquelas que ocorrem muito próximas da situação de equilíbrio, nesse sentido, um sistema que estiver passando por uma transformação reversível rapidamente volta à situação de equilíbrio. Transformações irreversíveis são aquelas em que as condições de equilíbrio são cada vez menos acessíveis, fazendo com que todo o sistema mude suas características de tal modo que não seja mais possível que ele volte ao estado anterior. Leis da Termodinâmica Existem quatro leis da Termodinâmica e cada uma delas relaciona-se a um conceito da Termologia, vamos conferir quais são as leis da Termodinâmica e o que cada uma delas afirma: Lei zero da Termodinâmica A lei zero da Termodinâmica afirma que todos os corpos em contato térmico transferem calor entre si, até que se atinja o equilíbrio térmico. A lei zero da Termodinâmica é geralmente explicada em termos de três corpos: A, B e C. De acordo com essa explicação, os corpos A, B e C encontram-se em contato térmico a um longo tempo, sendo assim, se o corpo A estiver em equilíbrio térmico com o corpo B, o corpo C estará em equilíbrio térmico com os corpos A e B, nesse caso, as temperaturas de A, B e C serão iguais e não ocorrerão mais trocas de calor entre eles. “Todos os corpos trocam calor entre si até que se atinja a condição de equilíbrio térmico.” · Primeira lei da Termodinâmica A primeira lei da Termodinâmica diz respeito à conservação de energia. De acordo com essa lei, toda a energia que é transferida para um corpo pode ser armazenada no próprio corpo, nesse caso, transformando-se em energia interna. A outra porção de energia que é transferida para o corpo pode ser transferida para as vizinhanças na forma de trabalho ou na forma de calor. A fórmula utilizada para descrever a primeira lei da Termodinâmica é mostrada a seguir, confira:  “A variação da energia interna de um sistema termodinâmico é medida pela diferença entre a quantidade de calor por ele absorvido e a quantidade de trabalho por ele, ou sobre ele, realizado.” Segunda lei da Termodinâmica A segunda lei da Termodinâmica diz respeito a uma grandeza física conhecida como entropia, que é uma medida do número de estados termodinâmicos de um sistema, em outras palavras, a entropia fornece uma medida da aleatoriedade ou da desorganização de um sistema. Terceira lei da Termodinâmica A terceira lei da Termodinâmica diz respeito ao limite inferior da temperatura: o zero absoluto. De acordo com essa lei, não há como um corpo atingir a temperatura do zero absoluto. Além dessa definição, essa lei também traz implicações sobre o rendimento das máquinas térmicas, que sob nenhuma condição poderá ser igual a 100%. Máquinas térmicas São dispositivos que transformam a energia interna de um combustível em energia mecânica. Máquinas térmicas convertem calor em trabalho. Elas funcionam em ciclos e utilizam duas fontes de temperaturas diferentes – uma fonte quente e uma fonte fria. Basicamente, o calor flui do reservatório à temperatura elevada (fonte quente) para o reservatório à temperatura mais baixo (fonte fria), obedecendo a Segunda Lei da Termodinâmica, e transformando parte do calor que sai da fonte quente em trabalho. Uma máquina térmica tem maior eficiência se transforma mais calor em trabalho, portanto, rejeita menor calor para a fonte fria. As máquinas térmicas utilizam energia na forma de calor – gás ou vapor em expansão térmica – para provocar a realização de um trabalho mecânico. O cilindro com pistão móvel é, portanto, um dos principais componentes de uma máquina térmica. O gás preso do cilindro sob pressão, quando aquecido, se expande, desloca o pistão e realiza o trabalho. Há diferentes tipos de máquinas térmicas, mas todas elas possuem as seguintes características: · recebem calor de uma fonte quente, seja um coletor de energia solar, um reator nuclear, uma fornalha a combustível etc. · funcionam por ciclos As máquinas térmicas normalmente utilizam um fluído para receber e ceder calor. Esse fluido é denominado de fluido de trabalho. O trabalho líquido do sistema é a diferença de trabalho da fonte quente e da fonte fria: Wt= W2 - W1 Wt = trabalho líquido ou total da máquina térmica O trabalho pode ser definido a partir das trocas de calor: Wt= Q2 - Q1 Q2 = calor cedido da fonte quente O rendimento de uma máquina térmica é a razão entre a potência útil – trabalho produzido pela máquina térmica – e a potência total – calor fornecido à máquina térmica pela fonte quente. Ou seja, o rendimento é o que se obtém pelo que se dá de trabalho. A parte de calor que não é utilizada para a realização de trabalho é cedida à fonte fria, ou é dissipada. Portanto, uma máquina térmica não transforma todo o calor em trabalho. A Segunda Lei da Termodinâmica nos ensina que é impossível transformar todo calor em trabalho, refletindo o fato de que o rendimento de uma máquina térmica é sempre inferior a 100%. O rendimento de uma máquina térmica pode ser calculado ao se saber quanto de trabalho ela produz e quanto de calor é fornecido pela fonte quente. Matematicamente, o rendimento sempre resulta num valor menor que 1 ou 100%:  O rendimento é a eficiência com que uma máquina térmica funciona. O rendimento de máquinas térmicas costuma ser baixo. Exemplos: motores de automóveis têm um rendimento de aproximadamente 30%, motores a diesel, 50%, e grandes turbinas a gas, 80%. A energia que não é aproveitada pela máquina é expulsa para o meio ambiente, na forma de energia “perdida”. Atividades 1)Dê 3 exemplos de máquinas térmicas. 2)O que vem a ser entropia? 3)O que vem a ser Equilíbrio termodinâmico? 4) Explique a 2ª Lei da Termodinâmica. |
ATIVIDADES DA SEMANA DE 16/11 ATÉ 20/11
PREZADO ALUNO,
 
-Assista ao vídeo para esclarecer suas dúvidas: |
ATIVIDADES DA SEMANA DE 09/11 ATÉ 13/11
PRAZO DE ENTREGA 13/11//2020 Através do e-mail institucional: dulcemaria@professor.educacao.sp.gov.br e google class room
ATIVIDADES O que é energia para a física? O significado de energia para a física é bastante abstrato: trata-se de uma quantidade que sempre é conservada, ou seja, que nunca muda, independentemente de qual seja o fenômeno estudado. Para que um corpo possa realizar trabalho ou, ainda, mudar de temperatura, é preciso que algum corpo transfira parte de sua própria energia para ele. Essa energia transferida entre corpos pode sofrer transformações, e, por isso, pode ser expressa de muitas formas: potencial, cinética, térmica, elétrica, química, nuclear e outras. De acordo com o SI, a unidade de medida da energia é joule (J). Por definição, 1 joule é a quantidade de energia que precisa ser transferida para que um objeto mova-se um metro contra a ação de uma força externa de 1 N. Além do joule, existem outras unidades de medida de energia, como a caloria. A caloria é a energia necessária para que, em condições normais de pressão (1 atm), 1 g de água sofra um aquecimento de 1 ºC. A relação quantitativa entre as unidades joule e caloria foi aferida, pela primeira vez, pelo físico James Prescott Joule (1818-1889). De acordo com as descobertas de Joule, a equivalência mecânica do calor é tal que 1 joule equivale a 4,1 cal. Como mencionado, um corpo dotado de energia é capaz de realizar trabalho, isto é, tem a capacidade de produzir movimento contra a ação de alguma força externa. Um exemplo disso é quando nos movemos contra a ação da força da gravidade — ao fazê-lo, adquirimos energia potencial gravitacional. Essa energia adquirida, entretanto, não foi criada do nada: ela foi transformada, já que, para movermo-nos contra a gravidade, nosso corpo consumiu certa quantidade de energia no processo. Entenda, a seguir, qual é a relação entre o trabalho e a energia. Formas de energia Energia cinética: todo corpo que se move é dotado de energia cinética. Essa forma de energia depende do quadrado da velocidade com que o corpo move-se e é proporcional à sua massa. Energia mecânica: é definida como a soma da energia cinética com todas as formas de energia potencial de um sistema físico. Quando não há forças dissipativas, a energia mecânica é conservada. Energia potencial gravitacional: quando um corpo está posicionado a alguma altura em relação ao solo, ele apresenta energia potencial gravitacional. Essa forma de energia está relacionada à massa, à gravidade e à altura do corpo em relação ao chão. A energia pode expressar-se de diferentes formas. Energia potencial elástica: todo corpo que tende a retornar ao seu formato original após ter sido deformado apresenta uma quantidade de energia potencial elástica. Essa energia depende do quadrado da deformação do corpo. Energia elétrica: é o nome popular usado para designar a energia potencial elétrica. A atração entre cargas dá origem a ela. Essa energia depende do produto entre as cargas e é inversamente proporcional à distância que as separa. Energia térmica: é a soma da energia cinética das partículas de um corpo. Essa energia é diretamente relacionada à temperatura absoluta do corpo, medida em kelvin. Além disso, a transferência de energia térmica entre corpos é chamada calor. Energia nuclear: tem origem nas forças atrativas que mantêm o núcleo atômico coeso. Quando o núcleo dos átomos é desintegrado, ele emite energia em forma de radiação corpuscular e ondulatória. Relação entre trabalho e energia Trabalho e energia são grandezas de mesma dimensão, ou seja, ambas são medidas em joules. O trabalho pode ser calculado pelo produto interno entre os vetores força e deslocamento. Portanto, a componente da força que é paralela à direção da distância percorrida pelo corpo contribui para a realização do trabalho, enquanto a componente perpendicular não promove qualquer realização de trabalho.  Em vermelho, vemos a projeção da força sobre a distância, que equivale ao trabalho realizado. Em outras palavras, a parte da força que aponta na direção do deslocamento do corpo promove a transferência de energia para esse corpo. A figura a seguir traz a fórmula usada para calcular o trabalho realizado pela aplicação de uma força, confira:  F – força (N) d – distância (m) θ – ângulo entre força e trabalho (º) Além da definição anteriormente exposta, sabemos que a realização de trabalho sobre um corpo promove uma variação de energia cinética. Essa variação é determinada pelo teorema do trabalho e da energia cinética. De acordo com esse teorema, a realização de um trabalho equivale à mudança da energia cinética, calculada pela diferença entre a energia cinética final e inicial. Conservação da energia A energia é uma grandeza que é conservada, ou seja, a quantidade total de energia em um sistema fechado é mantida constante, no entanto, também é verdade que a energia sofre transformações e passa a expressar-se de outras formas. Imagine um sistema em que um skate é colocado para oscilar em uma pista de formato côncavo. Com o passar do tempo, o movimento do skate cessará, já que toda a energia cinética e potencial gravitacional associada a ele é gradativamente convertida em energia térmica, graças à ação das forças de atrito entre os rolamentos e também entre as rodas do skate e o chão. Apesar de a energia mecânica do skate ter sido reduzida, a energia total associada a ele ainda foi mantida constante: se somássemos toda a quantidade de energia térmica produzida durante a oscilação dele, descobriríamos que não ocorre “perda de energia”. Apesar de não ter ocorrido perda, dizemos que a energia mecânica que foi transformada em energia térmica trata-se de uma energia dissipada, mas dizemos isso porque, depois de ter sido transformada em energia térmica, a energia mecânica não poderá ser revertida para sua natureza original, pelo menos não integralmente. É como se a energia tivesse perdido qualidade e agora não fosse tão útil quanto antes. O fenômeno que explica a degradação da energia é conhecido como entropia. Graças ao fenômeno da entropia, descrito pela 2ª lei da termodinâmica, não é possível que qualquer sistema físico opere por tempo indefinido. De acordo com essa premissa, nenhuma máquina pode obter um rendimento de 100%. Em outras palavras, o moto-contínuo, também conhecido como motor perpétuo, não existe. Exercícios 1)Qual o conceito principal de energia? 2)O que é energia e os tipos de energia? 3)O que é a transformação da energia? 4)Qual é a função da energia? |
ATIVIDADES DA SEMANA DE 03/11 ATÉ 06/11
PRAZO DE ENTREGA 07/11//2020
Através do e-mail institucional: dulcemaria@professor.educacao.sp.gov.br e google class room ATIVIDADES A transferência de calor de um corpo para outro pode ocorrer por meio de três formas: radiação, condução e convecção. O calor é um tipo de energia que pode ser transferido de um corpo para o outro quando há diferença de temperatura entre eles. A transferência de calor pode ocorrer de três formas: radiação, condução e convecção. A radiação térmica, também conhecida como irradiação, é uma forma de transferência de calor que ocorre por meio de ondas eletromagnéticas. Como essas ondas podem propagar-se no vácuo, não é necessário que haja contato entre os corpos para haver transferência de calor. Todos os corpos emitem radiações térmicas que são proporcionais à sua temperatura. Quanto maior a temperatura, maior a quantidade de calor que o objeto irradia. Um exemplo desse processo é o que acontece com a Terra, que, mesmo sem estar em contato com o Sol, é aquecida por ele. Outro exemplo pode ser observado na figura a seguir: 
O calor também pode ser transferido de um meio para o outro por meio da condução. Para entender melhor esse processo de transferência de calor, imagine a seguinte situação: segurando uma barra de ferro em uma das suas extremidades e colocando a outra ponta sobre uma chama, ela começará a aquecer. Primeiramente, a parte que está sobre o fogo terá sua temperatura elevada, pois a chama está transferindo energia para a barra. As moléculas que a constituem começarão a ficar agitadas e chocar-se-ão com as outras que não estão em contato com o fogo. Essa agitação será transmitida de molécula para molécula até que todo o objeto fique aquecido. É assim que ocorre a condução de calor, a energia propaga-se em virtude da agitação molecular. Esse processo é mais eficiente em materiais como os metais, que são bons condutores de calor. Isso também explica o motivo das panelas serem feitas de metal. As panelas são feitas de metal porque são os melhores condutores de calor por condução. Por fim, há a convecção, que é a forma de transferência de calor comum para os gases e líquidos. O exemplo a seguir descreve como acontece a convecção: Ao colocar água para ferver, a parte que está próxima ao fogo será a primeira a aquecer. Quando ela aquece, sofre expansão e fica menos densa que a água da superfície, sendo assim, ela desloca-se para ficar por cima, enquanto a parte mais fria e densa move-se para baixo. Esse ciclo repete-se várias vezes e forma uma corrente de convecção, que é ocasionada pela diferença entre as densidades, fazendo com que o calor seja transferido para todo o líquido. Observe a figura: Observe como se forma a corrente de convecção 
 A transmissão do calor por meio das moléculas da água durante seu aquecimento ocorre apenas por a) condução. b) convecção. c) irradiação. d) condução e convecção. e) convecção e irradiação. 2) (Acafe-SC) Preparar um bom churrasco é uma arte e, em todas as famílias, sempre existe um que se diz bom no preparo. Em algumas casas, a quantidade de carne assada é grande e se come no almoço e no jantar. Para manter as carnes aquecidas o dia todo, alguns utilizam uma caixa de isopor revestida de papel alumínio. A figura a seguir mostra, em corte lateral, uma caixa de isopor revestida de alumínio com carnes no seu interior.  Considerando o exposto, assinale a alternativa correta que completa as lacunas das frases a seguir. A caixa de isopor funciona como recipiente adiabático. O isopor tenta ______ a troca de calor com o meio por ________ e o alumínio tenta impedir _________. a) impedir - convecção - irradiação do calor b) facilitar - condução - convecção c) impedir - condução - irradiação do calor d) facilitar - convecção - condução
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ATIVIDADES DA SEMANA DE 26/10 ATÉ 30/10
ATIVIDADE CALOR, TEMPERATURA E SENSAÇÃO TÉRMICA Calor, Temperatura e Sensação térmica. Quando ouvimos sobre calor, temperatura e sensação térmica pode parecer que se trata da mesma coisa, mas na verdade, há diferença entre estes termos e seus significados. Pode até parecer que são a mesma coisa, mas não. São conceitos bem diferentes. Calor é a energia que é transferida de um corpo para outro, com temperaturas diferentes, quando estão em contato. O corpo ou objeto que possui a maior temperatura fará a transferência de sua temperatura para o corpo ou objeto que possuir menor temperatura. sentido dessa transferência é do que tem maior temperatura para o que tem menor temperatura. A unidade de medida dessa grandeza é normalmente o joule. Temperatura é a movimentação das partículas que formam um objeto e existem em todo universo, os átomos e as moléculas, quanto mais elas se mexem, maior a temperatura, e consequentemente quanto menos se mexem, menor a temperatura (como quando esfregamos as mãos bem rápido e comparamos ao esfregar as mãos devagar). A forma de medir a temperatura é variada, existem unidades de medida pra isso, como o metro é a unidade de medida de distância, o quilograma é a unidade de medida de massa, entre outras, as unidades de medida da grandeza de temperatura são: ºF (graus Fahrenheit, usado nos Estados Unidos), ºC (graus Celsius, Usado no mundo todo) e K (Kelvin, usado pela comunidade científica). Sensação térmica é a temperatura que nosso corpo individualmente sente, frio ou quente, em que a humidade do ar, a velocidade do vento, a pressão e a densidade atmosférica podem interferir na sensação térmica, fazendo que seja mais quente ou mais frio do que a real temperatura indica. Os termômetros são equipamentos utilizados para realizar a medição de temperatura e sua construção baseia-se no uso de grandezas físicas que dependem da variação de temperatura. A medição da temperatura de um meio qualquer só é possível após a ocorrência do equilíbrio térmico entre o termômetro e o meio que se deseja medir a temperatura. O termômetro mais utilizado é o Termômetro Clínico, que é utilizado para medir a temperatura do corpo humano. Ele pode ser analógico, digital ou infravermelho, e normalmente medem faixas de temperatura de 34°C à 43°C.  Termômetro Analógico: É feito com corpo tubular em vidro que possui uma escala de temperatura, com um tubo capilar interno que possui mercúrio ou álcool colorido em seu interior. Quando há variação na temperatura do bulbo metálico localizado na parte inferior do equipamento ao entrar em contato com o corpo, a substância interna sofre dilatação e expande-se percorrendo o tubo capilar e, ao ocorrer o equilíbrio térmico, torna-se possível verificar na escala qual a temperatura do corpo. Para que a substância retorne à sua posição inicial, é necessário agitar o equipamento vigorosamente, podendo então, realizar uma nova medição. Termômetro Digital: É feito com corpo de material plástico, permitindo a higienização do mesmo. Possui um visor eletrônico que mostra a temperatura que é medida através de um sensor localizado na extremidade inferior do corpo do equipamento, quando o bulbo metálico que está na ponta inferior entra em contato com o corpo. Funciona através de bateria que é inserida em um compartimento localizado na parte superior do equipamento. Quando o equilíbrio térmico ocorre, um alarme é acionado avisando que a medição foi realizada. São rápidos e eficientes, porém, se sofrerem quedas ou se a bateria estiver fraca, podem desestabilizar o sensor, tornando-se impreciso.  Termômetro Infravermelho: É feito com corpo de material plástico, e muito utilizado para medir temperatura de crianças e bebês, pois é muito rápido, contudo, dentre todos, é o mais impreciso. Seu funcionamento é relativamente parecido com o termômetro digital, porém, possui um sensor infravermelho que realiza a medição de temperatura do corpo com maior rapidez e sem necessariamente o contato físico com o corpo. É mais higiênico que os demais, tendo em vista que não é necessário o contato com a pele para medir a temperatura corporal e pode ser utilizado também para medir outros meios externos, tais como, alimentos e temperatura da água do banho, por exemplo. Há diversos tipos de termômetros disponíveis no mercado para diversas aplicações, por esse motivo, é necessário realizar a correta escolha do tipo de termômetro que será utilizado para medir determinado meio, para que seja possível realizar a correta medição da temperatura desejada. Para aplicações específicas pode-se citar como exemplos os seguintes tipos de termômetros: Termômetro a gás, Termômetro de radiação, Termômetros meteorológicos, Termômetro de fio de platina, Pirômetro Óptico, Termômetro de Lâmina bimetálica, Termopares, Termômetro de Cristal líquido, entre outros. Curiosidade: Em 1952, Galileu Galilei construiu o primeiro termômetro, chamado Termoscópio, que possui princípio de funcionamento semelhante ao termômetro analógico, porém possui uma esfera de vidro que é deslocada por uma substancia termométrica presente no interior do tubo capilar. 1)Qual a diferença entre temperatura e sensação térmica? 2) O que é sensação térmica? 3) Pesquisar qual é o papel do suor no controle da temperatura? PRAZO DE ENTREGA 30/10/2020 Através do e-mail institucional: dulcemaria@professor.educacao.sp.gov.br e google class room |
ATIVIDADES DA SEMANA 13/10 ATÉ 16/10
ATIVIDADES Objetivo: Entender as propriedades das imagens formadas pelo olho humano e suas características. REFRAÇÃO DA LUZ Chamamos de refração da luz o fenômeno em que ela é transmitida de um meio para outro diferente. Nesta mudança de meios a frequência da onda luminosa não é alterada, embora sua velocidade e o seu comprimento de onda sejam. Com a alteração da velocidade de propagação ocorre um desvio da direção original. Para se entender melhor este fenômeno, imagine um raio de luz que passa de um meio para outro de superfície plana, conforme mostra a figura abaixo:  Onde:
Conhecendo os elementos de uma refração podemos entender o fenômeno através das duas leis que o regem. 1ª Lei da Refração A 1ª lei da refração diz que o raio incidente (raio 1), o raio refratado (raio 2) e a reta normal ao ponto de incidência (reta tracejada) estão contidos no mesmo plano, que no caso do desenho acima é o plano da tela. 2ª Lei da Refração - Lei de Snell A 2ª lei da refração é utilizada para calcular o desvio dos raios de luz ao mudarem de meio.
OLHO HUMANO O olho humano pode ser considerado um instrumento óptico: forma imagens pelo fenômeno físico da refração, em que a luz sofre desvios ao mudar de meio. A princípio e de forma bem simplificada, o olho humano pode ser considerado um instrumento óptico, pois é constituído por uma lente biconvexa (o cristalino), que fica situada na região anterior ao globo ocular. No fundo do globo ocular, está a retina, que é sensível à luz e serve de anteparo para as imagens. As sensações luminosas, após serem captadas e projetadas sobre a retina, são enviadas ao cérebro pelo nervo óptico.  Formação da imagem no olho humano A imagem que vemos é resultado do seguinte processo: o cristalino, uma lente biconvexa, forma uma imagem real e invertida do objeto, a qual fica localizada exatamente sobre a retina. Feito esse processo, essa imagem é enviada ao cérebro pelo nervo óptico. Após inúmeros processos complicados, que a fazem ficar na posição correta, enxergamos o objeto nitidamente. Conseguimos enxergar os objetos de modo nítido porque a imagem deles forma-se sobre a retina, no entanto, existem alguns casos em que ela não se forma exatamente sobre a retina, originando o que chamamos de defeitos de visão. Esses defeitos ocorrem em razão de uma possível deformação no globo ocular ou mesmo por uma defeituosa acomodação visual. Eles podem ser corrigidos com a utilização de óculos, lentes de contato ou por meio de cirurgia a laser. Exercícios: 1) O que é a refração da luz? 2)Quando ocorre a refração da luz? 3)Quais são as leis da refração da luz? 4)Quando conseguimos enxergar um objeto nitidamente? 5) Como é constituído o olho Humano?
PRAZO DE ENTREGA 09/10/2020
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ATIVIDADES PARA A SEMANA DE 28/09 ATÉ 02/10
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Objetivo: .Entender as propriedades das
imagens formadas em espelhos planos e esféricos. Espelhos esféricos são sistemas ópticos formados com base em calotas polidas e refletoras, capazes de refletir a luz em diferentes ângulos, produzindo, dessa forma, imagens que podem tanto ser reais como virtuais. Existem dois tipos de espelhos esféricos: os espelhos côncavos e os espelhos convexos. Antes de aprofundarmo-nos nos detalhes de cada um desses espelhos, vamos identificar e definir quais
são os elementos geométricos dos espelhos esféricos.
Elementos
geométricos dos espelhos esféricos Os elementos geométricos dos espelhos esféricos são bastante úteis para o seu estudo analítico, por meio da óptica geométrica. Independente dos formatos do espelho esférico (côncavo ou convexo), esses
elementos são iguais para ambos. 
O vértice marca a região central dos espelhos esféricos. É sobre esse ponto que traçamos o eixo principal (ou eixo de simetria) do espelho. Qualquer raio de luz que incida sobre o vértice de um espelho esférico é refletido com o mesmo ângulo de incidência, do mesmo modo que um espelho plano o faria.
O centro de curvatura dos espelhos esféricos é o ponto médio da calota esférica que dá origem ao espelho, portanto, é igual ao raio dessa esfera. Qualquer raio de luz que incida sobre o centro de curvatura de um espelho esférico deve ser refletido sobre si mesmo, de modo que os raios de luz incidente e refletido percorram o mesmo caminho.
O raio de curvatura mede a distância entre o vértice do espelho e o seu centro de curvatura, é denotado
pela letra R e é comumente medido em metros.
O foco é o ponto em que raios de luz paralelos convergem após serem refletidos por um espelho côncavo. No caso dos espelhos convexos, os raios de luz refletidos divergem de sua superfície e, por isso, são os prolongamentos dos raios de luz que se cruzam, em um ponto localizado “atrás” da superfície desses espelhos. Por esse motivo, dizemos que o foco dos espelhos convexos é virtual, enquanto o foco dos espelhos côncavos é real.  Em
vermelho é mostrado o foco do espelho côncavo. O tipo de
foco do espelho influencia diretamente a realização dos cálculos. Espelhos
com foco real (côncavos) têm seu ponto focal escrito com
o sinal positivo, já os espelhos convexos
recebem o sinal negativo para o seu foco:
A distância
focal mede a posição do foco em relação ao vértice dos espelhos
esféricos, além disso, raios de luz paralelos que incidem
sobre espelhos côncavos são refletidos sobre o ponto focal. No
caso dos espelhos convexos, são os prolongamentos dos raios de luz que se
cruzam em seu foco, localizado atrás do espelho, chamado de foco
virtual.
O ângulo de
abertura mede o grau de curvatura do espelho.
Esse ângulo é medido a partir do eixo de simetria dos espelhos esféricos.
Quanto maior for o ângulo de abertura, mais o espelho assemelha-se a um
espelho plano. Espelhos
côncavos Os espelhos côncavos são
cavidades refletoras de raio constante. São usados para
produzir imagens virtuais e ampliadas dos objetos posicionados
em regiões próximas à sua superfície, como no caso dos espelhos utilizados em
óticas ou para a aplicação de maquiagens etc. Esse tipo de espelho também é
capaz de conjugar imagens reais e, portanto, invertidas, quando
posiciona-se algum objeto além de sua distância focal. Para podermos
entender melhor como os espelhos côncavos conjugam imagens, precisaremos
descrever cada um dos possíveis casos. Perceba que as situações descritas a
seguir o são em ordem de distância em relação ao vértice do espelho, confira: Caso 1 -
Objeto posicionado entre o vértice e o foco do espelho côncavo Quando se
posiciona um objeto entre o vértice e o foco de um espelho côncavo, esse
último produzirá uma imagem virtual do objeto, “atrás”
da superfície do espelho. Os raios de luz refletidos são divergentes,
portanto, seus prolongamentos cruzam-se, formando uma imagem ampliada do
objeto.  Quando um objeto está
suficientemente próximo, o espelho côncavo produz imagens virtuais. Caso 2 -
Objeto posicionado sobre o foco do espelho côncavo Quando algum
objeto é posicionado exatamente sobre o ponto focal do espelho côncavo, este
não conjuga imagem nenhuma, uma vez que nem os raios
refletidos, nem os seus prolongamentos cruzam-se. Nesse caso, dizemos que a
imagem é imprópria ou que é formada no infinito. Caso 3 -
Objeto posicionado entre o foco e o centro de curvatura Quando se
posiciona algum objeto entre o foco e o centro de curvatura de um espelho
convexo, a imagem produzida será sempre real (portanto
invertida) e maior que o objeto. Caso 4 -
Objeto posicionado sobre o centro de curvatura Quando algum
objeto é colocado à distância do centro de curvatura em relação ao vértice do
espelho côncavo, este conjuga uma imagem real e
do mesmo tamanho do seu objeto. Caso 5 -
Objeto posicionado além do centro de curvatura Objetos que
são posicionados para além do centro de curvatura produzem imagens reais e menores que
os seus objetos. Resumindo Espelhos
côncavos produzem imagens reais quando posicionamos objetos próximos à sua
superfície, à distância focal não ocorre formação de imagem, para além do
foco, as imagens são reais e seu tamanho diminui de acordo com a distância
entre o objeto e o vértice do espelho. Espelhos
convexos Os espelhos convexos são
como a superfície externa de uma calota refletora.
Esses espelhos só conjugam imagens virtuais, que são aquelas
que são formadas atrás dos espelhos e podem ser vistas
graças a uma ilusão de óptica. Esse tipo de imagem será sempre conjugado na
mesma orientação (virado para cima ou para baixo) que os seus objetos. Além dessas
características, independentemente da posição em que se encontra o objeto da
imagem, as imagens conjugadas pelos espelhos convexos serão sempre
menores que seus objetos. Os espelhos convexos são bastante utilizados em
estabelecimentos comerciais e também no transporte coletivo graças ao grande
campo visual que esse tipo de espelho é capaz de propiciar. Resumindo Espelhos
convexos só produzem imagens virtuais (diretas) e reduzidas,
independentemente da distância entre o objeto e o vértice do espelho  Espelhos convexos produzem imagens
virtuais independentemente da distância do objeto. Fórmulas
sobre espelhos esféricos As fórmulas
utilizadas para o estudo analítico de espelhos esféricos valem tanto para os
espelhos côncavos como para os espelhos convexos. A principal diferença entre
esse tipo de espelhos é o sinal algébrico que é atribuído ao
foco (f). Espelhos convexos,
que apresentam foco virtual, apresentam foco negativo, enquanto
os espelhos côncavos, cujos focos são reais,
apresentam foco positivo. Além disso, é
importante que se defina um referencial para a utilização de sinais
algébricos, para tanto, utiliza-se o referencial de Gauss. De acordo com
o referencial de Gauss:
A figura a
seguir traz um pequeno esquema para facilitar o entendimento dos sinais
utilizados segundo o referencial de Gauss:  Denotamos
pela letra p a posição dos objetos em relação ao vértice dos
espelhos. A posição das imagens conjugadas pelos espelhos, por sua vez, é
denotada pela letra p'. Em posse dessas afirmações, vamos às
fórmulas. Distância
focal e raio de curvatura Há uma
fórmula válida para todos os espelhos esféricos que relaciona a distância
focal ao raio de curvatura, confira:  f -
distância focal R -
raio de curvatura Equação
dos pontos conjugados ou Equação de Gauss A equação dos
pontos conjugados relaciona a distância focal (f), a posição do objeto (p) e
a posição da imagem (p'), ambas medidas em relação ao vértice do espelho,
confira:  f - distância
focal p -
posição do objeto p' -
posição da imagem Equação do
aumento linear transversal Aumento
linear transversal é a grandeza adimensional (sem unidade de
medida) que mede a relação entre o tamanho do objeto e o de sua imagem
conjugada por espelhos esféricos. Existem três formas diferentes de
calcularmos o aumento linear transversal, confira:  A -
aumento linear transversal i - tamanho
da imagem o -
tamanho do objeto f -
distância focal Para entender
melhor o significado do aumento linear transversal, confira alguns resultados
possíveis e suas interpretações:
Os espelhos
convexos conjugam somente imagens direitas e reduzidas, produzindo, assim, um
grande campo visual. Exercícios 1) É
comum que se utilize espelhos côncavos em óticas, para que seja possível
examinar detalhes das armações, graças à formação de imagens maiores que seus
objetos. Para que um espelho côncavo possa formar imagens diretas e maiores
do que seus objetos, é necessário posicionar o objeto a) entre o
foco e o centro de curvatura. b) entre o
vértice e o foco. c) além do
centro de curvatura. d) além do
foco. e) sobre o
foco. 2)Certo
espelho esférico côncavo apresenta raio de curvatura igual a 0,5 m. A
distância focal desse espelho, em centímetros, é igual a: a) 50 cm b) 10 cm c) 25 cm d)
150 cm e) 100 cm 3)Um espelho
esférico conjuga uma imagem virtual, direta e reduzida de um objeto real. Em
relação a esse espelho e à posição do objeto da imagem, assinale a
alternativa correta: a) Trata-se
de um espelho côncavo, quando o objeto é posicionado entre seu foco e vértice. b) Trata-se
de um espelho côncavo, quando o objeto é posicionado no foco do espelho. c) Trata-se
de um espelho côncavo, quando o objeto é colocado no centro de curvatura do
espelho. d) Trata-se
de um espelho convexo, quando o objeto é colocado a qualquer distância de seu
vértice
PRAZO
DE ENTREGA 02/10/2020 e-mail
institucional: dulcemaria@professor.educacao.sp.gov.br e
google class room
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ATIVIDADES PARA A SEMANA DE 21/09 ATÉ 25/09
ATIVIDADES Objetivo: Entender a luz como onda eletromagnética e sua interação com a matéria | ||||
Luz é uma forma de radiação eletromagnética cuja frequência é visível ao olho humano. A luz pode propagar-se no vácuo com velocidade de aproximadamente 300 mil km/s. As frequências de luz que são visíveis ao olho humano são chamadas de espectro visível, essas ondas têm comprimentos entre 400 nm e 700 nm. Ondas eletromagnéticas que apresentam frequências menores que a da luz visível são chamadas de infravermelho, enquanto as que apresentam frequências maiores são chamadas de ultravioleta.  A luz visível tem comprimentos de onda entre 400 nm e 700 nm. Conceito A luz já foi estudada e interpretada de diversas formas, entre algumas de suas descrições podemos ressaltar a geométrica, a ondulatória e a corpuscular.
 As ondas eletromagnéticas são formadas por campos elétricos e magnéticos.
Luz - Comportamento e princípios A luz, ou luz visível como é fisicamente caracterizada, é uma forma de energia radiante. É o agente físico que, atuando nos órgãos visuais, produz a sensação da visão.
A luz que percebemos tem como característica sua frequência que vai da faixa de  (vermelho) até (violeta). Esta faixa é a de maior emissão do Sol, por isso os órgãos visuais de todos os seres vivos estão adaptados a ela, e não podem ver além desta, como por exemplo, a radiação ultravioleta e infravermelha.Divisões da Óptica Óptica Física: estuda os fenômenos ópticos que exigem uma teoria sobre a natureza das ondas eletromagnéticas. Óptica Geométrica: estuda os fenômenos ópticos em que apresentam interesse as trajetórias seguidas pela luz. Fundamenta-se na noção de raio de luz e nas leis que regulamentam seu comportamento. O estudo em nível de Ensino Médio restringe-se apenas a esta parte da óptica. Conceitos básicos Raios de luz São a representação geométrica da trajetória da luz, indicando sua direção e o sentido da sua propagação. Por exemplo, em uma fonte puntiforme são emitidos infinitos raios de luz, embora apenas alguns deles cheguem a um observador. Representa-se um raio de luz por um segmento de reta orientado no sentido da propagação.   Feixe de luz É um conjunto de infinitos raios de luz; um feixe luminoso pode ser:
 Fontes de luz Tudo o que pode ser detectado por nossos olhos, e por outros instrumentos de fixação de imagens como câmeras fotográficas, é a luz de corpos luminosos que é refletida de forma difusa pelos corpos que nos cercam. Fonte de luz são todos os corpos dos quais se podem receber luz, podendo ser fontes primárias ou secundárias.
Quanto às suas dimensões, uma fonte pode ser classificada como:
 Meios de propagação da luz Os diferentes meios materiais comportam-se de forma diferente ao serem atravessados pelos raios de luz, por isso são classificados em: Meio transparente É um meio óptico que permite a propagação regular da luz, ou seja, o observador vê um objeto com nitidez através do meio. Exemplos: ar, vidro comum, papel celofane, etc... Meio translúcido É um meio óptico que permite apenas uma propagação irregular da luz, ou seja, o observador vê o objeto através do meio, mas sem nitidez.  Meio opaco É um meio óptico que não permite que a luz se propague, ou seja, não é possivel ver um objeto através do meio. Fenômenos ópticos Ao incidir sobre uma superfície que separa dois meios de propagação, a luz sofre algum, ou mais do que um, dos fenômenos a seguir: Reflexão regular A luz que incide na superfície e retorna ao mesmo meio, regularmente, ou seja, os raios incidentes e refletidos são paralelos. Ocorre em superfícies metálicas bem polidas, como espelhos. Reflexão difusa A luz que incide sobre a superfície volta ao mesmo meio, de forma irregular, ou seja, os raios incidentes são paralelos, mas os refletidos são irregulares. Ocorre em superfícies rugosas, e é responsável pela visibilidade dos objetos. Refração A luz incide e atravessa a superfície, continuando a se propagar no outro meio. Ambos os raios (incidentes e refratados) são paralelos, no entanto, os raios refratados seguem uma trajetória inclinada em relação aos incididos. Ocorre quando a superfície separa dois meios transparentes. Absorção A luz incide na superfície, no entanto não é refletida e nem refratada, sendo absorvida pelo corpo, e aquecendo-o. Ocorre em corpos de superfície escura. Princípio da independência dos raios de luz Quando os raios de luz se cruzam, estes seguem independentemente, cada um a sua trajetória.  Princípio da propagação retilínea da luz Todo o raio de luz percorre trajetórias retilíneas em meios transparentes e homogêneos.
Sombra e penumbra Quando um corpo opaco é colocado entre uma fonte de luz e um anteparo, é possível delimitar regiões de sombra e penumbra. A sombra é a região do espaço que não recebe luz direta da fonte. Penumbra é a região do espaço que recebe apenas parte da luz direta da fonte, sendo encontrada apenas quando o corpo opaco é posto sob influência de uma fonte extensa. Ou seja:
 ATIVIDADES: 1) Pesquisar e responder: Ao observar o asfalto em dias quentes podemos perceber a formação de imagens que aparentam poças d’água.  Marque a alternativa que apresenta o nome dado a este evento e o fenômeno óptico envolvido em sua ocorrência. a) Miragens, reflexão da luz b) Dispersão, refração da luz c) Difração, reflexão da luz d) Miragens, refração da luz e) Miragens, absorção da luz. 2) Assinale Verdadeiro ou falso a) A luz é uma onda eletromagnética que se propaga no vácuo com a velocidade de 300.000 km/s. b) Tanto a luz quanto o som têm velocidade constante independentemente do meio. c) A Lua, o Sol e a vela são exemplos de fontes primárias de luz. |
ATIVIDADES
Objetivo: Entender a luz como onda eletromagnética e sua interação com a matéria
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Luz é uma forma de radiação eletromagnética cuja frequência é visível ao olho humano. A luz pode propagar-se no vácuo com velocidade de aproximadamente 300 mil km/s. As frequências de luz que são visíveis ao olho humano são chamadas de espectro visível, essas ondas têm comprimentos entre 400 nm e 700 nm.
Ondas eletromagnéticas que apresentam frequências menores que a da luz visível são chamadas de infravermelho, enquanto as que apresentam frequências maiores são chamadas de ultravioleta.
A luz visível tem comprimentos de onda entre 400 nm e 700 nm.
Conceito
A luz já foi estudada e interpretada de diversas formas, entre algumas de suas descrições podemos ressaltar a geométrica, a ondulatória e a corpuscular.
As ondas eletromagnéticas são formadas por campos elétricos e magnéticos.
Luz - Comportamento e princípios
A luz, ou luz visível como é fisicamente caracterizada, é uma forma de energia radiante. É o agente físico que, atuando nos órgãos visuais, produz a sensação da visão.
A luz que percebemos tem como característica sua frequência que vai da faixa de
(vermelho) até(violeta). Esta faixa é a de maior emissão do Sol, por isso os órgãos visuais de todos os seres vivos estão adaptados a ela, e não podem ver além desta, como por exemplo, a radiação ultravioleta e infravermelha.
Divisões da Óptica
Óptica Física: estuda os fenômenos ópticos que exigem uma teoria sobre a natureza das ondas eletromagnéticas.
Óptica Geométrica: estuda os fenômenos ópticos em que apresentam interesse as trajetórias seguidas pela luz. Fundamenta-se na noção de raio de luz e nas leis que regulamentam seu comportamento. O estudo em nível de Ensino Médio restringe-se apenas a esta parte da óptica.
Conceitos básicos
Raios de luz
São a representação geométrica da trajetória da luz, indicando sua direção e o sentido da sua propagação. Por exemplo, em uma fonte puntiforme são emitidos infinitos raios de luz, embora apenas alguns deles cheguem a um observador.
Representa-se um raio de luz por um segmento de reta orientado no sentido da propagação.
Feixe de luz
É um conjunto de infinitos raios de luz; um feixe luminoso pode ser:
Fontes de luz
Tudo o que pode ser detectado por nossos olhos, e por outros instrumentos de fixação de imagens como câmeras fotográficas, é a luz de corpos luminosos que é refletida de forma difusa pelos corpos que nos cercam.
Fonte de luz são todos os corpos dos quais se podem receber luz, podendo ser fontes primárias ou secundárias.
Quanto às suas dimensões, uma fonte pode ser classificada como:
Meios de propagação da luz
Os diferentes meios materiais comportam-se de forma diferente ao serem atravessados pelos raios de luz, por isso são classificados em:
Meio transparente
É um meio óptico que permite a propagação regular da luz, ou seja, o observador vê um objeto com nitidez através do meio. Exemplos: ar, vidro comum, papel celofane, etc...
Meio translúcido
É um meio óptico que permite apenas uma propagação irregular da luz, ou seja, o observador vê o objeto através do meio, mas sem nitidez.
Meio opaco
É um meio óptico que não permite que a luz se propague, ou seja, não é possivel ver um objeto através do meio.
Fenômenos ópticos
Ao incidir sobre uma superfície que separa dois meios de propagação, a luz sofre algum, ou mais do que um, dos fenômenos a seguir:
Reflexão regular
A luz que incide na superfície e retorna ao mesmo meio, regularmente, ou seja, os raios incidentes e refletidos são paralelos. Ocorre em superfícies metálicas bem polidas, como espelhos.
Reflexão difusa
A luz que incide sobre a superfície volta ao mesmo meio, de forma irregular, ou seja, os raios incidentes são paralelos, mas os refletidos são irregulares. Ocorre em superfícies rugosas, e é responsável pela visibilidade dos objetos.
Refração
A luz incide e atravessa a superfície, continuando a se propagar no outro meio. Ambos os raios (incidentes e refratados) são paralelos, no entanto, os raios refratados seguem uma trajetória inclinada em relação aos incididos. Ocorre quando a superfície separa dois meios transparentes.
Absorção
A luz incide na superfície, no entanto não é refletida e nem refratada, sendo absorvida pelo corpo, e aquecendo-o. Ocorre em corpos de superfície escura.
Princípio da independência dos raios de luz
Quando os raios de luz se cruzam, estes seguem independentemente, cada um a sua trajetória.
Princípio da propagação retilínea da luz
Todo o raio de luz percorre trajetórias retilíneas em meios transparentes e homogêneos.
Sombra e penumbra
Quando um corpo opaco é colocado entre uma fonte de luz e um anteparo, é possível delimitar regiões de sombra e penumbra.
A sombra é a região do espaço que não recebe luz direta da fonte. Penumbra é a região do espaço que recebe apenas parte da luz direta da fonte, sendo encontrada apenas quando o corpo opaco é posto sob influência de uma fonte extensa. Ou seja:
ATIVIDADES:
1) O que que é a luz?
2) Qual o comportamento da luz?
3) Quais são os princípios da propagação da luz?
4)ENEM ( 2012) Alguns povos indígenas ainda preservam suas tradições, realizando a pesca com lanças, demonstrando uma notável habilidade. Para fisgar um peixe em um lago com águas tranquilas o índio deve mirar abaixo da posição em que enxerga o peixe.
Ele deve proceder dessa forma porque os raios de luz
a) refletidos pelo peixe não descrevem uma trajetória retilínea no interior da água.
b) emitidos pelos olhos do índio desviam sua trajetória quando passam do ar para a água. c) espalhados pelo peixe são refletidos pela superfície da água. d) emitidos pelos olhos do índio são espalhados pela superfície da água. e) refletidos pelo peixe desviam sua trajetória quando passam da água para o ar. |
ATIVIDADES
OBJETIVO: Compreender as principais
características do som.
Saber relacionar os conhecimentos
científicos com o seu cotidiano.
1) Um homem adulto
conversa com outro de modo amistoso e sem elevar o nível sonoro de sua voz.
Enquanto isso, duas crianças brincam emitindo gritos eufóricos, pois a
brincadeira é um jogo interessante para elas. O que distingue os sons
emitidos pelo homem dos emitidos pelas crianças
a) é o timbre,
apenas.
b) é a altura,
apenas.
c) são a intensidade
e o timbre, apenas.
d) são a altura e a
intensidade, apenas.
e) são a altura, a
intensidade e o timbre.
2) Um homem assiste a
um musical dentro de um teatro que possui ótimo isolamento acústico. Ao ouvir
o som de um piano, violão e violino tocando a mesma nota musical, o homem
teve condição de distinguir cada um dos instrumentos. Qual é a qualidade das
ondas sonoras que permitiu tal distinção?
a) Volume
b) Nível de
intensidade sonora
c) Altura
d) Amplitude
e) Timbre
3) Marque a
alternativa que completa corretamente as lacunas.
O _____________ é a
qualidade do som que permite a distinção entre as fontes sonoras, mesmo que
estas emitam sons de mesma frequência e intensidade. Já a ___________ está
relacionada à _____________ das ondas sonoras. Sons _____________ possuem
alta frequência, sons _______________ possuem baixa frequência.
a) Timbre,
intensidade sonora, frequência, grave , agudo.
b) Timbre, altura,
frequência, graves, agudos.
c) Timbre, altura,
frequência, agudos, graves.
d) Timbre,
frequência, altura, altos, graves.
e) Timbre, altura,
frequência, baixos, altos.
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ATIVIDADES PARA A SEMANA DO DIA 30/08 ATÉ 04/09
ATIVIDADES
OBJETIVO: Compreender as principais características do som.
Saber relacionar os conhecimentos científicos com o seu cotidiano.
O nosso ouvido é sensível a uma gama específica de frequências (sons graves e agudos) e de intensidades (sons fracos e fortes) que definem o campo auditivo humano. Todas as vibrações acústicas que saem desses limites não são consideradas como sons para os nossos ouvidos.
graphe S. Blatrix
O ouvido humano consegue discriminar sons compreendidos entre 20 Hz (a frequência mais grave) e 20 000Hz (frequência mais aguda). Por antropomorfismo, consideramos infrasons todas as frequências inferiores a 20 Hz, mesmo que certos animais, como a toupeira e o elefante, consigam ouvir sons 2 oitavas abaixo do ouvido humano; eles conseguem ouvir o som dum terramoto de apenas alguns Hz. Da mesma forma, classificamos de ultrasons todos os sons de frequência superior a 20 000Hz, apesar do cão e o gato ouvirem até 40 kHz e o morcego e o golfinho até 160kHz (respectivamente uma e três oitavas mais que o Homem).
INTENSIDADES DOS SONS AUDIVEIS PELO OUVIDO HUMANO
graphe S. Blatrix
O ouvido humano capta níveis de intensidade acústica compreendida entre 0 e 120 dB. Para que um som puro com a frequência de 1000 Hz seja perceptível pelo ouvido humano, é necessário que seja superior a 0 dB. A essa mesma frequência, 120 dB é a intensidade acústica mais forte suportada pelo ouvido humano. Acima deste valor, os sons são nocivos e podem destruir de forma irreversível as estruturas do ouvido interno.
Características ou atributos do som.
Um som apresenta as seguintes características: Altura, intensidade, duração e timbre.
Fig. 1 - Altura do som
Altura
No que respeita à sua altura, os sons podem ser classificados em sons agudos e sons graves. Os sons graves, também chamados baixos, são sons com maior comprimento de onda (pequena frequência). Os sons agudos, ou altos, tem um menor comprimento de onda (maior frequência).
Intensidade
Em termos de intensidade, os sons podem ser fortes ou fracos. A intensidade de uma onda sonora depende da amplitude dessa onda. Um som com uma maior amplitude é um som forte, enquanto que um som com uma pequena amplitude é um som fraco. Os sons fortes transportam uma maior quantidade de energia que os fracos. Uma onda sonora perde intensidade no decurso da sua propagação.
Fig. 2 - Intensidade do som
A capacidade que o ouvido humano tem de sentir um som depende da intensidade do som, mas também da sua frequência. Os sons muito fracos não são sentidos e os sons muito fortes podem provocar lesões.
O nível sonoro é uma escala que relaciona a intensidade de um determinado som com a do som mais fraco que conseguimos ouvir, e pode ser medido com um sonómetro. A unidade S.I. do nível sonoro é o bel, B, embora normalmente seja utilizado o decibel, dB, que é igual a 0,1 B. O nível sonoro de 1dB é a medida correspondente ao limiar da audição, nível abaixo do qual o ouvido humano não deteta som. O nível de 120 dB corresponde ao limiar da dor, o nível máximo suportável pelo ouvido humano. O nível do limiar da audição e do limiar da dor depende da frequência da onda sonora.
Timbre
É esta propriedade do som que nos permite distinguir uma fonte sonora de outra, apesar de estarem a produzir sons com a mesma frequência e intensidade. Imagina uma nota musical. O dó, por exemplo. Se tocarmos um dó num piano, e o mesmo dó numa viola, mesmo que a intensidade do som seja a mesma, os nossos ouvidos conseguem identificar os sons dos diferentes instrumentos. Isso acontece, porque os sons apresentam timbres diferentes.
Fig. 3 - Sons com timbres diferentes
O timbre de uma fonte sonora é representado por uma onda complexa, que é a soma de uma onda fundamental (som puro, ou simples, como o produzido por um diapasão) e sons harmónicos. Cada fonte sonora produz uma onda sonora complexa diferente (a onda produzida por uma viola é diferente daquela que produz uma flauta).
Duração: Representa simplesmente o tempo que o som dura. Geralmente mede-se em segundos (unidade do sistema internacional).
1) Quais as quatro características fundamentais dos sons?
2) Qual a propriedade que permite conhecer as características da emissão do som?
3) Qual a frequência que o ser humano ouve?
4) Do que o ouvido humano depende para sentir o som?
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ATIVIDADES PARA A SEMANA DO DIA 17/08 ATÉ 21/08
ATIVIDADES
OBJETIVO: Entender o conceito de onda
mecânica sonora e suas características, saber identificar sons no cotidiano
Som na Física
Para a Física, o som é
uma onda longitudinal e mecânica e
que, portanto, necessita de um meio físico para ser propagada. Podemos
entender o som como uma vibração que
se propaga no ar e em outros meios formando regiões de compressão e rarefação, ou
seja, regiões de altas e baixas pressões.
PROPAGAÇÃO
DO SOM
O
som é produzido por vibrações transmitidas para o ar. Essas vibrações geram regiões de compressão
e rarefação dos gases atmosféricos que se intercalam periodicamente, de
acordo com a frequência da fonte que produz as vibrações.
Por
se tratar de uma onda, o som
não é capaz de transportar matéria, como pequenas partículas, mas somente
energia. As ondas sonoras produzem regiões de compressão e rarefação.
A velocidade de propagação do som depende diretamente de fatores como a elasticidade do meio. Quanto mais elástico um meio for, maior será a
velocidade de propagação das ondas sonoras em seu interior. Dizemos que um
meio é elástico quando ele é capaz de variar grandemente o seu volume se for
sujeito a uma pressão.
Ondas e o som
O
som é uma onda longitudinal, já que ele propaga-se na mesma direção da
vibração responsável por produzi-lo. Além disso, o som é uma onda mecânica,
pois só é capaz de propagar-se em meios físicos como ar, água, metal etc.
Sendo uma onda, o som apresenta propriedades, como velocidade de propagação, comprimento de onda, frequência e amplitude:
A velocidade (v) do som depende do meio no qual
ele é propagado, meios físicos de maior elasticidade tendem a propagar o som
com mais facilidade, em razão da proximidade entre as suas moléculas. Para
comparação, enquanto o som propaga-se no ar a uma velocidade próxima de 340
m/s, sua velocidade de propagação pode superar 5000 m/s, quando ele é
propagado em uma barra de ferro.
A frequência (f) de uma onda sonora é medida em
Hz, essa frequência define a sua altura, isto é, quanto maior é a frequência
do som, mais agudo, ou alto, esse som é. Ao contrário, sons de baixas
frequências são chamados de sons graves, ou baixos. Os seres humanos são
capazes de perceber somente sons entre 20 Hz e 20.000 Hz.
O comprimento de onda (λ) do som é o espaço necessário para que a
onda sonora produza uma oscilação completa, também pode ser entendido como a
distância entre duas cristas ou dois vales de uma onda. Metade de um
comprimento de onda é o equivalente à distância entre uma crista e um vale.
A amplitude da onda sonora define a sua
intensidade, ou a quantidade de energia que essa onda carrega consigo, que
também pode ser entendida como o “volume do som”. A amplitude da onda sonora
é mostrada no perfil de onda mostrado na figura abaixo:
 “A figura acima relaciona a intensidade da onda sonora com a distância que ela percorre.”
Velocidade do som
A velocidade do som é medida em relação ao meio em que ele é
propagado. Não existe velocidade relativa entre o som e o seu observador, e
esse comportamento dá origem ao efeito Doppler:
a mudança na frequência aparente do som em razão do movimento relativo entre
uma fonte sonora e um observador.
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ATIVIDADE
1) Sobre as ondas é correto afirmar que:
a) Todas as ondas transportam energia e matéria.
b) As ondas mecânicas se propagam no vácuo
c) O som é um tipo de onda mecânica
d)A crista da onda é um período de oscilação no meio.
2) Não conseguirmos ouvir o som no espaço está
relacionado ao fato de que:
a) As ondas mecânicas não necessitam de um meio para
propagarem.
b) O som é uma onda eletromagnética
c) No espaço a matéria é menos densa que o ar.
d) o som, para se propagar, necessita de um meio
material
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ATIVIDADES PARA A SEMANA DO DIA 10/08 ATÉ 17/08
ATIVIDADES
OBJETIVO: Entender o conceito de onda mecânica sonora e suas características, saber identificar sons no cotidiano
Som na Física
Para a Física, o som é uma onda longitudinal e mecânica e que, portanto, necessita de um meio físico para ser propagada. Podemos entender o som como uma vibração que se propaga no ar e em outros meios formando regiões de compressão e rarefação, ou seja, regiões de altas e baixas pressões.
PROPAGAÇÃO DO SOM
O som é produzido por vibrações transmitidas para o ar. Essas vibrações geram regiões de compressão e rarefação dos gases atmosféricos que se intercalam periodicamente, de acordo com a frequência da fonte que produz as vibrações.
Por se tratar de uma onda, o som não é capaz de transportar matéria, como pequenas partículas, mas somente energia. Observe a figura abaixo, nela é possível observar como o som é capaz de propagar-se:
 As ondas sonoras produzem regiões de compressão e rarefação.
A velocidade de propagação do som depende diretamente de fatores como a elasticidade do meio. Quanto mais elástico um meio for, maior será a velocidade de propagação das ondas sonoras em seu interior. Dizemos que um meio é elástico quando ele é capaz de variar grandemente o seu volume se for sujeito a uma pressão.
Ondas e o som
O som é uma onda longitudinal, já que ele propaga-se na mesma direção da vibração responsável por produzi-lo. Além disso, o som é uma onda mecânica, pois só é capaz de propagar-se em meios físicos como ar, água, metal etc. Sendo uma onda, o som apresenta propriedades, como velocidade de propagação, comprimento de onda, frequência e amplitude:
A velocidade (v) do som depende do meio no qual ele é propagado, meios físicos de maior elasticidade tendem a propagar o som com mais facilidade, em razão da proximidade entre as suas moléculas. Para comparação, enquanto o som propaga-se no ar a uma velocidade próxima de 340 m/s, sua velocidade de propagação pode superar 5000 m/s, quando ele é propagado em uma barra de ferro.
A frequência (f) de uma onda sonora é medida em Hz, essa frequência define a sua altura, isto é, quanto maior é a frequência do som, mais agudo, ou alto, esse som é. Ao contrário, sons de baixas frequências são chamados de sons graves, ou baixos. Os seres humanos são capazes de perceber somente sons entre 20 Hz e 20.000 Hz.
O comprimento de onda (λ) do som é o espaço necessário para que a onda sonora produza uma oscilação completa, também pode ser entendido como a distância entre duas cristas ou dois vales de uma onda. Metade de um comprimento de onda é o equivalente à distância entre uma crista e um vale.
A amplitude da onda sonora define a sua intensidade, ou a quantidade de energia que essa onda carrega consigo, que também pode ser entendida como o “volume do som”. A amplitude da onda sonora é mostrada no perfil de onda mostrado na figura abaixo:
 “A figura acima relaciona a intensidade da onda sonora com a distância que ela percorre.”
Velocidade do som
A velocidade do som é medida em relação ao meio em que ele é propagado. Não existe velocidade relativa entre o som e o seu observador, e esse comportamento dá origem ao efeito Doppler: a mudança na frequência aparente do som em razão do movimento relativo entre uma fonte sonora e um observador.
Podemos calcular a velocidade do som se conhecemos a sua frequência e o seu comprimento de onda. Para tanto, basta fazermos o seguinte cálculo:
v – velocidade do som
λ – comprimento de onda
f – frequência
A tabela abaixo apresenta a velocidade de propagação do som em alguns meios conhecidos:
Além de sua dependência com o meio, a velocidade do som também depende da temperatura. Por exemplo, sob uma temperatura de 30 ºC, a velocidade do som no ar é de aproximadamente 350 m/s, enquanto que, para uma temperatura de 21ºC, sua velocidade é de 344 m/s.
ATIVIDADE
1) O que é o Som?
2) Como o som se propaga?
3) Do que depende a velocidade do som?
4) Em que meio o som se propaga com menor velocidade?
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OBJETIVO:
Saber relacionar o conceito de entropia com a conservação da energia.
Entender
a relação da entropia com as fontes renováveis e o Universo.
ATIVIDADES COM BASE NA AULA CMSP/28/07/2020
Matriz energética brasileira
Matriz energética brasileira é o conjunto de
fontes de energia utilizadas no Brasil. No nosso país, a maior parte da
energia consumida tem origem no petróleo e nos seus derivados, uma fonte não
renovável.
A proporção de energia renovável utilizada no
Brasil, no entanto, é bastante considerável. No conjunto das fontes
energéticas, a sua proporção é maior do que a energia a partir do petróleo e
derivados.
Consumo das fontes de energia no Brasil
De acordo com dados de 2017 do EPE - Empresa
de Pesquisa Energética, a utilização das energias não renováveis resultou em
aproximadamente 37%, enquanto a das energias renováveis em 43%, distribuído
da seguinte forma: etanol, correspondeu a 17,0%, seguido da energia
hidráulica, com uma média de 12,0%. Na sequência, 8% da energia consumida
teve origem em lenha e carvão vegetal e, finalmente, em lixívia e outras
energias renováveis, o que correspondeu a 5,9%.
Fonte: epe.gov.br
Matriz energética
Matriz energética é o parque de fontes de
energia utilizados para atender a demanda de energia da sociedade.
As fontes de energia podem ser renováveis e
não renováveis.
As energias renováveis provêm de recursos
naturais, tal como água, vento e sol, e podem ser reabastecidos, ou
renovados, de forma mais ou menos contínua e rápida. Além disso, são pouco
poluentes.
As energias não renováveis têm origem na
queima de combustíveis fósseis, que demoram milhões de anos para serem formados.
São sinônimo de energia suja, pois são altamente poluentes.
Fontes de energia da matriz energética do
Brasil - Energias renováveis
Biomasssa: tem origem na
matéria orgânica, tal como o etanol, que é feito a partir do processamento da
cana-de-açúcar. Exemplo: Usina São Martinho, em São Paulo.
Eólica: tem origem na
energia do vento. Exemplo: Usina Eólica de Prainha, localizada no Ceará.
Hidráulica: tem origem na
energia das correntes de água. Exemplo: Usina Hidrelétrica de Itaipu,
localizada entre o Brasil e o Paraguai.
Solar: tem origem na luz solar, mediante a
utilização de placas solares. Exemplo: Usina Megawatt Solar, em
Florianópolis.
Energias não renováveis
Carvão mineral: tem origem no carvão, que é
um combustível fóssil. Exemplo: Jazida de carvão mineral no vale do rio
Jacuí, no Rio Grande do Sul.
Gás natural: tem origem na mistura de
derivados de combustíveis fósseis. Exemplo: Gasoduto Bolívia - Brasil, que
interliga ambos países.
Petróleo: tem origem na decomposição de
matéria orgânica. Exemplo: Bacia de Campos, que se estende do Espírito Santo
ao Rio de Janeiro.
Nuclear: tem origem na
liberação de núcleos atômicos. Exemplo: Angra 1, a primeira usina nuclear
brasileira.
Matriz energética mundial
Enquanto no Brasil, a maior parte da energia
utilizada, 43%, ou seja, quase metade, é renovável, no mundo esse número é
muito diferente. As matrizes energéticas dos países têm as energias não
renováveis como principal fonte, em que se destacam o petróleo, o carvão e o
gás natural. Apenas uma pequena porcentagem da energia utilizada é renovável,
o que corresponde a uma média de 14%.
Energias renováveis e não renováveis:
vantagens e desvantagens
A matriz energética não renovável tem como
vantagem um esforço financeiro inferior ao das energias renováveis. A sua
grande desvantagem é a alta emissão de poluentes e a degradação das espécies
causada em decorrência de acidentes como derramamento de petróleo. Por sua
vez, a maior vantagem de uma matriz energética renovável é a redução na poluição.
O aumento da biomassa tem como resultado a emissão de menos gases poluentes;
milhões de toneladas de gás carbônico deixam de ser lançados para a
atmosfera. Em contrapartida, essa fonte energética exige um alto investimento
financeiro, que é consequentemente a sua maior desvantagem. A construção de
usinas, além de dispendiosas, envolvem questões ambientais, uma vez que
implicam na alteração do curso de rios e, com isso, surgem danos para a fauna
e para a flora.
Matriz elétrica brasileira
A matriz elétrica brasileira tem como
principal fonte a energia hidráulica. Isso acontece graças à disponibilidade
de água no país, que o coloca numa situação bastante confortável no que
respeita à produção de eletricidade. No Brasil, a produção da energia
elétrica com fonte renovável representa 80,4%, dos quais 65,2% tem origem
hidráulica. Em termos comparativos, importa referir que apenas 24% da energia
elétrica no mundo é renovável.
Atividades
1 ) Quais as vantagens e desvantagens da
matriz energética não renovável?
2) Quais asa vantagens e desvantagens da
matriz energética renovável?
3) Cite fontes de energia renováveis.
Exemplifique.
4) Cite fontes de energia não renováveis.
Exemplifique.
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ATIVIDADES
SEMANA DE ESTUDOS INTENSIVOS –
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Colocar as atividades pendentes em dia, para aqueles que
ainda não realizaram;
Reavaliar as
atividades propostas com o objetivo de sanar possíveis dúvidas , para aqueles
que estão em dia com suas atividades.
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ATIVIDADES PARA A SEMANA DO DIA 20/07 ATÉ 24/07
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A termodinâmica é o ramo da física que estuda as relações de troca
entre o calor e o trabalho realizado na transformação de um sistema físico,
quando esse interage com o meio externo. Ou seja, ela estuda como a variação
da temperatura, da pressão e do volume interfere nos sistemas físicos. O
estudo e o desenvolvimento da termodinâmica surgiram da necessidade de criar
máquinas e de aumentar a eficiência das máquinas existentes naquela época, as
máquinas a vapor.
O estudo desse ramo parte das Leis da Termodinâmica, leis essas que postulam que a energia pode ser transferida de um sistema para outro na forma de calor ou trabalho. E ainda postulam a existência de uma quantidade denominada de entropia, a qual pode ser determinada para todos os sistemas. A termodinâmica teve início em 1650, com Otto Von Guericke. Ele foi o responsável pela criação da primeira bomba a vácuo do mundo, além de criar o primeiro vácuo artificial através das esferas de Magduberg. Anos mais tarde Robert Boyle ficou sabendo dos experimentos de Otto, e em parceria com Robert Hooke, construiu uma bomba de ar. Através dessa bomba, Boyle e Hooke perceberam a relação entre pressão, volume e temperatura, e através dessa descoberta Boyle formulou uma lei que estabelece que a pressão e o volume são inversamente proporcionais. Essa lei ficou conhecida como Lei de Boyle. Estudos posteriores, baseados nos conceitos de pressão, temperatura e volume, fizeram por surgir a primeira máquina a vapor, com Thomas Savery. As máquinas daquela época eram muito grandes e robustas, mas atraíam a atenção de muitos cientistas, como foi o caso de Sadi Carnot. Denominado de o “pai da termodinâmica” em 1824 fez a publicação de “Reflexões sobre a Potência Motriz do Fogo”, nessa sua publicação ele fazia um discurso sobre o calor, a eficiência e a potência das máquinas a vapor. Esse fato marcou o início da Termodinâmica como ciência moderna. Leis da Termodinâmica O estudo da termodinâmica se baseia em leis que foram estabelecidas experimentalmente, veja: Lei zero da Termodinâmica: diz que quando dois corpos possuem temperaturas iguais em relação a um terceiro, diz-se que eles têm igualdade de temperatura entre si. Primeira Lei da Termodinâmica: ela fornece um aspecto quantitativo da conservação da energia. Lembrando que a conservação da energia diz que “na natureza nada se perde nada se cria, tudo se transforma”. Segunda Lei da Termodinâmica: fornece aspectos qualitativos de processos em sistemas físicos, ou seja, ela diz que um processo pode ocorrer tanto em uma direção como em outra. Terceira Lei da Termodinâmica: diz respeito a um ponto de referência para fazer a determinação da entropia do sistema.
1) Pesquisar:
a) Exemplo prático no
cotidiano relacionado com a Primeira Lei da Termodinâmica.
b) Exemplo prático no
cotidiano relacionado com a Segunda Lei da Termodinâmica.
c) Exemplo prático no
cotidiano relacionado com a Terceira Lei da Termodinâmica.
2) Qual o conceito de
entropia ?
PRAZO
DE ENTREGA
24/07/2020
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PRAZO
DE ENTREGA
17/07/2020
ATIVIDADES
LINK DA AULA DE FÍSICA 08/07
ATIVIDADES
1) O QUE É
MÁQUINA TÉRMICA?
2)COMO
FUNCIONA A MÁQUINA A VAPOR?
3) COMO
FUNCIONA A MÁQUINA DE HERON?
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ATIVIDADES
Energia primária e Energia útil
Vamos partir de um hábito nosso do dia a dia para explicar esses conceitos: chegar à noite em casa e acender a luz. A iluminação é "energia útil" ou "serviço de energia", já que a luz está sendo utilizada diretamente por nós, para que possamos andar pela casa, encontrar objetos e realizar outras atividades. Quando acionamos o interruptor, conectamos fios elétricos que estão instalados dentro da parede dos cômodos da casa. Esses fios estão ligados a um painel que recebe energia da rua e conduzem essa energia até os aparelhos que você utiliza em sua casa. A energia elétrica que está disponível nos fios das nossas casas pode ser chamada de "energia final". Recebe esse nome, pois já pode ser usada pelo usuário final, você. Os fios que chegam à nossa casa estão ligados aos postes e a cabos suspensos. Em alguns bairros ou cidades, esses cabos são subterrâneos, ou seja, passam por baixo da terra. Esses cabos estão ligados à subestação de energia elétrica, que contém aparelhos chamados transformadores. Esses transformadores transformam a eletricidade que chega até ela em uma forma adequada para ser distribuída pela cidade. Essas transformações na eletricidade são necessárias para facilitar todo o transporte dessa energia até a nossa casa e poder ser utilizada em nossos interruptores e eletrodomésticos. É mais ou menos o que se faz com água: quando se pega água no rio para levar até a cidade, a água passa por um tubo enorme e com uma alta pressão. Para diminuir a pressão até ficar adequada e segura para nosso uso, a água vai sendo passada para tubos menores até chegar às nossas casas. A eletricidade que chega à subestação está sendo trazida pela linha de transmissão (LT), que é um conjunto de torres altas e cabos elétricos. Você já deve ter visto alguma dessas linhas de transmissão ao viajar por estradas, como no exemplo da figura. Essas linhas vêm das usinas de geração de energia elétrica. As usinas de geração fazem a transformação de formas diferentes de energia disponíveis na natureza em eletricidade. Essas formas disponíveis na natureza podem ser o vento, a água do rio, o carvão, o gás natural, entre outras opções. Essa forma natural é conhecida como "energia primária", pois está na sua primeira forma, ou forma bruta. Como não há eletricidade disponível na natureza, pelo menos não de forma fácil, temos que transformar as fontes primárias em eletricidade, ou seja, na nossa energia final.
Na maior parte das usinas de geração elétrica, a "energia primária" é transformada em eletricidade por uma turbina, um equipamento que roda, transformando uma forma de energia em outra. O que faz essa turbina rodar pode ser água, vento ou vapor, nas usinas do tipo hidrelétrica, eólica ou termelétrica.
1)Com base no texto acima, fazer uma pesquisa mostrando onde se encontram usinas de geração de energia em nosso país e qual capacidade de abastecimento dessas geradoras.
PRAZO DE ENTREGA
10/07/2020
Através do e-mail institucional: dulcemaria@professor.educacao.sp.gov.br e classroom
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ATIVIDADES
Energia primária e Energia útil
Vamos partir de um hábito nosso do dia a dia para explicar esses conceitos: chegar à noite em casa e acender a luz. A iluminação é "energia útil" ou "serviço de energia", já que a luz está sendo utilizada diretamente por nós, para que possamos andar pela casa, encontrar objetos e realizar outras atividades. Quando acionamos o interruptor, conectamos fios elétricos que estão instalados dentro da parede dos cômodos da casa. Esses fios estão ligados a um painel que recebe energia da rua e conduzem essa energia até os aparelhos que você utiliza em sua casa. A energia elétrica que está disponível nos fios das nossas casas pode ser chamada de "energia final". Recebe esse nome, pois já pode ser usada pelo usuário final, você. Os fios que chegam à nossa casa estão ligados aos postes e a cabos suspensos. Em alguns bairros ou cidades, esses cabos são subterrâneos, ou seja, passam por baixo da terra. Esses cabos estão ligados à subestação de energia elétrica, que contém aparelhos chamados transformadores. Esses transformadores transformam a eletricidade que chega até ela em uma forma adequada para ser distribuída pela cidade. Essas transformações na eletricidade são necessárias para facilitar todo o transporte dessa energia até a nossa casa e poder ser utilizada em nossos interruptores e eletrodomésticos. É mais ou menos o que se faz com água: quando se pega água no rio para levar até a cidade, a água passa por um tubo enorme e com uma alta pressão. Para diminuir a pressão até ficar adequada e segura para nosso uso, a água vai sendo passada para tubos menores até chegar às nossas casas. A eletricidade que chega à subestação está sendo trazida pela linha de transmissão (LT), que é um conjunto de torres altas e cabos elétricos. Você já deve ter visto alguma dessas linhas de transmissão ao viajar por estradas, como no exemplo da figura. Essas linhas vêm das usinas de geração de energia elétrica. As usinas de geração fazem a transformação de formas diferentes de energia disponíveis na natureza em eletricidade. Essas formas disponíveis na natureza podem ser o vento, a água do rio, o carvão, o gás natural, entre outras opções. Essa forma natural é conhecida como "energia primária", pois está na sua primeira forma, ou forma bruta. Como não há eletricidade disponível na natureza, pelo menos não de forma fácil, temos que transformar as fontes primárias em eletricidade, ou seja, na nossa energia final.
Na maior parte das usinas de geração elétrica, a "energia primária" é transformada em eletricidade por uma turbina, um equipamento que roda, transformando uma forma de energia em outra. O que faz essa turbina rodar pode ser água, vento ou vapor, nas usinas do tipo hidrelétrica, eólica ou termelétrica.
1)Com base no texto acima, fazer uma pesquisa mostrando onde se encontram usinas de geração de energia em nosso país e qual capacidade de abastecimento dessas geradoras.
PRAZO DE ENTREGA
03/07/2020
Através do e-mail institucional: dulcemaria@professor.educacao.sp.gov.br
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ATIVIDADES PARA A SEMANA DO DIA 22/06 ATÉ 26/06
ATIVIDADE
2G
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