Conteúdos de Física - 7ª Classe

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<p>[Escrever texto] [Escrever texto] [Escrever texto]</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim “AMILSON”</p><p>REPÚBLICA DE ANGOLA</p><p>MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO</p><p>Iº CICLO DE ENSINO SECUNDÁRIO</p><p>FÍSICA</p><p>CONTEÚDOS DO PROFESSOR 7ª CLASSE</p><p>Elaborado por: Téc. Amândio Serafim</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>ÍNDICE GERAL</p><p>Tema 1 – O Universo</p><p>Subtema: 1.1. O sistema solar</p><p> O sistema solar</p><p> O céu diurno - O Sol</p><p> O movimento aparente do sol</p><p> A influência do sol sobre a Terra</p><p> O céu nocturno. As estrelas. O movimento diário das estrelas</p><p> Luz e cor</p><p> Processos de orientação</p><p>TEMA 2 – A FÍSICA E AS GRANDEZAS FÍSICAS</p><p>Subtema: 2.1. A Física e a Natureza</p><p> Introdução: O que estuda a Física e origem da Física</p><p> Ramos da Física</p><p> A Física e a tecnologia</p><p>Subtema: 2.2. Grandezas Físicas e sua medição</p><p> Grandezas Físicas e sua medição</p><p> Tipos de grandezas físicas</p><p> Sistemas de unidades de medidas</p><p> Medidas de comprimento</p><p> Medidas de peso</p><p> Medidas de capacidade</p><p> Medidas de superfície</p><p> Medidas de volume</p><p>Tema 3 – Estrutura e Estado de Agregação de uma Substância</p><p>Subtema: 3.1. Estados físicos das substâncias</p><p> Noções elementares sobre a estrutura das substâncias</p><p> Estados físicos de agregação: sólido, líquido e gasoso</p><p> Agregação e movimentos moleculares</p><p> Introdução à teoria Cinética Molecular</p><p> Dilatação e difusão</p><p> Movimento Browniano</p><p> Temperatura e movimentos moleculares</p><p>Tema 4 – Força E Massa</p><p>Subtema: 4.1. Forças e interacções</p><p> Tipo de forças e seus efeitos</p><p> A força como grandeza vectorial. Sua representação gráfica;</p><p> Unidade de medida da força</p><p> Composição de forças. Força resultante</p><p> Força elástica</p><p> Dinamómetros. Balanças</p><p> Medição de intensidades de forças</p><p> Peso de um corpo. Factores de que depende</p><p> Força de atrito</p><p> Forças de atrito na Natureza e na Técnica</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p> Pressão e força de pressão;</p><p> Unidade S.I de pressão</p><p> A pressão na Natureza e na Técnica</p><p>Subtema: 4.2. Massa e inércia</p><p> Medição de massas.</p><p> Unidade de medida de massa</p><p> Outras unidades de medida de massa mais utilizadas</p><p> Densidade de um corpo</p><p>Tema 5 – Pressão nos Líquidos e nos Gases</p><p>Subtema: 5.1. Líquidos: vasos comunicantes</p><p> Superfície livre dos líquidos</p><p> Vasos comunicantes</p><p>Subtema: 5.2. Líquidos: forças de pressão</p><p> Pressão no interior dos líquidos</p><p> Paradoxo hidrostático</p><p>Subtema: 5.3. Pressão nos líquidos. Princípio de Pascal</p><p> Princípio de Pascal</p><p> Prensa hidráulica</p><p> Outras aplicações do Princípio de Pascal</p><p>Subtema: 5.4. Princípio de Arquimedes: Impulsão</p><p> Princípio de Arquimedes</p><p> Impulsão</p><p> Aplicações</p><p>Subtema: 5.5. Pressão dos gases. Pressão atmosférica</p><p> Pressão dos gases</p><p> Pressão atmosférica. Barómetros</p><p> Unidades de pressão atmosférica</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Tema # 1 – O Universo</p><p>Subtema: 1.1. O sistema solar</p><p>Sumário: O sistema solar</p><p>Na Física, a palavra Universo ou Cosmos: é conjunto de tudo o que existe desde</p><p>as partículas mais pequenas que formam todos até aos astros situados á distâncias</p><p>maiores.</p><p>Ex: Os seres vivos, os astros, as moléculas, as células, os objectos e os fenómenos que</p><p>decorrem na Natureza, constituem uma parte do Universo. Para além dela, temos o Sol, a</p><p>Lua, os Planetas e as Estrelas.</p><p>Entre os principais personagens da Física dos raios cósmicos, mencionamos os</p><p>seguintes: Louis Leprince-Ringuet, Clifford Butter e Patrick Blackett.</p><p>A ciência que estuda os astros, bem como o Universo, chama-se Astronomia e</p><p>faz parte das ciências físicas (Geologia, Química e a Física).</p><p>Sistema Solar: é conjunto constituído pelo Sol (que está ao centro do sistema) e</p><p>por um grande número de outros corpos celestes que giram em torno dele.</p><p>Planeta, em latim «errante» “que procede mal, errado”. Como efeito, a posição</p><p>dos planetas no céu estrelado muda de modo sensível no decorrer de algumas semanas.</p><p>Isto, deve-se ao facto de eles se mover a velocidades entre 8 e 45km/s. Ao redor do Sol</p><p>em trajectória léntica é circunferência.</p><p>Os Planetas: são corpos celestes sem luz e calor próprios, sólidos, arredondados</p><p>e com gravidade própria, os que giram em torno de uma estrela maior.</p><p>Os Planetas distinguem-se pelo seu tamanho e pela sua composição:</p><p> Os (04) planetas interiores: Mercúrio, Vénus, Terra e Marte: são pequenos</p><p>corpos sólidos, essencialmente rochosos.</p><p> Os (04) planetas seguintes: Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno: são planetas</p><p>gigantes formados por gases (hidrogénio e hélio).</p><p> O Plutão é um pequeno planeta constituído aparentemente por gelo.</p><p>Planeta</p><p>Diâmetro</p><p>(em km)</p><p>Período de rotação (em dias</p><p>terrestres)</p><p>Período de translação (em</p><p>dias terrestres)</p><p>Mercúrio 4 880 88 59</p><p>Vénus 12 100 243 225</p><p>Terra 12 756 1 365</p><p>Marte 6 700 1,03 187</p><p>Júpiter 142 800 0,38 4 380</p><p>Saturno 120 000 0,44 29,5</p><p>Úrano 51 520 0,83 30 660</p><p>Neptuno 50 000 0,67 69 225</p><p>Plutão 2 500 6 90 885</p><p>Mercúrio: é o planeta mais próximo do Sol e rochoso provavelmente constituído</p><p>por um núcleo de ferro rodeado por uma camada de silicatos. Dista do Sol 45 600 000km</p><p>e completa a sua orbita em 88 dias e gira sobre si mesmo em 59 dias; a sua superfície</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>está alternadamente a longos períodos de calor e frio. A temperatura deste planeta varia</p><p>entre os 350ºC ao meio-dia e – 170ºC á noite.</p><p>Vénus: é o segundo planeta mais próximo do Sol e mais próximo da Terra. É o</p><p>objecto mais brilhante do céu, depois do Sol e da luz. É basicamente formado por dióxido</p><p>de carbono e pelas pequenas quantidades de azoto, oxigénio, dióxido de enxofre e</p><p>vapor de água.</p><p>Terra: é o terceiro planeta mais próximo do Sol. Dista do Sol de 149 565 600km</p><p>e completa a sua orbita em 365 dias (Período de translação) e o seu período de rotação</p><p>(dia) dura 23h56min4s e com um diâmetro de 12 756km.</p><p>A Terra, é o único planeta onde existe vida. É composta por uma atmosfera de</p><p>76% de azoto, 21% de oxigénio e pequenas quantidades de dióxido de carbono.</p><p>Marte: é o visto a partir da Terra e apresenta uma cor vermelho-alaranjada e é o</p><p>planeta mais luminoso de Vénus e Júpiter. É o mais afastado do Sol. Percorre em 687 dias</p><p>numa orbita excêntrica. Dista do Sol de 207 000 000km e 6 700km de diâmetro</p><p>equatorial. A atmosfera de Marte é constituída por 95% de dióxido de carbono, 5% de</p><p>azoto e árgon.</p><p>Júpiter: é o maior planeta do Sistema Solar, o quinto a contar do Sol e é um</p><p>planeta gigante formado por gases (hidrogénio e hélio); é uma enorme bola de gás, mil</p><p>vezes mais volumosa do que a Terra, não exactamente esférico, pois é achatado nos pólos.</p><p>Saturno: é o sexto planeta a partir do Sol e o segundo depois do Júpiter e é um</p><p>planeta gigante formado por gases (hidrogénio e hélio). O seu diâmetro equatorial é de</p><p>120 000km e dista do Sol a uma distância de 1.375.000. 000km, possuí uma orbita</p><p>excêntrica que completa 29,9 anos; efectua rotação rápida sobre si mesmo em 10h39min.</p><p>Tem uma temperatura de −𝟏𝟔𝟎 º𝐂. É rodeado por (21) satélites, dentre os quais</p><p>destacamos os mais importantes: Titã, Rea e Lapeto, medem respectivamente 1530km</p><p>e 1440km de diâmetro.</p><p>Úrano: é o sétimo planeta do Sistema Solar e é um planeta gigante formado por</p><p>gases (hidrogénio e hélio). Dista do Sol a uma distância de 2.716.000.000km; completa</p><p>a sua orbita em 84 anos terrestres, com 51 520km de diâmetro, efectuando uma rotação</p><p>sobre si próprio em 17,24h. É composto por (15) satélites, dentre os quais destacamos os</p><p>mais importantes: Miranda (130.000km), Ariel (1.160km), Umbriel (1.190km),</p><p>Titânia (1.600km) e Oberon (1.600km) diâmetros cada um destes satélites e são</p><p>F/m</p><p>a = 8,0/4,0</p><p>a = 2,0m/s2</p><p>b) a = (Vf – Vi)/t</p><p> 2,0 = (Vf – Vi)/6,0</p><p> 12,0 = VF – 20</p><p> VF = – 32m/s →×3,6→ – 115,2km/h</p><p>c) V2 = V0</p><p>2 + 2aS</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>(– 32)2 = 202 + 2 . 2,0 . S</p><p>S = (1024 – 400)/4,0</p><p>S = 624/4,0</p><p>S = 156m</p><p>5 – Um corpo de massa igual a 5,0kg move-se sobre um piso horizontal quando submetido</p><p>a uma aceleração de 4,0m/s2, determine:</p><p>a) Força</p><p>Resolução:</p><p>F = m . a</p><p>F = 5,0 . 4,0</p><p>F = 20,0N</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 4.1. Força e Interacções</p><p>Sumário: Força elástica</p><p>Força elástica (Fel): é a força exercida sobre uma mola que a deforma ou</p><p>comprime.</p><p>Ex: Uma mola, borracha ou elástico.</p><p>Essa força determina a deformação desse corpo quando ele se estica ou se</p><p>comprime, isso dependerá da direcção da força aplicada.</p><p>Ex:</p><p>Para calcular a força elástica utilizamos uma fórmula elaborada pelo cientista</p><p>inglês Robert Hook (1635-1703), designada de Lei de Hook.</p><p>Fel = K . x</p><p>Onde:</p><p>F: força aplicada no corpo elástico (N)</p><p>K: constante elástica (N/m)</p><p>x: variação sofrida pelo corpo elástico (m)</p><p>Exercício 1: Uma mola apresenta uma das extremidades fixadas a um suporte. Ao aplicar</p><p>uma força na outra extremidade , essa mola sofre uma deformação de 5m. Determine a</p><p>força aplicada, sabendo que a constante elástica da mola é de 110N/m?</p><p>Resolução:</p><p>F = K . x</p><p>F = 110 . 5</p><p>F = 550N</p><p>Exercício 2: Determine a variação de uma mola que possui uma força actuante de 30N e</p><p>sua constante elástica é de 300N/m?</p><p>Resolução:</p><p>F = K . x</p><p> 30 = 300 . x</p><p> x = 30/300</p><p> x = 0,1m</p><p>Actividades</p><p>1. O que entendes por força elástica?</p><p>R: Entendo por força elástica (Fel) como força exercida sobre uma mola que a deforma</p><p>ou comprime.</p><p>2. Como é que a força elástica se determina a deformação do corpo quando ele</p><p>se estica ou comprime?</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>R: A força elástica se determina a deformação do corpo quando ele se estica ou se</p><p>comprime, dependerá da direcção da força aplicada.</p><p>Exercício 1: Uma mola apresenta uma das extremidades fixadas a um suporte. Ao aplicar</p><p>uma força na outra extremidade , essa mola sofre uma deformação de 4m.</p><p>a) Determine a força aplicada, sabendo que a constante elástica da mola é de</p><p>210N/m?</p><p>Resolução:</p><p>F = K . x</p><p>F = 210 . 5</p><p>F = 1050N</p><p>Exercício 2: Determine a variação de uma mola que possui uma força actuante de 40N e</p><p>sua constante elástica é de 80N/m?</p><p>Resolução:</p><p>F = K . x</p><p> 40 = 80 . x</p><p> x = 40/80</p><p> x = 0,5m</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 4.1. Força e Interacções</p><p>Sumário: Dinamómetros. Balanças</p><p>Diversas palavras utilizadas no ramo da Física são derivadas de outras línguas, é</p><p>o caso do dinamómetro, do grego, dínamo (força) e metro (medida).</p><p>Dinamómetro: é um aparelho que mede a intensidade de forças. Este aparelho é</p><p>dotado de estrutura, mola, gancho em uma das extremidades mola e graduação na</p><p>estrutura.</p><p>Ex:</p><p>Os dinmómetros são muito úteis no desenvolvimento e preparação de moltores,</p><p>bem como apurar as perdas por atrito na transmissão de potência até às rodas.</p><p>Ex: Se o dinamómetro mostrar que um dinamómetro motor produz 400N/m de binário,</p><p>mas só transmite 350N/m às rodas, então podemos tentar o atrito do conjunto caixa ou</p><p>transmissão de forma a minimizar as perdas.</p><p>Tipos de dinamómetro</p><p>Existem diversos tipos de dinamómetros, dos quais se destacam pela sua</p><p>importância e aplicação: Bekk, mola e hidraúlico.</p><p>a) Dinamómetro de Bekk: consiste num aparelho utilizado para a determinação da</p><p>resistência dinâmica do papel.</p><p>b) Dinamómetro de mola: é um instrumento de medida pelo alongamento</p><p>produzido numa mola elástica.</p><p>c) Dinamómetro hidraúlico: a força é transmitida a um êmbolo que desliza dentro</p><p>de um cilindro cheio de óleo.</p><p>Balanças</p><p>A balança é um dispositivo utilizado para medir a massa dos objectivos.</p><p>As balanças são dispositivos utilizados para medir a massa de um corpo e</p><p>constituem um dos instrumentos de medida mais antigos utilizados pelo homem.</p><p>Ex:</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Tipos de balança</p><p>Actualmente existem diversos tipos de balança: balança de precisão, analítica,</p><p>industrial, rodoviária, entre outras.</p><p>a) Balança de precisão: são usados em laboratórios, mas também em locais</p><p>industriais, onde é necessário verificar o peso das peças.</p><p>b) Balança analítica: é um instrumento que mede a massa de um corpo.</p><p>c) Balança industrial: é um aparelho que mede variadas capacidades de pesagens</p><p>com alto padrão de qualidade.</p><p>d) Balança rodoviária: é um equipamento bastantante procurado por indústrias de</p><p>mineração entre outros segmentos que necessitam pesar os caminhões para não</p><p>exceder o limite de peso nas rodovias.</p><p>Classificação de balança</p><p>De acordo com o tipo de funcionamento, as balanças podem ser classificadas em:</p><p>a) Mecânicas: se forem constituídas por elementos mecânicos, como molas, hastes</p><p>rígidas entre outros.</p><p>b) Electrónicas: são elementos electrónicos, como células de carga,</p><p>microprocessadores, circuitos, integrados, entre outros.</p><p>c) Híbricas: são elementos mecânicos e eléctricos.</p><p>Actividades</p><p>1. O que é o dinamómetro?</p><p>R: O Dinamómetro é um aparelho que mede a intensidade de forças. Este aparelho é</p><p>dotado de estrutura, mola, gancho em uma das extremidades mola e graduação na</p><p>estrutura</p><p>a) Quais são os diversos tipos de dos quais se destacam pela sua importância e</p><p>aplicação?</p><p>R: Os diversos tipos de dinamómetros, dos quais se destacam pela sua importância e</p><p>aplicação: Bekk, mola e hidraúlico.</p><p>2. O que entendes por balanças?</p><p>R: Eu entendo por balanças como dispositivos utilizados para medir a massa de um corpo.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 4.1. Força e Interacções</p><p>Sumário: Medição de intensidades de forças</p><p>Na Física, compreende-se força como sendo uma grandeza capaz de modificar o</p><p>estado ou direcção de movimento de um determinado corpo.</p><p>A intensidade da força pode ser medida em quilograma-força ou em Newton.</p><p>1. Relação entre força, massa e aceleração</p><p>A intensidade de uma força aplicada a um determinado objecto é o produto da massa</p><p>por uma aceleração.</p><p>F = m . a</p><p>2. Determine a massa do objecto</p><p>A massa de um determinado objecto é a quantidade de matéria que ele contém.</p><p>3. Determine a aceleração do objecto</p><p>A aceleração é a variação na velocidade do objecto por uma determinada unidade</p><p>de tempo.</p><p>Actividades:</p><p>1. Como pode ser medida a intensidade das forças?</p><p>R: A intensidade da força pode ser medida em quilograma-força ou em Newton</p><p>2. Como é aplicada a intensidade de uma força?</p><p>R: A intensidade de uma força aplicada a um determinado objecto é o produto da massa</p><p>por uma aceleração.</p><p>3. Qual é a grandeza capaz de modificar o estado ou direcção de movimento de</p><p>um determinado corpo?</p><p>R: A grandeza capaz de modificar o estado ou direcção de movimento de um determinado</p><p>corpo é a força.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 4.1. Força e Interacções</p><p>Sumário: Peso de um corpo. Factores de que depende</p><p>Diversas vezes em nosso cotidiano, deparamo-nos com situações na quais</p><p>deixamos cair algum objecto.</p><p>Ex: Uma borracha, caneta, etc.</p><p>Os animais, as plantas, a água, o ar, as pedras, todos os corpos, enfim, estão</p><p>sujeitos à atracção gravitacional da Terra.</p><p>Peso é uma força que surge da atracção gravitacional entre dois corpos</p><p>constituídos de massa.</p><p>Ex: Um objecto de 10kg na terra, onde</p><p>a gravidade é de aproximadamente 9,8m/s2, terá</p><p>um peso de 98N.</p><p>Peso de um corpo é o produto da sua massa pela aceleração da gravidade local.</p><p>P = m . g</p><p>Onde:</p><p>P: peso (N)</p><p>m: massa (kg)</p><p>g: gravidade local (m/s2)</p><p>O peso de um corpo que está nas proximidades de um planeta, satélite e estrela,</p><p>é a força com que esse corpo é atraído pelo planeta, satélite e estrela.</p><p>Ex:</p><p>Exercício 1: Na Lua, onde a gravidade é igual a 1,6m/s2, o peso de uma pessoa é de 80N.</p><p>Na Terra, onde a gravidade é de 9,8m/s2, a massa dessa pessoa, em kg, será igual a?</p><p>Resolução:</p><p>P = m . g</p><p> 80 = m . 1,6</p><p> m =</p><p>80</p><p>1,6</p><p>= 50kg</p><p>Exercício 2: Um objecto tem peso igual a 2231N na superfície de Júpiter, onde a</p><p>gravidade é de 24,79m/s2. Qual deve ser o peso desse corpo em Marte, onde a gravidade</p><p>é de 3,7m/s2?</p><p>Resolução:</p><p>P = m . g</p><p> 2231 = m . 24,79</p><p> m =2231/24,79 = 90kg</p><p>P = m . g</p><p>P = 90 . 3,7</p><p>P = 333N</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Actividades</p><p>1. O que é o peso?</p><p>R: Peso é uma força que surge da atracção gravitacional entre dois corpos constituídos</p><p>de massa.</p><p>2. Calcule o peso de um objecto de 50kg na superfície terrestre onde a gravidade é</p><p>de 9,8m/s2?</p><p>Resolução:</p><p>P = m . g</p><p>P = 90 . 3,7</p><p>P = 333N</p><p>3. Qual o peso de uma pessoa de 70kg na Lua? Considere que a gravidade na Lua é</p><p>de 1,6m/s2.</p><p>Resolução:</p><p>P = m . g</p><p>P = 90 . 3,7</p><p>P = 333N</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 4.1. Força e Interacções</p><p>Sumário: Força de atrito</p><p>Quando empuramos ou puxamos um determinado objecto tentando movê-lo,</p><p>percebemos que existe certa dificuldade para colocá-lo em movimento. Essa dificuldade</p><p>deve-se à força de atrito.</p><p>Força de atrito: é uma força que se opõe ao movimento de objectos que estão sob</p><p>a acção de uma força.</p><p>Ex:</p><p>A força de atrito deve-se à existência de rugosidades na superfície de contacto do</p><p>objecto ao solo.</p><p>Factores de que a força de atrito</p><p>A força de atrito depende de dois factores:</p><p>a) Coeficiente de atrito – é aquele em que os objectos estão em contacto, ele pode</p><p>ser dinâmico ou estáctico.</p><p>b) Força normal (N): é a força exercida por um corpo sob uma superfície.</p><p>Ex:</p><p>Tipos de força de atrito</p><p>Existem dois tipos de força de atrito: estáctico e dinâmico.</p><p>a) Força de atrito estáctico: é um objecto que está em repouso e dificulta que ele</p><p>inicie o movimento. É calculada pela seguinte equação: Fatest = µe . N</p><p>Ex:</p><p>Onde:</p><p>Fatest – é a força de atrito estáctico</p><p>µest – é o coeficiente de atrito estáctico</p><p>N – é a força normal</p><p>b) Força de atrito cinético ou dinâmico: é uma força que surge em oposição ao</p><p>movimento de objectos que estão se movendo. A fórmula a ser utilizada é a</p><p>seguinte: Fatd = N . µd</p><p>Ex:</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>FA F</p><p>y</p><p>N</p><p>x</p><p>P</p><p>Onde:</p><p>Fatd: Força de atrito dinâmico</p><p>N: é a força normal</p><p>µd: é o coeficiente de atrito dinâmico</p><p>Os coeficientes de atrito estáctico e dinâmico são grandezas adimensionais, ou</p><p>seja, não possuem unidade de medida e são representadas apenas pelo seu valor numérico.</p><p>Tabela de valores de coeficientes de atrito estáctico e dinâmico para alguns</p><p>materiais:</p><p>Materiais µest µd</p><p>Madeira sobre madeira 0,4 0,2</p><p>Gelo sobre gelo 0,1 0,03</p><p>Borracha sobre cimento seco 1 0,8</p><p>Aço sobre aço (seco) 0,8 0,6</p><p>Aço sobre aço (lubrificado) 0,1 0,05</p><p>Madeira sobre neve 0,5 0,2</p><p>Importância da força de atrito</p><p>O atrito provoca desgaste em peça de máquinas, em solas de sapatos; para vencer;</p><p>para vencer, o atrito os automóveis gastam mais combustíveis, entre outros. Porém, sem</p><p>o atrito, seria impossível realizar algumas actividades essenciais.</p><p>Exercício 1: Um bloco de massa de 20kg é puxado horizontalmente por um barbante. O</p><p>coeficiente de atrito entre o bloco e o plano horizontal de apoio é 0,25. Sabendo que g =</p><p>10m/s2 e a aceleração de módulo igual a 2,0m/s2. Qual será a intensidade da força de</p><p>atracção?</p><p>Resolução:</p><p>N = m . g  N = 20 . 10 = 200N</p><p>Fatest = µe . N</p><p>Fatest = µe . N = 0,20 . 200 = 40N</p><p>Exercício 2: Um bloco com massa de 3kg está em movimento com aceleração constante</p><p>na superfície de uma mesa é 0,4. Calcule a força de atrito entre os dois corpos. Considere</p><p>g = 10m/s2.</p><p>Resolução:</p><p>N = m . g</p><p>N = 3 . 10</p><p>N = 30N</p><p>Fatd = N . µd</p><p>Fatd = 30 . 0,4</p><p>Fatd = 12N</p><p>Exercício3 – Um corpo de 5kg desloca-se numa superfície horizontal. Inicialmente o</p><p>corpo está em repouso, a velocidade atinge 30m/s depois de 10s de movimento. O</p><p>coeficiente de atrito é 0,1. Determine:</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>FA F</p><p>y</p><p>N</p><p>x</p><p>P</p><p>FA, F, P, N são as forças que actuam sobre o corpo</p><p>a) Aceleração do corpo.</p><p>a =</p><p>𝑣−𝑣.</p><p>𝑡</p><p>=</p><p>30−0</p><p>10</p><p>=</p><p>30</p><p>10</p><p>= 3m/s2</p><p>b) A força normal e força de atrito</p><p>Aplicando 2ª Lei de Newton</p><p>FA+F + P + N = m. a</p><p>0y: 0 + 0 – P + N = m. a  − P + N = 0</p><p> N = P = m. g = 5 . 10</p><p> N = 50N</p><p>FA = μ. N</p><p>FA = 0,1.50</p><p>FA = 5N</p><p>Actividades</p><p>1. O que chamamos força atrito?</p><p>R: Chamamos força de atrito, a uma força que se opõe ao movimento de objectos que</p><p>estão sob a acção de uma força.</p><p>2. Quais são os dois tipos de factores de que depende a força de atrito?</p><p>R: Os dois factores de que depende a força de atrito são:</p><p>Coeficiente de atrito – é aquele em que os objectos estão em contacto, ele pode ser</p><p>dinâmico ou estáctico; Força normal (N): é a força exercida por um corpo sob uma</p><p>superfície.</p><p>Exercício 1: Um bloco de madeira com massa de 10kg é submetido a uma força F que</p><p>tenta colocá-lo em movimento. Sabendo que o µe entre o bloco e a superfície é 0,6.</p><p>Calcule o valor da força F necessária para colocar o bloco na situação de iminência do</p><p>movimento, considere g = 10m/s2.</p><p>Resolução:</p><p>N = m . g</p><p>N = 10 . 10</p><p>N = 100N</p><p>Fatest = µe . N</p><p>Fatest = 0,6 . 100</p><p>Fatest = 60N</p><p>Exercício 2 – Um corpo de 10kg desloca-se numa superfície horizontal. Inicialmente o</p><p>corpo está em repouso, a velocidade atinge 20m/s depois de 5s de movimento. O</p><p>coeficiente de atrito é 0,2. Determine:</p><p>FA, F, P, N são as forças que actuam sobre o corpo</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>a) Aceleração do corpo.</p><p>a =</p><p>𝑣−𝑣.</p><p>𝑡</p><p>=</p><p>20−0</p><p>10</p><p>=</p><p>20</p><p>10</p><p>= 2m/s2</p><p>b) A força normal e força de atrito</p><p>Aplicando 2ª Lei de Newton</p><p>FA+F + P + N = m. a</p><p>0y: 0 + 0 – P + N = m. a  − P + N = 0</p><p> N = P = m. g = 10 . 10</p><p> N = 100N</p><p>FA = μ. N FA = 0,1.100 FA = 10N</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 4.1. Força e Interacções</p><p>Sumário: Forças de atrito na Natureza e na Técnica</p><p>Forças de atrito na Natureza</p><p>A força de contacto que actua sempre que dois corpos entram em choque e há</p><p>tendência ao movimento. É gerada pela rugosidade dos corpos.</p><p>Rugosidade é uma medida das variações do relevo que pode ser dada de uma</p><p>superfície.</p><p>Ex:</p><p>A força de atrito é sempre paralela às superfícies em interacção e geralmente</p><p>contrária ao movimento relativo entre elas.</p><p>Os corpos apresentam rugosidades na superfície, o que dificulta o movimento dos</p><p>mesmos quando se deslocam um sobre os outros. Mesmo quando as suas superfícies</p><p>parecem perfeitamente lisas, a nível microscópico é possível observar algumas</p><p>rugosidades.</p><p>As forças de atrito que ocorrem entre as superfícies de contacto entre os corpos.</p><p>Ex: O rapaz procura arrastar uma caixa ao longo de uma superfície de madeira.</p><p>Apesar de sempre paralelo às superfícies em interacção, o atrito entre estas</p><p>superfícies depende da força normal, a componente vertical da força de contacto. Quanto</p><p>maior for a força normal maior será o atrito.</p><p>Forças de atrito na Técnica</p><p>A força de atrito é uma força tem grande importância, pois ela está presente em</p><p>todos os momentos do nosso dia-a-dia.</p><p>Para que exista a força de atrito, é necessário existir o contacto entre duas</p><p>superfícies.</p><p>Ex: O pneu de um automóvel e o asfalto.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 4.1. Força e Interacções</p><p>Sumário: Pressão e força de pressão; Unidade S.I de pressão</p><p>Pressão (P): é a expressão da força aplicada sobre uma área, ou seja, é a razão</p><p>entre a força aplicada sobre o tamanho da superfície de contacto. Pode ser expressa a</p><p>partir da seguinte equação: 𝐏 =</p><p>𝐅</p><p>𝐀</p><p>.</p><p>Legenda:</p><p>P: pressão (Pa)</p><p>F: força aplicada (N)</p><p>A: área (m2)</p><p>A unidade de pressão no S. I. de unidades é o pascal (Pa), que equivale à aplicação</p><p>de uma força de 1N sobre uma área de 1m2.</p><p>Exercício 1: Calcule a pressão exercida pelos pés de uma mulher de massa igual a 60,0kg.</p><p>a) Considere que a mulher encontra-se em pé e que a área total dos pés seja de</p><p>120cm2. Sabendo g = 10m/s2.</p><p>b) No caso em que a mulher está usando saltos altos, podemos calcular a pressão</p><p>exercida no solo para a nova área de 4cm2 (0,0004m2)</p><p>Resolução:</p><p>a) P =</p><p>F</p><p>A</p><p>→ P =</p><p>mg</p><p>A</p><p>→ P =</p><p>(60,0).(10)</p><p>0,012</p><p>= 50 000Pa</p><p>b) P =</p><p>F</p><p>A</p><p>→ P =</p><p>mg</p><p>A</p><p>→ P =</p><p>(60,0).(10)</p><p>0,0004</p><p>= 1 500 000Pa</p><p>Força de pressão</p><p>A força de pressão consiste na força que é exercida por um corpo sobre uma dada</p><p>superfície. Esta força actua perpendicularmente à superfície.</p><p>Ex: Se tivermos dois blocos, um com maior peso que o outro, a força de pressão será</p><p>maior no bloco que possui maior pesso.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 4.1. Força e Interacções.</p><p>Sumário: A pressão na Natureza e na Técnica</p><p>A pressão na Natureza</p><p>Busca-se contemplar a compreensão de aspectos da construção histórica do</p><p>conceito científico em actividades que despertam o pensamento crítico.</p><p>Um fluido, como os gases ou líquidos, é uma substância em que as suas moléculas</p><p>estão dispostas aleatoriamente e que se mantém juntas devido a forças fracas de coesão</p><p>ou devido à substância estar contida dentro de um recipiente.</p><p>A força exercida por um fluido (água), em qualquer ponto de um objecto nele</p><p>submerso, é perpendicular à superfície do objecto e no sentido do interior do mesmo.</p><p>A pressão na Técnica</p><p>A técnica para medir a pressão de um fluido consiste em manter o líquido</p><p>(geralmente mercúrio, devido a sua alta temperatura).</p><p>A pressão faz parte do nosso dia-a-dia. Quando você nota que está difícil cortar</p><p>um alimento, o procedimento é o de afiar a faca, ao afiar a faca, estamos diminuindo a</p><p>área de corte dela e, com isso, para uma mesma força, a pressão aumenta.</p><p>Um casal de namorados caminha em um terreno com grama. Ele calça sapatos;</p><p>ela calça sapatos de salto alto. Será que isso vai dar certo? Não! Ele não terá dificuldades</p><p>para caminhar, mas o salto dos sapatos da garota vai afundar no solo, pois uma pequena</p><p>área exerce pressão maior.</p><p>Actividades</p><p>1. Em que consite a pressão na técnica de um fluido?</p><p>R: A pressão na técnica de um fluido consiste em manter o líquido (geralmente mercúrio,</p><p>devido a sua alta temperatura).</p><p>2. O que busca contemplar a pressão na natureza?</p><p>R: A pressão na natureza busca contemplar a compreensão de aspectos da construção</p><p>histórica do conceito científico em actividades que despertam o pensamento crítico.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 4.2. Massa e inércia</p><p>Sumário: Medição de massas. Unidade de medida de massa;</p><p>Outras unidades de medida de massa mais utilizadas</p><p>Os conceitos de força e massa são utilizados diariamente por todos nós fora do</p><p>ambiente científico. Neste sentido, veremos as definições da massa e da inércia</p><p>relacionadas às nossas tarefas diárias.</p><p> Inércia: é a tendência natural de um objecto em resistir a alterações em seu estado</p><p>original de repouso ou movimento. Essa tendência natural que cada corpo tem de</p><p>manter seu estado inicial só pode ser alterada pela aplicação de uma força externa.</p><p>Ex: Motorista e passageiros de um automóvel devem usar o cinto de segurança.</p><p>A inércia foi explicada por Isaac Newton em seu trabalho intitulado Princípios</p><p>Matemáticos da Filosofia Natural, publicado em 1687.</p><p>Um dos factores que mais contribuí para a inércia é a massa, que é a medida da</p><p>inércia. A inércia será maior quanto maior a massa de um corpo. Assim:</p><p>Q = m . v</p><p>Onde:</p><p>Q: quantidade de movimento linear</p><p>m: massa</p><p>v: velocidade</p><p>Inércia e massa respectivamente, representam a propriedade de resistir à</p><p>aceleração, a medida da inércia e o que causa uma mudança de velocidade ou deformação</p><p>em um corpo.</p><p> Aceleração: é a taxa de variação da velocidade. Ela é uma grandeza vectorial. A</p><p>sua unidade no S. I. é metro por segundo quadrado (m/s2)</p><p> Velocidade: é a variação da posição no espaço em relação ao tempo, ou seja, a</p><p>distância percorrida por um corpo num determinado intervalo de tempo. Sendo a</p><p>medida no S. I. é metros por segundo (m/s).</p><p> Massa: é a quantidade de matéria que um corpo possui. É uma medida da inércia.</p><p>Unidade de medida de massa</p><p>A unidade padrão de massa no Sistema Internacional de unidades é o quilograma</p><p>(kg).</p><p>Outras unidades de medida de massa mais utilizadas</p><p>A massa é uma magnitude física que mede a quantidade de matéria contida num</p><p>corpo. É bastante comum a realização da conversão de uma unidade de medida de massa</p><p>para outras:</p><p>a) Toneladas: é uma medida bastante comum, usada para massas muito grandes.</p><p>Ex: 2000kg, é mais fácil dizer que possui 2 toneladas.</p><p>b) Quilate: usado no mercado de metais preciosos.</p><p>Ex: 1 quilate corresponde a 0,2g</p><p>c) Arroba: é uma medida muito usada na Agropecuária.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Ex: 1 arroba corresponde a 15kg.</p><p>Exercício 1: Uma das medidas agrárias mais comum é a arroba. Desta forma, um gado</p><p>tem o peso de 75kg, sabendo-se que uma arroba corresponde a 15kg, o peso desse gado</p><p>em arroba é de?</p><p>Resolução:</p><p>75 : 15 = 5 arroba.</p><p>Exercício 2: Um anel de metal foi confeccionado com um diamante com 26 quilates,</p><p>além do metal, que possui 5,8mg. Sabendo que 0,2g corresponde a 1 quilate, qual será o</p><p>peso do anel todo? Resolução: 26 . 0,2 = 5,2g; logo: 5,2 + 5,8 = 11,0g</p><p>Actividades</p><p>1. Qual é um dos factores que mais contribuí para a inércia?</p><p>R: Um dos factores que mais contribuí para a inércia é a massa.</p><p>2. O que representam a inércia e a massa na deformação de um corpo?</p><p>R: A inércia e a massa representam a propriedade de resistir à aceleração, a medida da</p><p>inércia e o que causa uma mudança de velocidade ou deformação em um corpo.</p><p>3. Que diferença existe entre inércia e a massa?</p><p>R: A diferença que existe entre a inércia e a massa é seguinte: Inércia: é a tendência</p><p>natural de um objecto em resistir a alterações em seu estado original de repouso ou</p><p>movimento; enquanto que a massa: é a quantidade de matéria que um corpo possui.</p><p>Exercício 1: Uma das medidas agrárias mais comum é a arroba. Desta forma, um gado</p><p>tem o peso de 105kg, sabendo-se que uma arroba corresponde a 15kg, o peso desse gado</p><p>em arroba é de?</p><p>Resolução:</p><p>105 : 15 = 7 arroba.</p><p>Exercício 2: Um anel de metal foi confeccionado com um diamante com 20 quilates,</p><p>além do metal, que possui 4,6mg. Sabendo que 0,8g corresponde a 1 quilate, qual será o</p><p>peso do anel todo?</p><p>Resolução: 20 . 0,8 = 1,6g; Logo: 4,6 + 1,6 = 6,2g</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 4.2. Massa e inércia</p><p>Sumário: Densidade de um corpo</p><p>No estudo da física, muitos alunos apresentam dificuldades em diferenciar</p><p>densidade de massa específica. O que difere densiddade específica é que densidade</p><p>leva</p><p>em conta o volume total de um corpo.</p><p>Ex:</p><p>Em Física, a densidade de um corpo ou objecto (d) é a razão entre sua massa e</p><p>seu volume.</p><p>Ex: Para sabermos a densidade de um tijolo, basta sabermos a sua massa total e seu</p><p>volume total.</p><p>Matematicamente, temos a seguinte equação:</p><p>𝐝 =</p><p>𝐦</p><p>𝐯</p><p>Onde:</p><p>d: densidade (kg/m3)</p><p>m: massa do corpo ou objecto (kg)</p><p>v: volume (m3)</p><p>A unidade de medida de densidade é o quilograma por metro cúbico (kg/m3).</p><p>Exercício 1: Um corpo em forma de cubo de aresta a = 2,0m tem massa igual a 40kg.</p><p>Qual é a densidade do corpo?</p><p>Resolução:</p><p>V = a3 = (2,0)3 = 8,0m3</p><p>Logo:</p><p>d = m/V</p><p>d = 40/8,0</p><p>d = 5,0kg/m3</p><p>Massa específica de uma substância como sendo a massa por unidade de volume</p><p>dessa substância. Matematicamente, temos:</p><p>𝐩 =</p><p>𝐦</p><p>𝐯</p><p>Sendo que:</p><p>P: massa específica</p><p>m: massa</p><p>V: volume da parte massiva</p><p>No S. I. de unidades, a unidade de medida da massa específica é quilograma por</p><p>metro cúbico (kg/m3).</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Na tabela a seguir temos as massas específicas de alguns materiais e as densidades</p><p>de alguns corpos:</p><p>Material ou corpo Densidade ou massa específica (g/cm3)</p><p>Água (a 4 ºC) 1,0</p><p>Gelo (a 0 ºC) 0,998</p><p>Mercúrio 13,6</p><p>Cobre 8,9</p><p>Aço (média) 7,8</p><p>Prata 10,5</p><p>Ouro 19,3</p><p>Alumínio 2,7</p><p>Corpo humano (média) 1,07</p><p>Terra (média) 5,5</p><p>Ar (20 ºC e 1atm) 0,0012</p><p>Relações entre as unidades</p><p>As unidades mais usadas para a densidade são kg/m3 e g/cm3. Então vamos</p><p>verificar qual é a relação entre elas:</p><p>1m = 102 ou 1cm = 10-2m</p><p>1m3 = 106cm3 ou 1cm3 = 10-6m3</p><p>Portanto:</p><p>Logo: 1kg/m3 = 10-3g/cm3 ou 1g/cm3 = 103kg/m3</p><p>Exercício 1: Estabeleça a relação entre g/cm3 e kg/L</p><p>Resolução:</p><p>1kg =103g e 1L = 103cm3</p><p>1kg/L = 1g/cm3</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Tema 5 – Pressão nos Líquidos e nos Gases</p><p>Subtema: 5.1. Líquidos: vasos comunicantes</p><p>Sumário: Superfície livre dos líquidos</p><p>Blaise Pascal provou no século XVII que a pressão exercida em uma porção</p><p>mínima de um líquido é transmitida integralmente e com a mesma intensidade em todas</p><p>as direcções.</p><p>Pressão: é a relação entre uma determinada força e sua área de distribuição.</p><p>Para problemas que envolvem sólidos, líquidos e gases, a expressão matemática</p><p>utilizada para expressar pressão é dada por:</p><p>𝒑 = 𝒑𝒈𝒉</p><p>Sendo:</p><p>p: é a pressão em um ponto específico</p><p>g: aceleração gravitacional</p><p>h: é a profundidade do ponto dentro do líquido</p><p>𝒑 =</p><p>𝑭</p><p>𝑨</p><p>Legenda:</p><p>P: é a pressão</p><p>F: é a força normal a superfície</p><p>A: é a área total onde a força é aplicada</p><p>𝒑 =</p><p>𝒏𝑹𝑻</p><p>𝑽</p><p>Onde:</p><p>P: é a pressão do gás</p><p>n: é o número de mols do gás</p><p>R: é a constante dos gases perfeitos</p><p>V: é o volume do gás</p><p>A unidade de medida no Sistema Internacional para medir a pressão é o Pascal</p><p>(Pa). Em homenagem a Blaise Pascal, por suas diversas contribuições relativas à pressão.</p><p>Superfície livre dos líquidos</p><p>A experiência cotidiana nos mostra que a superfície livre de um líquido é plana e</p><p>horizontal.</p><p>Ex: A água, preenchendo sem bolhas de ar uma mangueira, apresenta-se no mesmo nível</p><p>nas suas duas extremidades.</p><p>Esse facto permite determinar se dois pontos do espaço estão no mesmo nível, isto</p><p>é, sobre a mesma linha horizontal.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Para entender porque a superfície livre de um líquido é plana e horizontal,</p><p>consideremos a hipótese contrária, isto é, que a superfície livre de um líquido não é plana</p><p>nem horizontal (figuira b). Então, dois pontos, A e B, localizados sobre a mesma linha</p><p>horizontal, no interior do líquido, estão a profundidades diferentes.</p><p>Líquidos formam uma superfície livre, isto é, quando em repouso apresentam uma</p><p>superfície estacionária não determinada pelo recipiente que contém o líquido.</p><p>A superfície característica dos líquidos é uma propriedade da presença de tensão</p><p>interna e atracção ou repulsão entre as moléculas do fluído, bem como da relação entre</p><p>as tensões internas do líquido com o fluído ou sólido que o limita.</p><p>Podemos concluir, disso tudo, que se a superfície livre de um líquido não é plana</p><p>nem horizontal, ele não pode estar em equilíbrio.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 5.1. Líquidos: vasos comunicantes</p><p>Sumário: Vasos comunicantes</p><p>Vasos comunicantes é um conjunto de recipientes que contém um fluído</p><p>homogêneo: quando se acomoda o líquido, ele equilibra-se balances à mesma</p><p>profundidade em todos os recipientes, independentemente de sua forma ou de seu volume.</p><p>Vasos comunicantes são recipientes geralmente em formato de U que são</p><p>utilizados para analisar as relações entre as densidades de líquidos imiscíveis e executar</p><p>estudos sobre a pressão exercida por líquidos.</p><p>Ex:</p><p>Vasos comunicantes é a ligação entre dois recipientes através de um líquido</p><p>fechado.</p><p>Lei de Stevin</p><p>A lei de Stevin propõe que a pressão exercida por um líquido depende apenas da</p><p>densidade do líquido, da aceleração da gravidade e da altura da coluna de líquido existente</p><p>acima do ponto analisado.</p><p>A lei de Stevin pode ser usada para determinar a pressão exercida pela água sobre</p><p>o ponto P.</p><p>P = PATM + d . g . h</p><p>Onde:</p><p>P: pressão no ponto P (Pa)</p><p>PATM: pressão atmosférica (Pa)</p><p>d: densidade do líquido (kg/m3)</p><p>g: gravidade (m/s2)</p><p>h: altura da coluna de líquido acima do ponto analisado</p><p>Por intermédio da lei de Stevin, pode-se observar que a pressão exercida por um</p><p>líquido não depende do formato ou do volume do recipiente no qual ele se encontra e que</p><p>pontos de mesma altura possuem mesma pressão.</p><p>Ex:</p><p>Sendo assim, pode-se concluir, por meio da lei de Stevin, que as pressões</p><p>exercidas nos pontos 1, 2 e 3 são exactamente iguais (P1 = P2 = P3).</p><p>As alturas das colunas de líquido são proporcionais às densidades dos fluídos.</p><p>Ex:</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Aplicando a lei de Stevin e sabendo que pontos de mesma altura possuem mesma</p><p>pressão, teremos:</p><p>P1 = P2</p><p>PATM + D1 . g . h1 = PATM + D2 . g . h2</p><p>D1 . h1 = D2 . h2</p><p>Conclui-se que o produto das densidades pela altura da coluna de líquido deve ser</p><p>igual para cada um dos fluídos dentro do recipiente.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 5.2. Líquidos: forças de pressão</p><p>Sumário: Pressão no interior dos líquidos</p><p>É interessante ressaltar que um fluído é uma substância que pode escoar, ou seja,</p><p>ele não apresenta forma própria e assume sempre a forma de qualquer recipiente no qual</p><p>se encontra inserido.</p><p>Quando um líquido contido em um recipiente aberto está em repouso, um ponto</p><p>localizado em seu interior é pressionado pela coluna líquida acima dele, que também é</p><p>pressionado pela atmosfera.</p><p>Ex:</p><p>Dessa forma, podemos determinar a pressão total exercida no ponto P somando a</p><p>pressão atmosférica, ou seja, a pressão que o ar exerce sobre o líquido, com a pressão da</p><p>coluna líquida de altura h. Desta forma, temos:</p><p>P = Patm + Pcoluna</p><p>P = Patm + µ . g . h</p><p>É prático considerar a origem do referencial na superfície do líquido e orientá-lo</p><p>para baixo, medindo a coluna de água como profundidade. O gráfico da pressão P em</p><p>função da profundidade h é rectílinea. Quando a altura h = 0, a pressão exercida na</p><p>superfície do líquido é a própria pressão atmosférica, assim temos: P = Patm.</p><p>Ex:</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 5.2. Líquidos: forças de pressão</p><p>Sumário: Paradoxo hidrostático</p><p>Teorema de Stevin</p><p>O teorema de Stevin é a lei</p><p>fundamental da Hidrostática, a qual relaciona a</p><p>variação das pressões atmosféricas e dos líquidos. Simon Stevin (1548 – 1620), físico e</p><p>matemático flamengo, contribuiu para o avanço dos estudos sobre a Hidrostática.</p><p>A Hidrostática é a parte da Física que estuda as características dos fluidos em</p><p>repouso (densidade, pressão e força de empuxo).</p><p> Densidade: é aquela que mede a quantidade de matéria que um fluido apresenta</p><p>em um espaço.</p><p> Pressão hidrostática: é aquela que mede a força por uma unidade de área de um</p><p>fluido em repouso e é capaz de exercer contra uma superfície.</p><p> Força de empuxo: é a força que todo fluido exerce sobre os corpos nele imersos.</p><p>Stevin propôs o conceito de Paradoxo Hidrostático, onde a pressão de um líquido</p><p>independe da forma do recipiente, de modo que dependerá, tão somente, da altura da</p><p>coluna líquida no recipiente.</p><p>Desta forma, o Teorema de Stevin é representado pela seguinte expressão:</p><p>∆𝐏 = 𝛄 . ∆𝐡 ou ∆P = d . g . ∆h</p><p>Onde:</p><p>∆P – variação da pressão hidrostática (Pa)</p><p>γ – peso específico do fluído (N/m3)</p><p>d – densidade (kg/m3)</p><p>g – aceleração da gravidade (m/s2)</p><p>∆h – variação da altura da coluna de líquido (m)</p><p>Exercício 1: Determine a pressão hidrostática no fundo de um reservatório de água,</p><p>aberto em sua superfície, que possui 4m de profundidade. Sabendo que γH2O = 10</p><p>000N/m3 e g = 10m/s2?</p><p>Resolução:</p><p>∆P = γ .∆h</p><p>∆P = 10 000 . 4</p><p>∆P = 40 000Pa</p><p>Exercício 2: Determine a pressão hidrostática no fundo de um reservatório de água,</p><p>aberto em sua superfície, que possui 2m de profundidade. Sabendo que γH2O = 10</p><p>000N/m3 e g = 10m/s2?</p><p>Resolução:</p><p>∆P = γ . ∆h</p><p>∆P = 10 000 . 2</p><p>∆P = 20 000Pa</p><p>Após a dedução da lei de Stevin, que afirma que a pressão em um fluido</p><p>incompressível devido ao campo gravitacional depende somente da profundidade</p><p>(somente vai variar verticalmente), não dependendo do formato e tamanho do</p><p>recipiente: P = Pa + pgh</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Exercício 3: Determine a pressão hidrostática no fundo de um reservatório de água,</p><p>aberto em sua superfície, que possui 3m de profundidade. Sabendo que γH2O = 10</p><p>000N/m3 e g = 10m/s2?</p><p>Resolução:</p><p>∆P = γ . ∆h</p><p>∆P = 10 000 . 3</p><p>∆P = 30 000Pa</p><p>Actividades:</p><p>Exercício 1: Determine a pressão hidrostática no fundo de um reservatório de água,</p><p>aberto em sua superfície, que possui 5m de profundidade. Sabendo que γH2O = 10</p><p>000N/m3 e g = 10m/s2?</p><p>Resolução:</p><p>∆P = γ . ∆h</p><p>∆P = 10 000 . 5</p><p>∆P = 50 000Pa</p><p>Exercício 2: Determine a pressão hidrostática no fundo de um reservatório de água,</p><p>aberto em sua superfície, que possui 10m de profundidade. Sabendo que γH2O = 10</p><p>000N/m3 e g = 10m/s2?</p><p>Resolução:</p><p>∆P = γ . ∆h</p><p>∆P = 10 000 . 10</p><p>∆P = 100 000Pa</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 5.3. Pressão nos líquidos. Princípio de Pascal</p><p>Sumário: Princípio de Pascal</p><p>Princípio de Pascal é o princípio elaborado pelo físico e matemático francês Blaise</p><p>Pascal (1623 – 1662) no século XVII, que estabelece que a pressão aplicada num ponto</p><p>de um fluido em repouso transmite-se integralmente a todos os pontos do fluido.</p><p>O princípio de Pascal é uma lei da Mecânica dos fluidos que afirma que a pressão</p><p>aplicada sobre um fluido em equilíbrio estáctico é distribuída igualmente e sem perdas</p><p>para todas as suas partes, inclusive para as paredes do recipiente em que está contido.</p><p>“O aumento da pressão exercida em um líquido em equilíbrio é transmitido</p><p>integralmente a todos os pontos do líquido bem como às paredes do recipiente em que</p><p>ele está contido”</p><p>A partir da figura acima, a fórmula do Princípio de Pascal é dada pela seguinte</p><p>equação:</p><p>𝐅𝟏</p><p>𝐀𝟏</p><p>=</p><p>𝐅𝟐</p><p>𝐀𝟐</p><p>Onde:</p><p>F1 e F2: forças aplicadas aos êmbolos 1 e 2.</p><p>A1 e A2: áreas dos êmbolos 1 e 2.</p><p>Princípio de Pascal: é a diferença de pressão na elevação de uma coluna de fluido.</p><p>Exercício 1: A prença hidráulica mostrada na figura está em equilíbrio. Sabendo-se que</p><p>os êmbolos possuem uma relação de áreas 2; 5, determine a intensidade da força F?</p><p>Resolução:</p><p>F1</p><p>A1</p><p>=</p><p>F2</p><p>A2</p><p></p><p>F1</p><p>F2</p><p>=</p><p>A1</p><p>A2</p><p> F1 =</p><p>A1</p><p>A2</p><p>× F2</p><p> F2 =</p><p>F1</p><p>A1/A2</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>F2 =</p><p>28</p><p>2/5</p><p> F2 =</p><p>5</p><p>2</p><p>× 28</p><p>F2 = 70kgf</p><p>Exercício 2: Considere que, no esquema mostrado abaixo, a área do pistão 1 seja de</p><p>10cm2, e a do pistão 2 seja de 25cm2. Se uma força de 45N for aplicada ao pistão 1,</p><p>espera-se que sobre o pistão 2 actue uma força de qual intensidade?</p><p>Resolução:</p><p>F1</p><p>A1</p><p>=</p><p>F2</p><p>A2</p><p>45</p><p>10</p><p>=</p><p>F2</p><p>25</p><p>F2 = 25 .</p><p>45</p><p>10</p><p>→ F2 = 112,5N</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 5.3. Pressão nos líquidos. Princípio de Pascal</p><p>Sumário: Prensa hidráulica. Outras aplicações do Princípio de Pascal</p><p>Prensa hidráulica é uma classe de máquina-ferramenta que foi importante em</p><p>tornar possível a revolução industrial.</p><p>Prensa hidráulica é um equipamento muito usado em oficinas mecânicas,</p><p>desenvolvido para projectar uma força específica, geralmente medida em toneladas.</p><p>Funcionamento da Prensa hidráulica</p><p>A Prensa hidráulica é um equipamento muito simples de ser utilizado. Ela possui</p><p>uma mesa com altura regulável, com furos para ajustar.</p><p>Para que serve a Prensa hidráulica</p><p>Uma das finalidades da prensa hidráulica é tirar e colocar buchas que estejam</p><p>montadas em determinadas peças em que a força manual humana não daria.</p><p>Toda oficina mecânica ou borracharia necessita de uma prensa hidráulica, pois os</p><p>serviços de remoção de rolamento e de buchas são comuns nesse meio.</p><p>Outras aplicações do Princípio de Pascal</p><p>Não é comum, mas sempre que paramos em um posto de combustível, nos</p><p>deparamos com elevadores enormes.</p><p>As prensas hidráulicas constituem-se de um tubo preenchido por um líquido confinado</p><p>entre dois êmbolos de áreas diferentes. Quando aplicamos uma força F1 no êmbolo de</p><p>área A1, surge uma pressão na região do líquido em contacto com esse êmbolo. Como o</p><p>incremento de pressão é transmitido integralmente a qualquer ponto do líquido, podemos</p><p>dizer que ele também actua no êmbolo de A2 com uma força de intensidade F2</p><p>proporcional à área do êmbolo 2.</p><p>F1: força aplicada no êmbolo 1.</p><p>F2: força que surge no êmbolo 2</p><p>A1: área da secção transversal do cilindro 1</p><p>A2: área da secção transversal do cilindro 2.</p><p>O acréscimo de pressão (∆𝐩) é dado a partir do Princípio de Pascal. Portanto,</p><p>temos: ∆p1 = ∆p2</p><p>Onde:</p><p>∆p1 =</p><p>𝐅𝟏</p><p>𝐀𝟏</p><p>e ∆p2 =</p><p>𝐅𝟐</p><p>𝐀𝟐</p><p>𝐅𝟏</p><p>𝐀𝟐</p><p>=</p><p>𝐅𝟐</p><p>𝐀𝟐</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>De acordo com essa relação, vemos que força e área são grandezas directamente</p><p>proporcionais.</p><p>Dessa forma, dizemos que o êmbolo menor recebe uma força de menor</p><p>intensidade, enquanto que o êmbolo de maior área recebe maior força.</p><p>Em decorrência da equação enunciada acima (Princípio de Pascal), inúmeros</p><p>equipamentos foram construídos de forma a facilitar o trabalho humano. Podemos</p><p>encontrar a prensa hidráulica em freios hidráulicos, na direcção de um automóvel, em</p><p>aviões e máquinas pesadas, etc.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 5.4. Princípio de Arquimedes: Impulsão</p><p>Sumário: Princípio de Arquimedes. Impulsão e Aplicações</p><p>Os princípios de Stevin e Pascal, o princípio de Arquimedes é um dos princípios</p><p>que formam a base teórica da Hidrostática.</p><p>Princípio de Arquimedes</p><p>Certamente você já teve a sensação de que os corpos submersos em uma piscina</p><p>aparentam diminuir seus pesos, ou já se perguntou porque um cubo de gelo fica boiando</p><p>na superfície de um copo contendo água.</p><p>O Princípio</p><p>de Arquimedes foi enunciado pela primeira vez pelo sábio grego</p><p>Arquimedes (287 – 212), como:</p><p>“Todo corpo mergulhado num fluido em repouso sofre, por arte do fluido, uma força</p><p>vertical para cima, cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo”</p><p>O princípio de Arquimedes, diz que todo corpo totalmente imerso ou parcialmente</p><p>imerso em um líquido qualquer fica sujeito a uma força vertical de baixo para cima, igual</p><p>ao peso da porção de líquido deslocado pelo corpo.</p><p>O princípio de Arquimedes se resume a: I = gVp</p><p>Impulsão e Aplicações</p><p>Impulsão: é a força hidrostática resultante exercida por um fluido (líquido ou</p><p>gás) em condições hidrostáticas sobre um corpo que nele esteje imerso.</p><p>Arquimedes diz que os corpos que são mergulhados num líquido recebem da parte</p><p>deste uma impulsão vertical e ascendente. Diz também que a impulsão sofrida pelo corpo</p><p>tem valor igual ao peso do volume de líquido deslocado.</p><p>Factores que depende a impulsão</p><p>De acordo com a Lei de Arquimedes, a impulsão sofrida por um corpo depende</p><p>de dois factores:</p><p> do volume do corpo;</p><p> da densidade do líquido ou gás em que o corpo é imerso.</p><p>Exercício 1: Durante um jogo de futebol, um jogador chuta a bola, aplicando sobre ela</p><p>uma força de intensidade igual a 5 . 102N, durante um intervalo de tempo de 0,1s; sabendo</p><p>que o volume da bola é de 2kg/m3 e a massa de 4kg. Calcule o Impulso da força aplicada</p><p>pelo jogador?</p><p>Resolução:</p><p>P = m/v</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>P = 4/2</p><p>P = 2Pa</p><p>I = gVp</p><p>I = 10 . 2 . 2</p><p>I = 40Pa</p><p>Actividades</p><p>1. Cite os principais princípios que formam a base teórica da Hidrostática?</p><p>R: Os principais princípios que formam a base teórica da Hidrostática são: Stevin, Pascal</p><p>e o do Arquimedes.</p><p>2. O que é a impulsão?</p><p>R: A impulsão é a força hidrostática resultante exercida por um fluido (líquido ou gás)</p><p>em condições hidrostáticas sobre um corpo que nele esteje imerso.</p><p>3. O que diz o princípio de Arquimedes?</p><p>R: O princípio de Arquimedes diz o seguinte: que os corpos que são mergulhados num</p><p>líquido recebem da parte deste uma impulsão vertical e ascendente.</p><p>4. Segundo a lei de Arquimedes, quais são os dois factores que a impulsão</p><p>sofrida por um corpo depende?</p><p>R: A Lei de Arquimedes, a impulsão sofrida por um corpo depende de dois factores, que</p><p>são: do volume do corpo e da densidade do líquido ou gás em que o corpo é imerso.</p><p>1. Quem enunciou pela primeira vez o Princípio de Arquimedes?</p><p>R: O Princípio de Arquimedes foi enunciado pela primeira vez pelo sábio grego</p><p>Arquimedes (287 – 212)</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 5.5. Pressão dos gases. Pressão atmosférica</p><p>Sumário: Pressão dos gases</p><p>Gases são fluidos no estado gasoso. A característica que os difere dos fluidos</p><p>líquidos é que, quando colocados em um recipiente, eles têm a capacidade de ocupá-lo</p><p>totalmente.</p><p>Pressão dos gases: são as moléculas do gás, que ao se movimentar colidem com</p><p>as outras moléculas e com as paredes do recipiente onde se encontram, exercendo uma</p><p>pressão.</p><p>Visto que as moléculas dos gases estão em contínua movimentação desordenada,</p><p>elas se chocam com as paredes do recipiente que contém.</p><p>Assim, a pressão exercida pelos gases presentes na atmosfera sobre uma unidade</p><p>de área de determinada superfície nos fornece a pressão atmosférica.</p><p>O primeiro cientista a medir o valor da pressão atmosférica foi Evangelista</p><p>Torricelli (1608 – 1647).</p><p>Pelo facto de os corpúsculos nos gases terem grande liberdade de movimentos,</p><p>chocam constantemente com as paredes do recipiente onde se encontram.</p><p>Quando maior for a intensidade e o número de choques entre os corpúsculos e as</p><p>paredes do recipiente, maior a pressão a que o gás se encontra.</p><p>Para calcular a pressão dos gases é necessário usar a seguinte expressão</p><p>matemática:</p><p>𝐏 =</p><p>𝐅</p><p>𝐀</p><p>Onde:</p><p>F: força que os corpúsculos exercem nas paredes do recipiente (N)</p><p>A: área das paredes do recipiente (m2)</p><p>Factores de que depende a presseão de um gás</p><p>A pressão de umgás no interior de um recipiente depende de três factores:</p><p>a) o número de corpúsculos de gás no interior do recipiente;</p><p>b) a temperatura do gás;</p><p>c) o volume do recipiente.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 5.5. Pressão dos gases. Pressão atmosférica</p><p>Sumário: Pressão atmosférica. Barómetros. Unidades de pressão atmosférica</p><p>Pressão atmosférica: é a pressão exercida pela massa de gases da atmosfera</p><p>sobre uma determinada superfície.</p><p>A pressão atmosférica é uma grandeza escalar resultante da colisão entre inúmeras</p><p>moléculas presentes no gás atmosférico e os corpos inseridos nesse gás.</p><p>A pressão exercida por um fluido, como o ar atmosférico, pode ser calculado por</p><p>meio da seguinte equação:</p><p>P = d . g . h</p><p>Legenda:</p><p>P: pressão</p><p>d: densidade (kg/m3)</p><p>g: gravidade</p><p>h: altura</p><p>os aparelhos que usamos para medir a pressão são basicamente de dois tipos: o</p><p>Manómetro e o Barómetro.</p><p>a) O Manómetro: é mais usado nas medições de pressão de um fluido (líquido ou</p><p>gás).</p><p>De acordo a figura acima, temos: P1 = Patm . µ . g . h; logo: Pgás = Patm + Phid</p><p>O Barómetro: é um aparelho mais utilizado para medidas de pressão atmosférica.</p><p>A pressão atmosférica é medida por meio de um equipamento chamado barómetro,</p><p>que pode ser de dois tipos: o de mercúrio e o aneroide.</p><p>a) Barómetro de mercúrio: consiste em um tubo de aproximadamente 1m de</p><p>comprimento, preenchido com mercúrio. Foi inventado pelo matemático e físico</p><p>italiano Evangelista Torricelli em 1643.</p><p>b) Barómetro aneroide: é um instrumento que possui um sensor formado por discos</p><p>metálicos flexíveis fechados.</p><p>As unidades utilizadas são: polegada ou milimetros de mercúrio (mmHg),</p><p>quilopascal (kpa), atmosfera (atm), milibar (mbar) e hectopascal (hpa).</p><p>Exercício 1: Sendo a pressão atmosférica ao nível do mar próxima de 1,1.105Pa,</p><p>determine a força exercida pela pressão atmosférica em uma área de 0,5m2?</p><p>Resolução:</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>P =</p><p>F</p><p>A</p><p> 1,1.105 =</p><p>F</p><p>0,5</p><p> F = (1,1.105) . (0,5) = 0,55.105N  F = 5,5.104N</p><p>Actividades</p><p>1. O que é a pressão atmosférica?</p><p>R: A pressão atmosférica é a pressão exercida pela massa de gases da atmosfera sobre</p><p>uma determinada superfície.</p><p>2. Quais são aparelhos usados para medir a pressão atmosférica?</p><p>R: Os aparelhos usados para medir a pressão são: o manómetro e o barómetro.</p><p>3. Define:</p><p>a) Manómetro</p><p>R: O Manómetro: é mais usado nas medições de pressão de um fluido (líquido ou gás)</p><p>b) Barómetro</p><p>R: O Barómetro: é um aparelho mais utilizado para medidas de pressão atmosférica.</p><p>4. Quantos tipos de barómetros existem? Cite-os.</p><p>R: Os barómetros existem de dois tipos, que são: de mercúrio e o aneroide.</p><p>formados por rochas e gelo.</p><p>Neptuno: é o oitavo planeta do Sistema Solar e é um planeta gigante formado por</p><p>gases (hidrogénio e hélio), completa a sua orbita em 164,8 anos e evoluindo a uma</p><p>distância média do Sol 4.496.000.000km, cujo diâmetro equatorial mede 50.000km e o</p><p>seu período de rotação é cerca de 16h3min.</p><p>Plutão: é o nono planeta do Sistema Solar e é um pequeno planeta constituído</p><p>aparentemente por gelo, é o mais afastado do Sol, encontra-se a uma distância do Sol de</p><p>7.375.000.000km, completa a sua orbita em 248 anos que dura o seu período de</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>revolução e cujo diâmetro equatorial mede 2.500km, pois a sua orbita está inclinada cerca</p><p>de 17º. É constituído por (01) satélite, chamado Carone, com um diâmetro de 1.000km.</p><p>Actividades</p><p>1. O que chamamos de Universo?</p><p>R: Chamamos de Universo ao conjunto de tudo o que existe desde as partículas mais</p><p>pequenas que formam todos até aos astros situados á distâncias maiores.</p><p>2. Como se chama a ciência que estuda os astros bem como o Universo?</p><p>R: A ciência que estuda os astros bem como o Universo chama-se Astronomia.</p><p>3. O que entendes por Sistema Solar?</p><p>R: Entendo por Sistema Solar como o conjunto constituído pelo Sol e por um grande</p><p>número de outros corpos celestes que giram em torno dele.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 1.1. O sistema solar</p><p>Sumário: O Céu diurno. O Sol.</p><p>Durante o dia vemos sobre nós o céu azul, o Sol e as nuvens. O céu diurno mostra-</p><p>se azul, porque, quando os raios de luz do Sol entram na atmosfera terrestre, ocorre o</p><p>fenómeno do espalhamento, que destaca a luz de cor azul.</p><p>Assim, as moléculas da atmosfera difundem o azul em uma quantidade mais</p><p>elevada que as outras cores, espalhando o azul para todas as direcções da atmosfera. É</p><p>essa cor reflectida que chega até os nossos olhos na superfície da Terra, por isso</p><p>observamos o céu azul.</p><p>A luz é uma onda que possui vários comprimentos.</p><p>As nuvens são gotículas de tamanho muito maiores que o comprimento de ondas</p><p>da luz, ocorrendo dispersão generalizada em todo o espectro visível.</p><p>O Sol: é a estrela central do sistema solar. O Sol é a estrela mais próxima da Terra,</p><p>dista aproximadamente 150 milhões de quilometros de nós.</p><p>A composição do Sol é de 75% de hidrogénio e 24% de hélio, sendo restante</p><p>formado principalmente por oxigênio, carbono e ferro.</p><p>O Sol pode ser dividido em partes com diferentes propriedades físicas, que são:</p><p> Núcleo: onde ocorrem as fusões nucleares e processo de nucleossíntese e</p><p>representa cerca de 25% da massa do Sol.</p><p> Zona radiativa: onde a radiação electromagnética produzida é reflectida por</p><p>muitas vezes.</p><p> Zona convectiva: uma camada instável que transmite calor por meio da</p><p>convecção, nessa região ocorrem erupções solares.</p><p> Fotosfera: a camada mais externa do Sol, é com base nela que toda a luz solar é</p><p>irradiada e tem cerca de 100 km de espessura.</p><p> Cromosfera: uma camada de baixa densidade que marca marca a transição entre</p><p>a atmosfera solar e a coroa solar.</p><p> Coroa: uma aura de plasma que permeia milhões de quilométros ao redor do Sol.</p><p>O Sol emite uma grande quantidade de radiações electromagnéticas, como</p><p>consequência das reacções nucleares que têm lugar no seu interior.</p><p>As radiações electromagnéticas que emite luz solar é: raio x, luz ultravioleta, luz</p><p>visível, luz infravermelha e ondas de rádio.</p><p>A luz visível leva oito (8) minutos para chegar a Terra e tem um comprimento de</p><p>onda entre 380 e 780 nanómetros (nm), é uma unidade de grandeza física.</p><p>Actividades</p><p>1. O que vemos durante o dia?</p><p>R: Durante o dia vemos o céu azul, o Sol e as nuvens</p><p>2. Porque é que o céu diurno mostra-se azul?</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>R: O céu diurno mostra-se azul, porque quando os raios de luz do Sol entram na</p><p>atmosfera terrestre, ocorre o fenómeno do espalhamento, que destaca a luz de cor azul.</p><p>3. O que são nuvens?</p><p>R: Nuvens são gotículas de tamanho muito maiores que o comprimento de ondas da luz,</p><p>ocorrendo dispersão generalizada em todo o espectro visível.</p><p>4. Como pode ser dividido o Sol e mencione-os?</p><p>R: O Sol pode ser dividido em partes com diferentes propriedades físicas, que são:</p><p>núcleo, zona radiativa, zona convectiva, fotosfera, cromosfera e coroa.</p><p>a) Define a coroa.</p><p>R: A coroa é uma aura de plasma que permeia milhões de quilométros ao redor do Sol.</p><p>5. Quais os elementos que compõe o Sol?</p><p>R: Os elementos que compõe o Sol são: 75% de hidrogénio e 24% de hélio,</p><p>sendo restante formado principalmente por oxigênio, carbono e ferro.</p><p>6. Cite as radiações electromagnéticas que emite luz solar?</p><p>R: As radiações electromagnéticas que emite luz solar são: raio x, luz ultravioleta, luz</p><p>visível, luz infravermelha e ondas de rádio.</p><p>7. O que o Sol emite?</p><p>R: O Sol emite uma grande quantidade de radiações electromagnéticas.</p><p>8. Como se chama a estrela central do Sistema solar?</p><p>R: A estrela central do Sistema solar chama-se Sol.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 1.1. O sistema solar</p><p>Sumário: O movimento aparente do Sol</p><p>Ao amanhacer, vemos o Sol nascer no horizonte. Conforme o dia passa, o Sol</p><p>movimenta-se contornando o semi-circulo que atravessa os céus de horizonte, no eixo</p><p>leste-oeste e resulta como consequência da rotação sobre o seu eixo de 24 horas, com</p><p>uma volta completa equivalente a 360º em cada hora, o planeta roda 15º.</p><p>Horizonte: é uma linha plana que vemos ao olhar o mar, ou seja, é um lugar em</p><p>que o céu e a Terra parecem que se unem.</p><p>O movimento aparente do Sol: é a posição do Sol no céu ao decorrer do dia.</p><p>Ex:</p><p>O movimento aparente do Sol cruz o equador nos equinócios, os dias do ano em</p><p>que a duração do dia e da noite é igual.</p><p>Ex:</p><p>Durante o percurso diário aparente que o Sol descreve no céu num determinado</p><p>lugar de observação, o Sol irá atingir a altura máxima em relação ao horizonte quando</p><p>cruzar o meridiano (longitude) desse lugar.</p><p>Ex:</p><p>Ao longo do ano, o Sol descreve um movimento aparente que se chama por</p><p>eclíptica. A eclíptica é a projecção sobre a esfera celeste da trajectória aparente do Sol</p><p>quando observada a partir da Terra.</p><p>Estações: é um fenómeno que consiste nas mudanças que se produzem na duração</p><p>do dia e na inclinação dos raios solares em diferentes épocas do ano.</p><p>Estações do ano são os períodos em que o ano é dividido de acordo com as</p><p>características climáticas.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Existem quatro estações do ano: primavera, verão, outono e inverno.</p><p>1. Primavera: é a estação do ano marcada pelo aparecimento das flores, as flores</p><p>florescem e os dias e noites têm a mesma duração, que sucede o inverno e antecde</p><p>o verão, inicia a 23 de setembro e termina a 22 de dezembro</p><p>2. Verão: é um período marcado pelas altas temperaturas e dias mais long do ano</p><p>que ocorre por volta do dia 21 de Dezembro e termina no dia 20 de Março, sucede</p><p>a primavera e antecede o outono O Sol mostra-se mais alto no céu e durante mais</p><p>tempo, pelo que aquece mais, o Sol saí do Este-Nordeste;</p><p>3. Inverno: é a duração da noite, a época mais fria do ano, antecede a primavera e</p><p>sucede o outono, começando dia 21 de Junho e termina no dia 23 de Setembro.</p><p>O Sol apresenta-se a menor altura no céu e durante menos tempo, pelo que aquece</p><p>menos, o Sol saí pelo Este-Sudeste e põe-se a Oeste-Sudeste;</p><p>4. Outono: é a estação do ano que sucede o Verão e antecede o Inverno e começa a</p><p>20 de Março e termina a 21 de Junho.</p><p>As estações variam conforme a exposição dos raios solares, ou seja, de acordo</p><p>com</p><p>o movimento orbital da terra em relação ao Sol.</p><p>Actividades</p><p>1. Como se movimenta o Sol?</p><p>R: O Sol movimenta-se contornando o semi-circulo que atravessa os céus de horizonte,</p><p>no eixo leste-oeste e resulta como consequência da rotação sobre o seu eixo de 24 horas,</p><p>com uma volta completa equivalente a 360º em cada hora, o planeta roda 15º.</p><p>2. Como se chama a posição do Sol no céu ao decorrer do dia?</p><p>R: A posição do Sol no céu ao decorrer do dia chama-se movimento aparente do Sol.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 1.1. O sistema solar</p><p>Sumário: A influência do Sol sobre a Terra</p><p>Todos nós reconhecemos o Sol, como uma fonte de luz e calor, ele (Sol) é</p><p>chamado de astro rei.</p><p>- Luz: é a forma de energia radiante que é transmitida de um corpo luminoso.</p><p>- Calor: é a energia transferida de um corpo para outro, em consequência da</p><p>diferença de temperatura.</p><p>- Temperatura: é uma grandeza física que permite variar o grau de agitação</p><p>térmica e é expressa em grau (º).</p><p>- A energia: é uma grandeza física.</p><p>O Sol influencia o clima na Terra, sem o Sol a Terra congelaria e todos os humanos</p><p>morreriam.</p><p>O Sol é a fonte de energia de grande parte de todas as coisas na vida.</p><p>O Sol fornece energia que permite que a água esteja em um estado líquido aqui na</p><p>Terra, o que é vital para toda a vida neste planeta.</p><p>Os cientistas descobriram que o calor se produz no interior do Sol através de um</p><p>processo similar ao da explosão de uma bomba termonuclear (hidrogénio).</p><p>O conjunto da emissão solar resulta a luz. Entre o Sol e a Terra há um vazio quase</p><p>absoluto, mas o calor do Sol chega até nós através de uma propagação do calor por</p><p>radiação.</p><p>Actividades</p><p>1. Define a luz.</p><p>R: A luz: é a forma de energia radiante que é transmitida de um corpo luminoso.</p><p>2. Que diferença há entre o calor e a temperatura?</p><p>R: A diferença há entre o calor e a temperatura é: Calor, é a energia transferida de um</p><p>corpo para outro, em consequência da diferença de temperatura; enquanto que a</p><p>temperatura: é uma grandeza física que permite variar o grau de agitação térmica.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 1.1. O sistema solar</p><p>Sumário: O céu nocturno. As estrelas. O movimento diário das estrelas</p><p>Durante a noite, vemos as estrelas e a Lua. Vemos as estrelas como pontos, as</p><p>suas posições são praticamente fixas.</p><p>As estrelas: são massas de gás incandescente que se encontram mais ou menos</p><p>dispersas pelo espaço.</p><p>As estrelas: são corpos celestes que têm luz própria e calor. Elas são, na verdade,</p><p>esferas gigantes compostas de gases que produzem reacções nucleares e tem um diâmetro</p><p>de 1 milhão e meio de quilómetro.</p><p>Existem estrelas vermelhas, amarelas, brancas e azuis. As estrelas emitem luzes</p><p>de cores diferentes em decorrência da sua temperatura, segundo a tabela em baixo:</p><p>Cor Temperatura em ºc Nomes</p><p>Azul 11.000 – 25.000 Rigel, Régulo</p><p>Branca-azulada 8.000 – 11.000 Vega, Altair, Sírio</p><p>Branca 6.000 – 8.000 Polar, Prócion</p><p>Amarela 5.000 – 6.000 Sol, Capela</p><p>Alaranjada 3.500 – 5.000 Albebarã, Arcturo</p><p>Tipo de Estrelas</p><p>As estrelas dividem-se em vários tipos, dependendo da sua massa, das suas</p><p>dimensões, temperatura e magnitude. Entre os principais estão:</p><p> Estrelas duplas: são duas estrelas distintas, mas tão próximas entre si que se torna</p><p>impossível distingui-las visualmente.</p><p> Estrelas Variáveis: são estrelas que não brilham de um modo constante,</p><p>apresentando variações de magnitudes periódicas ou irregulares.</p><p> Estrelas Novas: são estrelas binárias e formadas por uma estrela grande e por</p><p>uma anã branca.</p><p> Super Novas: são estrelas de grandes dimensões que morrem com uma explosão</p><p>violenta.</p><p> Quasares: é um corpo celeste, tipo estelar, que emite uma radiação muito intensa.</p><p>O movimento diário das estrelas</p><p>O movimento das estrelas foi pela primeira vez descoberto por Edmund Halley</p><p>em 1718. É uma mudança de posição no céu (mudança na direcção na qual vemos, em</p><p>oposição a velocidade radial).</p><p>Aprendemos quando crianças que o Sol, a Lua e as estrelas nascem diariamente</p><p>no Leste, se põe no oeste e que este fenómeno é provocado pelo movimento de rotação</p><p>da Terra.</p><p>Todos os movimentos dos corpos celestes observados ao longo de 24 horas, como</p><p>o nascer e o pôr do Sol, o nascer e o pôr da Lua, o nascer e o pôr das esterlas, etc., são</p><p>consequências do movimento de rotação da Terra.</p><p>O movimento diário das estrelas é de Leste para Oeste, pois a Terra gira de Oeste</p><p>para Leste.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>A Lua e seu movimento</p><p>A Lua (latim, Luna): é o astro mais brilhante do céu nocturno. A Lua é um</p><p>Satélite natural da Terra e mede 38 milhões de quilómetros quadrados de diâmetro e 13</p><p>vezes menor que a Terra e a distância média da Lua à Terra é de 384 000 km.</p><p>Satélite: são quaisquer objectos que orbitam em volta de um planeta.</p><p>Principais fases da Lua</p><p>A medida que a Lua viaja ao redor da Terra ao longo do mês, ela passa por um</p><p>ciclo de (4) fases principais da Lua e dura aproximadamente 29,5 dias, que são:</p><p>1. Quarto Crescente – só brilha a parte Oeste da Lua, nasce ao meio-dia (12h) e</p><p>põe-se meia-noite (00h);</p><p>2. Quarto Minguante – quando brilha a parte Este da Lua, nasce meia-noite (00h)</p><p>e põe-se meio-dia (12h);</p><p>3. Lua nova – quando não a vemos durante toda a noite, nasce 6h e põe-se 18h;</p><p>4. Lua Cheia – quando a vemos durante toda a noite, nasce 18h e põe-se 6h;</p><p>No seu movimento, a Lua possui muitos movimentos, mais os principais são:</p><p>translação, rotação e revolução.</p><p>1) O movimento de translação é o que ela faz em torno do Sol, acompanhando a</p><p>Terra e dura 365 dias.</p><p>2) O movimento de rotação é o que ela faz em torno do seu próprio eixo.</p><p>3) O movimento de revolução é o movimento em que a Lua gira em torno da Terra</p><p>e dura aproximadamente 28 dias.</p><p>O Eclipse: é somente a passagem de um astro pela sombra do outro.</p><p>Tipos de eclipses</p><p>Os eclipses mais estudados são os da Lua e do Sol e são facilmente percebidos</p><p>pela humanidade, ao longo da história: Solar e Lunar.</p><p>Eclipse Solar: ocorre quando a Lua, durante a sua órbita ao redor da Terra, se</p><p>posiciona entre o Sol e a Terra.</p><p>Ex:</p><p>O primeiro Eclipse Solar registrado pelo ser humano ocorreu no dia 30 de</p><p>Outubro de 1207 a. C (Bíblia, Josué).</p><p>Eclipse do Lunar: ocorre quando a Terra se posiciona entre o Sol e a Lua e a</p><p>sombra da Terra encobre a Lua por alguns minutos.</p><p>Ex:</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Actividades</p><p>1. O que vemos durante a noite e de que forma vemos as estrelas?</p><p>R:Durante a noite, vemos as Estrelas e a Lua. Vemos as estrelas como pontos, as suas</p><p>posições são praticamente fixas.</p><p>2. Quem descobriu pela primeira o movimento das estrelas e em que ano?</p><p>R: O movimento das estrelas foi pela primeira vez descoberto por Edmund Halley em</p><p>1718.</p><p>3. Quais as principais fases da Lua?</p><p>R: As principaisfases da lua são: Quarto Crescente, Quarto Minguante, Lua nova; Lua</p><p>Cheia.</p><p>4. Quais os eclipses mais estudados na história da humanidade?</p><p>R: Os eclipses mais estudados na história da humanidade são os da Lua e do Sol.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 1.1. O sistema solar</p><p>Sumário: Luz e cor</p><p>Ao nosso redor é possível distinguir várias cores, mesmo quando estamos sob a</p><p>luz do Sol, que é branca. Quando caminhas pela floresta e tens oportunidade de ver um</p><p>raio de luz que consegue passar pela folhagem das árvores, rapidamente te apercebes que</p><p>esse raio de luz é esbranquiçado.</p><p>Luz: é uma forma de radiação electromagnética cuja frequência é visível ao olho</p><p>humano.</p><p>A luz já foi estudada e interpretada de diversas formas, entre algumas de suas</p><p>descrições podemos destacar a geométrica, a ondulatória e a corpuscular.</p><p> Geométrica – A luz pode ser representada por rectas, chamadas de raios de luz;</p><p> Ondulatória – A luz capaz de propagar-se no espaço, transportando energia</p><p>consigo;</p><p> Corpuscular – A luz é formada por um grande número de partículas dotadas de</p><p>movimento linear.</p><p>Características da luz</p><p>Entre as características da luz, podemos ressaltar algumas das mais importantes:</p><p> Intensidade: A intensidade da luz mede a quantidade de energia que ela irradia,</p><p>a cada segundo, por unidade de área.</p><p> Frequência: A frequência da luz mede a quantidade de oscilações que ela sofre a</p><p>cada segundo.</p><p> Polarização: A polarização é determinada pelo ângulo de vibração do campo</p><p>eléctrico que forma a luz.</p><p>Classificação da luz</p><p>No estudo da luz, podemos classificá-la quanto à quantidade de cores, que são:</p><p>1. Luz monocromática: é aquela que é constituída por uma única cor.</p><p>Ex: A luz amarela emitida por lâmpadas de sódio.</p><p>2. Luz policromática: aquela que é composta por uma combinação de duas ou mais</p><p>cores monocromáticas.</p><p>A cor é uma percepção visual provocada pela acção de um feixe de fótons sobre</p><p>células especializadas da retina.</p><p>Classificação da cor</p><p>Tradicionalmente, a cor é classificada em primárias, secundárias e terciárias.</p><p>a) Cor primária: são aquelas que não podem ser obtidas por meio de outras</p><p>misturas.</p><p>Ex: Amarelo, azul e vermelho.</p><p>b) Cor secundária: são aquelas que é geradas por meio da mistura de duas cores</p><p>primárias.</p><p>Ex: Amarelo + vermelho = laranja, vermelho + azul = violeta, azul + amarelo = verde</p><p>c) Cor terciária: são aquelas que é geradas por meio da mistura de uma cor primária</p><p>e com uma cor secundária.</p><p>Ex: Vermelho + laranja = vermelho alaranjado, amarelo + verde = verde escuro.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Actividades</p><p>1. Quais as características principais das mais importantes da luz que você</p><p>estudaste?</p><p>R: As características principais das mais importantes que eu estudei são: Intensidade,</p><p>Frequência e Polarização.</p><p>2. Como podemos classificá-la a luz quanto a quantidade de cores?</p><p>R: Podemos classificá-la quanto à quantidade de cores, que são: luz monocromática e luz</p><p>policromática</p><p>3. O que entendes por cor?</p><p>R: Entendo por cor a uma percepção visual provocada pela acção de um feixe de fótons</p><p>sobre células especializadas da retina</p><p>4. Como é que se classifica uma cor?</p><p>R: A cor é classificada em primárias, secundárias e terciárias.</p><p>a) Define as cores secundárias e terciárias. Dê exemplo.</p><p>R: Cor secundária: são aquelas que é geradas por meio da mistura de duas cores primárias.</p><p>Ex: Amarelo + vermelho = laranja, vermelho + azul = violeta, azul + amarelo = verde</p><p>Cor terciária: são aquelas que é geradas por meio da mistura de uma cor primária e com</p><p>uma cor secundária. Ex: Vermelho + laranja = vermelho alaranjado, amarelo + verde =</p><p>verde escuro.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 1.1. O sistema solar</p><p>Sumário: Processos de orientação</p><p>Quando você sai de seu bairro para outra cidade, não deves se preocupar apenas</p><p>com a distância entre esses lugares ou com o tempo que vai gastar para percorrê-la. É</p><p>preciso também observar qual a direcção a ser tomada. São diversos os processos através</p><p>dos quais podemos fazer a orientação:</p><p>1. Pelo Sol</p><p>A orientação pelo Sol, baseia-se no movimento de rotação da Terra. É o</p><p>movimento que o nosso planeta realiza girando no sentido Oste – Este em torno de seu</p><p>próximo eixo e que se completa a cada 24 horas.</p><p>Através da observação do movimento diurno do Sol, podemos identificar três</p><p>pontos cardeais diferentes, são eles:</p><p> Ao nascer – indica-nos o ponto cardeal ESTE (nascente, leste ou oriente);</p><p> Ao meio-dia – indica-nos o ponto cardeal SUL (meridião ou austral);</p><p> Ao pôr do Sol – indica-nos o ponto cardeal OESTE (poente ou ocidente).</p><p>Este processo de orientação apenas pode ser utilizado durante o dia e além disso,</p><p>a sua correcta utilização pode depender das condições atmosféricas.</p><p>Ex: Um dia chuvoso e muito nublado podemos ter alguma dificuldade em identificar os</p><p>pontos cardeais.</p><p>2. pelo cruzeiro do Sul ou Pela estrela</p><p>O Cruzeiro do Sul é uma constelação formada por cinco estrelas principais com o</p><p>formato de uma cruz (Leste – Oeste – Norte).</p><p>Ao meio-dia, se estivermos voltados para o Sol, ele aponta-nos o Sul, ficando a</p><p>nossa sombra a apontar o Norte. Por fim, ele irá pôr-se a Oeste. Podemos dizer que o Sol</p><p>nasce aproximadamente a Este.</p><p>Ex: Se estivermos no hemisfério sul (Argentina, Austrália, Brasil e Sul de</p><p>África), devemos imaginar uma linha recta que vá do nascente ao poente, então abrimos</p><p>nossos braços paralelamente a esta linha de forma que o braço direito fique na direcção</p><p>do nascente – Leste e o braço esquerdo na direcção ao Oeste. Assim, teremos o Norte a</p><p>nossa frente e o Sul às nossas costas.</p><p>Este processo de orientação apenas pode ser utilizado durante a noite e além disso,</p><p>a sua correcta utilização pode depender das condições atmosféricas.</p><p>Ex: Numa noite chuvosa e muito nublada não conseguimos identificar as constelações.</p><p>3. Pela Bússola</p><p>Este processo descoberto na China, tendo depois sido utilizado noutras regiões.</p><p>Ela é um instrumento com formato de relógio.</p><p>4. Pelo GPS (Sistema Global de Posicionamento)</p><p>Este processo de orientação utiliza um aparelho que recorre a uma rede de satélites</p><p>artificiais para fornecer a localização.</p><p>Ex: Telefone de alta qualidade (Samsung).</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Tema # 2 – A Física e as Grandezas Físicas</p><p>Subtema: 2.1. A Física e a Natureza.</p><p>Sumário: Introdução: O que estuda a Física. A origem da Física.</p><p>A ciência, já foi chamada de Filosofia Natural, e, um dos sábios mais notável</p><p>daquela época, foi Aristóteles (384 – 322 a. n. e), que introduziu na ciência a palavra</p><p>“Física”.</p><p>A Física: é a ciência que a natureza. É responsável por nos levar ao estudo dos</p><p>fenómenos naturais e esta palavra tem origem Grega, Physis.</p><p>Os primeiros físicos foram os sábios gregos que viveram há várias centenas de</p><p>anos. Eles tentaram explicar pela primeira vez os fenómenos observados na Natureza.</p><p>- Fenómenos: são mudanças ou transformações que ocorrem na natureza.</p><p>Ex: A fusão de gelo, a água em ebulição, a queda de um corpo.</p><p>- Natureza: é tudo aquilo que nos rodeia.</p><p>Ex: A água, a Terra, os corpos celestes (incluindo o Sol, a Lua e Estrelas), as planta, os</p><p>animais, as pessoas, etc.</p><p>A Física estuda os fenómenos naturais relacionados com a mecânica, termologia,</p><p>acústica, óptica, electricidade e moderna.</p><p>A Física, é mais do que um ramo das ciências da natureza. Ela é uma ciência</p><p>fundamental, abrange o estudo de coisas vivas e inanimados: as ciências da vida e as</p><p>ciências físicas.</p><p> Ciências da vida</p><p>- Biologia: é a ciência que estuda os seres vivos e as leis da vida.</p><p>- Zoologia: estudo científico dos animais.</p><p>- Botânica: é o conjunto das ciências que estudam os vegetais</p><p> Ciências Físicas</p><p>- Geologia: é a ciência que trata da origem e constituição da Terra.</p><p>- Química: é a ciência que estuda as propriedades das substâncias e as leis que regem as</p><p>combinações e decomposições.</p><p>- Astronomia e a Física.</p><p>Estudamos na 5ª classe, que um corpo é uma porção limitada de matéria que tem</p><p>peso e ocupa espaço e que também pode ser designada por corpo físico.</p><p>- Matéria: é a composição de tudo o que existe na Natureza.</p><p>- Substancia: é tudo aquilo que compõe um corpo físico.</p><p>Ex. O ferro, a água, o sal, etc. A água é uma substância, enquanto a gota de água é um</p><p>corpo físico; o alumínio é uma substância, enquanto a colher de alumínio é um corpo</p><p>físico.</p><p>Tudo o que</p><p>se descobriu e estudou na Física é o resultado do trabalho persistente</p><p>de numerosos cientistas de diversos países e povos; muitas descobertas importantes a</p><p>partir dos quais a Física se desenvolveu e devem-se a cientistas tais como: Galileu</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Galilei, Isaac Newton, M. V. Lomonosov, M. Faraday, Dimitri Ivanovich Mendeliev,</p><p>Pierre e Marie S. Curie, E. Rutheford, Albert Einstein e muitos outros.</p><p>Objectivo</p><p>O objectivo da Física consiste em descobrir as regularidades e leis a que se</p><p>encontram submetidos os fenómenos naturais e utilizá-los para o benefício do Homem.</p><p>Importância</p><p>A Física contribuiu e ainda contribui de maneira imensurável para o</p><p>desenvolvimento humano para o nosso dia-a-dia, daí surge a sua importância.</p><p>Actividades</p><p>1. O que estuda a Física e qual é a sua origem?</p><p>R: A Física: é a ciência que a natureza e a sua origem é Grega, Physis.</p><p>2. Quais os fenómenos naturais estudado na Física?</p><p>R: Os fenómenos naturais estudado na Física são: a mecânica, termologia, acústica,</p><p>óptica, electricidade e moderna.</p><p>3. Qual é o objectivo principal da Física?</p><p>R: O objectivo principal da Física consiste em descobrir as regularidades e leis a que se</p><p>encontram submetidos os fenómenos naturais e utilizá-los para o benefício do Homem.</p><p>4. O que chamamos de fenómenos?</p><p>R: Chamamos de fenómenos como mudanças ou transformações que ocorrem na</p><p>natureza.</p><p>a) Define a natureza.</p><p>R: Natureza: é tudo aquilo que nos rodeia.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 2.1. A Física e a Natureza</p><p>Sumário: Ramos da Física</p><p>Didacticamente, a Física é dividida em seguintes ramos:</p><p>Mecânica – é o ramo da Física que estuda os fenómenos que são decorrentes dos</p><p>movimentos dos corpos.</p><p>Termologia – é o ramo da Física que estuda o calor e os efeitos que ele tem sobre</p><p>a matéria (temperatura e calor).</p><p> Temperatura: é a grandeza física que se mede utilizando o termómetro.</p><p> Calor: é a energia térmica transferida entre dois corpos que se encontra a</p><p>temperatura diferente.</p><p>Acústica: é a parte da Física que estuda os fenómenos do som.</p><p> O som é uma onda capaz de propagar-se pelo ar e por outros meios a partir da</p><p>vibração de duas moléculas.</p><p>Ex: O ar ou a água, o bater do martelo, etc.</p><p>Óptica – um dos ramos da Física mais interessantes, tem como principal tema de</p><p>estudo os fenómenos luminosos.</p><p>Ex: A formação de imagens.</p><p>Electricidade – é o estudo dos fenómenos eléctricos e magnéticos.</p><p>Existem três conceitos que são os mais amplos dentro desse ramo de estudo,</p><p>conheça abaixo:</p><p>a) Electrostática: tem como foco estudar os efeitos que são produzidos pelas cargas</p><p>eléctricas em repouso.</p><p>b) Electrodinâmica: estuda os efeitos das cargas eléctricas em movimento.</p><p>c) Electromagnetismo: estuda os efeitos que são produzidos pelas cargas no espaço</p><p>ao seu redor enquanto estão em movimento.</p><p>Actividade</p><p>1. Quais são os ramos principais da Física?</p><p>R: Os ramos principais da Física são a Mecânica, Acústica, Termologia, Óptica e</p><p>Electricidade.</p><p>a) O que é a acústica?</p><p>R: Acústica é a parte da Física que estuda os fenómenos do som</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 2.1. A Física e a Natureza</p><p>Sumário: A Física e a tecnologia</p><p>Com o passar dos anos a Física tem ganhado um espaço cada vez mais maior no</p><p>cenário das inovações tecnológicas, de modo que os conceitos, leis e princípios físicos</p><p>têm possibilitando a inovação e criação de produtos mais sofisticados, personalizados,</p><p>seguros e eficazes.</p><p>A partir dos conceitos introduzidos por Max Planck, surgiram muitas</p><p>tecnologias presentes no nosso dia-a-dia.</p><p>Ex: Computadores e celulares.</p><p>É através da inserção da Física na tecnologia que muitos produtos como, por</p><p>exemplo, a identificação por meio da íris.</p><p>A Física, como se sabe, é a ciência que faz estudo da natureza, buscando descrever</p><p>e compreender os fenómenos que ocorrem nela.</p><p>A outra tecnologia que envolve princípios e leis da Física e que é muito utilizada</p><p>actualmente é o alarme, tanto residencial quanto o automotivo.</p><p>Outras aplicações na tecnologia de hoje permitiram a criação de aparelhos como:</p><p> Leitor do código de barras – efeito de um fotodiodo emissor e de um fotodiodo</p><p>receptor dispostos frente a capta variações da luz incidente.</p><p> Laser – é a ampliação de micro-ondas por meio da luz visível.</p><p>Assim, o estudo da Física torna-se cada vez mais importante, pois possibilita a</p><p>compreensão dos conceitos e a aplicação dos mesmos na contínua evolução tecnológica.</p><p>Actividades</p><p>1. Quais são as tecnologias presentes no dia-a-dia introduzidos por Max</p><p>Planck?</p><p>R: As tecnologias presentes no nosso dia-a-dia introduzidos por Max Planck, são:</p><p>computadores e celulares.</p><p>2. Qual é a tecnologia que envolve princípios e leis da Física e usada</p><p>actualmente?</p><p>R: A tecnologia que envolve princípios e leis da Física e usada actualmente é o alarme.</p><p>a) Como pode ser o alarme? R: O alarme pode ser residencial quanto o automotivo.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 2.2. Grandezas Físicas e sua medição</p><p>Sumário: Grandezas Físicas e sua medição</p><p>Grandezas físicas são aquelas grandezas que podem ser medidas, ou seja, que</p><p>descrevem qualitativamente e quantitativamente as relações entre as propriedades</p><p>observadas no estudo dos fenómenos físicos.</p><p>Grandezas físicas: é a classificação de tudo o que varia em sua quantidade, ou</p><p>seja, implicam unidades de medidas que geralmente variam de região para região.</p><p>Em Física, elas podem ser divididas em duas, sendo:</p><p>a) Grandezas escalares: compostas por números reais (positivos e negativos),</p><p>acompanhados por sua respectiva unidade de medida.</p><p>Ex: A nossa massa corporal</p><p>b) Grandezas vectoriais: caracterizadas por possuir módulo, direcção e sentido.</p><p>Ex: O tempo, a massa de um corpo, comprimento, a aceleração, a força, etc.</p><p> Módulo: representa o valor numérico ou a intensidade da grandeza;</p><p> Direcção e sentido: determinam a orientação da grandeza</p><p>As grandezas vectoriais possuem uma representação especial. Elas são</p><p>representadas por um símbolo matemático chamado vector.</p><p>Actividades</p><p>1. O que são grandezas físicas?</p><p>R: Grandezas físicas são aquelas grandezas que podem ser medidas.</p><p>a) O que as grandezas físicas descrevem?</p><p>R: As grandezas físicas descrevem qualitativamente e quantitativamente as relações entre</p><p>as propriedades observadas no estudo dos fenómenos físicos.</p><p>2. Como podem ser divididas as grandezas físicas?</p><p>R: As grandezas físicas podem ser divididas em escalares e vectoriais.</p><p>3. Como é caracterizada as grandezas vectoriais?</p><p>R: As grandezas vectoriais são caracterizadas por módulo, direcção e sentido.</p><p>4. Como é representada as grandezas vectoriais?</p><p>R: As grandezas vectoriais é representada por um símbolo matemático chamado vector.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 2.2. Grandezas Físicas e sua medição</p><p>Sumário: Tipos de grandezas físicas</p><p>Nas ciências de forma geral (na Física de forma mais clara), são denominadas</p><p>grandezas físicas somente as propriedades mensuráveis de um fenómeno, corpo ou</p><p>substância.</p><p>As grandezas físicas estão divididas em dois grupos: as escalares e as vectoriais.</p><p>1. Grandeza escalar – são perfeitamente caracterizadas apenas quando conhecemos</p><p>a medida mais a unidade de medida.</p><p>Ex: Quando recebemos a informação de que a duração de determinada viagem é de 2</p><p>horas e 45 minutos.</p><p>2. Grandeza vectorial – são perfeitamente caracterizadas conhecendo-se apenas a</p><p>medida e a sua respectiva unidade.</p><p>Grandezas vectoriais e grandezas escalares são tipos de grandezas físicas que</p><p>dependem de diferentes informações para serem</p><p>definidas.</p><p>A tabela seguinte apresenta algumas grandezas físicas escalares e vectoriais que</p><p>serão estudados ao longo da disciplina de Física.</p><p>Diferenças entre Grandezas vectoriais e grandezas escalares</p><p>A diferença mais básica entre esses dois tipos de grandezas é que as escalares</p><p>podem ser representadas de forma satisfatória por intermédio de número e de uma unidade</p><p>de medida. Em contrapartida, as grandezas vectoriais precisam ser expressas com base</p><p>em mais informações, como o seu valor numérico, direcção e sentido, além de uma</p><p>unidade de medida.</p><p>Grandezas físicas Escalar Vectorial</p><p>Deslocamento X</p><p>Velocidade X</p><p>Aceleração X</p><p>Densidade X</p><p>Força X</p><p>Massa X</p><p>Energia X</p><p>Distância X</p><p>Área X</p><p>Volume X</p><p>Quantidade de movimento x</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 2.2. Grandezas Físicas e sua medição</p><p>Sumário: Sistemas de unidade de medidas</p><p>Um sistema de unidades é um conjunto consistente de unidades de medida que</p><p>contém um conjunto de unidades fundamentais de medida das quais se derivam todas as</p><p>outras unidades contidas no sistema.</p><p>As unidades de medida são modelos estabelecidos para medir diferentes</p><p>grandezas, tais como: comprimento, capacidade, massa, tempo e volume.</p><p>Comprimento Capacidade Superfície</p><p>Unidade Símbolo Unidade Símbolo Unidade Símbolo</p><p>Quilometro km Quilolitro Kl Hectare ha</p><p>Hectómetro hm Hectolitro Hl Are a</p><p>Decâmetro dam Decalitro dal Metro quadrado m2</p><p>Metro m Litro L Decímetro quadrado dm2</p><p>Decímetro dm Decilitro Dl Centímetro quadrado cm2</p><p>Centímetro cm Centilitro Cl Milímetro quadrado mm2</p><p>Milímetro mm Mililitro ml</p><p>Massa/Peso Volume</p><p>Unidade Símbolo Unidade Símbolo</p><p>Tonelada t Metro cúbico m3</p><p>Quintal q Decímetro cúbico dm3</p><p>Decaquilograma kakg Centímetro cúbico cm3</p><p>Quilograma kg Milímetro cúbico mm3</p><p>Hectograma hg</p><p>Dacagrama dag</p><p>Grama g</p><p>Decigrama dg</p><p>Centigrama cg</p><p>Miligrama mg</p><p>Actividades</p><p>1. O que é um sistema de unidades?</p><p>R: Um sistema de unidades é um conjunto consistente de unidades de medida que contém</p><p>um conjunto de unidades fundamentais de medida das quais se derivam todas as outras</p><p>unidades contidas no sistema</p><p>2. Quais são as unidades de medidas estabelecidos para medir diferentes</p><p>grandezas?</p><p>R: As unidades de medida estabelecidos para medir diferentes grandezas, são:</p><p>comprimento, capacidade, massa, tempo e volume.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 2.2. Grandezas Físicas e sua medição</p><p>Sumário: Medidas de comprimento</p><p>Medidas de comprimento: são mecanismos de medição eficazes. A medida base</p><p>no Sistema Internacional é o metro (m).</p><p>Para realizar as conversões das unidades de medida derivada do metro, podemos</p><p>nos basear na seguinte tabela:</p><p>Exemplo 1: Transforme:</p><p>a) 6 cm para metros</p><p>b) 100 mm para centímetros</p><p>Solução: De acordo com a tabela para transformar as unidades centímetros para metros</p><p>e milimetros para centímetros:</p><p>a) 6 cm para metros  6 : 100 = 0,06 m</p><p>b) 100 mm para centímetros  100 : 10 = 10 cm.</p><p>Exercício 2: Transforme as unidades de medida de comprimento derivada do metro.</p><p>a) 10 cm para metros</p><p>b) 200 mm para centímetros</p><p>Solução:</p><p>a) 10 cm para metros  10 : 100 = 0,001m</p><p>b) 200 mm para centímetros  200 : 10 = 20cm.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 2.2. Grandezas Físicas e sua medição</p><p>Sumário: Medidas de peso</p><p>No quotidiano, os conceitos de massa e peso se confundem. É comum as pessoas</p><p>dizerem, por exemplo, “peso 62 quilos”, quando o certo seria dizer “peso 62 quilogramas</p><p>força”. A massa e o peso são grandezas diferentes.</p><p> Peso é uma força invisível que traí os corpos para a superfície da Terra.</p><p>P = m . g</p><p> A massa é a quantidade de matéria que um corpo possui, ela é constante em</p><p>qualquer lugar da Terra e fora dela.</p><p>Conversão de unidades</p><p>As unidades do sistema métrico decimal de massa são: quilograma (kg),</p><p>hectograma (hg), decagrama (dag), grama (g), centigrama (cg) e miligrama (mg).</p><p>Para transformar as unidades de massa, podemos utilizar a tabela abaixo:</p><p>Ex: Transforme as seguintes unidade:</p><p>a) 350g em mg</p><p>b) Kg em 3000g</p><p>Resolução:</p><p>a) 350g = 350 . 1000 = 350 000mg</p><p>b) 3000g = 3000 : 1000 = 3kg</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 2.2. Grandezas Físicas e sua medição</p><p>Sumário: Medidas de capacidade</p><p>As medidas de capacidade representam as unidades usadas para definir o volume</p><p>no interior de um recipiente. A principal unidade de medida da capacidade é o litro (L).</p><p>Para transformar de uma unidade de capacidade para outra, utilizamos a tabela</p><p>abaixo:</p><p>Exemplo 1: Faça as seguintes transformações:</p><p>a) 30 mL em L</p><p>b) 5 daL em dL</p><p>c) 400 cL em L</p><p>Solução: Observando a tabela acima, transformamos de seguinte forma:</p><p>a) 30 mL em L  30:1000 = 0,03L</p><p>b) 5 daL em Dl  5 . 100 = 500 dL</p><p>c) 400 cL em L  400:100 = 4L</p><p>Exercício 2: Faça as seguintes transformações as unidades de medida de capacidade:</p><p>a) 20 mL em L</p><p>b) 7 daL em dL</p><p>c) 100 cL em L</p><p>Solução:</p><p>a) 20 mL em L  20:1000 = 0,02L</p><p>b) 7 daL em Dl  7 . 100 = 700 dL</p><p>c) 100 cL em L  100:100 = 1L</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 2.2. Grandezas Físicas e sua medição</p><p>Sumário: Medidas de superfície</p><p>As medidas de superfície estão directamente ligadas ao nosso quotidiano. A</p><p>unidade de medida para expressar uma área é o metro quadrado (m2).</p><p>Ex: Ao comprar um lote, pintar uma parede, etc.</p><p>As unidades de medidas de superfície podem aparecer em qualquer uma das</p><p>unidades citadas. Para transformar de uma unidade de superfície para outra, usamos a</p><p>tabela abaixo:</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 2.2. Grandezas Físicas e sua medição</p><p>Sumário: Medidas de volume</p><p>Volume é uma magnitude física extensiva associada à propriedade dos corpos</p><p>físicos.</p><p>As medidas de volume representam o espaço ocupado por um corpo. A unidade</p><p>de medida de volume é o metro cúbico (m3). Nestes casos, utilizamos as seguintes</p><p>relações:</p><p> 1 m3 = 1000 L</p><p> 1 dm3 = 1 L</p><p> 1 cm3 = 1 mL</p><p>Para transformar de uma unidade de volume para outra, usamos a tabela abaixo:</p><p>Ex:</p><p>Exemplo 1: Um tanque tem a forma de um paralelepído rectângulo com as seguintes</p><p>dimensões: 1,80m de comprimento, 0,90m de largura e 0,50m de altura. Calcule o volume</p><p>do tanque?</p><p>Solução:</p><p>V = 1,80 . 0,90 . 0,50 = 0,81m3</p><p>Exercício 2: Um tanque tem a forma de um paralelepído rectângulo com as seguintes</p><p>dimensões: 1,50m de comprimento, 0,40m de largura e 0,20m de altura.</p><p>a) Calcule o volume do tanque?</p><p>Solução:</p><p>V = 1,50 . 0,40 . 0,20</p><p>V = 0,12m3</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Tema # 3 – Estrutura e Estado de Agregação de uma Substância</p><p>Subtema: 3.1. Estados Físicos das Substâncias.</p><p>Sumário: Noções elementares sobre a estrutura das substâncias.</p><p>Na Física, matéria é estudada como um corpo cujo comportamento é analisado</p><p>sob determinadas forças ou certos campos de força. E não só se observam e descrevem</p><p>os fenómenos e propriedades dos corpos, como também se trata de os explicar.</p><p>Ex: Como se comporta um veículo quando acelerado ou freado.</p><p>Tanto para a Física quanto para a Química, o estado físico de um material é</p><p>fundamental para sua identificação. A matéria pode estar no estado sólido, líquido ou</p><p>gasoso, dependendo do grau de agitação das partículas que a constituem</p><p>e da intensidade</p><p>de atracção entre elas.</p><p> No estado sólido, as partículas estão organizadas de maneira harmoniosa e sob</p><p>alto grau de atracção, mas agitam-se pouco.</p><p> No estado líquido, a atracção entre as partículas ainda é grande, mas seu grau de</p><p>agitação aumenta um pouco.</p><p> No estado gasoso, a atracção entre as partículas é mínima, e o grau de agitação é</p><p>muito grande.</p><p>O estudo da estrutura dos corpos permite explicar as suas propriedades e criar</p><p>novas substâncias com as propriedades de que o homem necessita, isto é, ligas</p><p>duras e resistente e materiais refractárias.</p><p>Com ajuda da ciência foi criado diversos material.</p><p>Ex. Os plásticos, a borracha e o nylon, etc.</p><p>Actividades</p><p>1. Segundo a Física, como se define a matéria?</p><p>R: Segundo a Física, a matéria é definida como estudo de um corpo cujo comportamento</p><p>é analisado sob determinadas forças ou certos campos de força.</p><p>2. Como pode estar a matéria?</p><p>R: A matéria pode estar no estado sólido, líquido ou gasoso.</p><p>3. Que materiais foram criados com ajuda da ciência (Física)?</p><p>R: Os materiais que criados com ajuda da ciência foram: os plásticos, a borracha e o</p><p>nylon.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 3.1. Estados Físicos das Substâncias.</p><p>Sumário: Os três Estados de Agregação das Substâncias</p><p>Os estados físicos das substâncias são determinadas pelo distanciamento entre as</p><p>moléculas, conexões moleculares e energia cinética que movimenta as partículas de uma</p><p>matéria.</p><p>As substâncias existentes na natureza podem ser encontradas em três diferentes</p><p>estados de agregação, conhecidos como estados físicos, são eles: sólido, líquido e gasoso.</p><p>Factores que determinam os estados físicos</p><p> O que determina o estado físico da substância é a organização de suas moléculas,</p><p>o espaçamento entre elas e a energia cinética.</p><p> Cada elemento possui um ponto fusão e ebulição que definem o ponto crítico, isto</p><p>é, a temperatura e a pressão.</p><p>Ex: O ferro em condições ambientes se encontra no estado sólido, mas se a sua</p><p>temperatura for suficientemente poderá passar para o estado líquido.</p><p>Principais características de cada um dos estados de agregação</p><p>Estado sólido: uma substância nesse estado possui forma e volume constantes,</p><p>pois o arranjo molecular é bem definido.</p><p>Ex: O ouro (material sólido em temperatura ambiente com ponto de fusão de 1064,18 ºC</p><p>e ponto de ebulição de 2855,85 ºC).</p><p>Estado líquido: quando uma substância passa do estado sólido para o líquido, em</p><p>um processo chamado fusão. Nesse estado de agregação, apenas o volume é constante.</p><p>Ex: A água (considerada solvente universal).</p><p>Estado gasoso: Ao fornecer mais energia para a substância ainda no estado</p><p>líquido, a agitação das moléculas aumenta, isso faz com que elas fiquem bastante</p><p>afastadas uma das outras em movimento desordenado. Este processo é chamado</p><p>vaporização.</p><p>Ex: O gás hélio, que é um gás nobre e monoatómico (molécula de um átomo).</p><p>Deste modo, constatamos que a água pode existir em dois estados: o gelo (sólido)</p><p>e a água (líquido). Além destes dois estados, a água pode ainda tornar a formar em vapor</p><p>de água (gasoso).</p><p>Ex:</p><p>Mudanças de estado físico</p><p>As possíveis mudanças no estado físico ocorrem com a alteração de temperatura</p><p>e pressão, que são:</p><p>1. Fusão – passagem do estado sólido para estado líquido por meio de aquecimento.</p><p>2. Vaporização – passagem do estado líquido para o estado gasoso. Esse processo</p><p>pode acontecer de três formas diferentes:</p><p>a) Ebulição: a mudança do estado líquido para o gasoso, acontece ao se aquecer o</p><p>sistema uniformemente;</p><p>b) Calefação: a mudança do estado líquido para o gasoso, acontece de forma súbita;</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>c) Evaporação: a mudança acontece gradativamente, pois apenas a superfície de</p><p>contacto do líquido com o sistema evapora.</p><p>Ex: Secagem de roupas no varal.</p><p>3. Condensação – é a passagem do estado gasoso para o estado líquido por meio de</p><p>refriamento.</p><p>4. Solidificação – ocorre ao se reduzir ainda mais a temperatura, isto é, passagem</p><p>do estado líquido para estado sólido.</p><p>5. Sublimação – é a transição do estado sólido ao gasoso sem passar pelo estado</p><p>líquido.</p><p>Ex: Gelo-seco.</p><p>Esquema de mudanças de estado físico</p><p>Actividades</p><p>1. Em quantos diferentes estados de agregação podemos encontrar as</p><p>substâncias na natureza?</p><p>R: As substâncias na natureza podem ser encontradas em três diferentes estados de</p><p>agregação, que, são eles: sólido, líquido e gasoso.</p><p>2. Faça o esquema de mudanças de estado físico.</p><p>R:</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 3.1. Estados Físicos das Substâncias.</p><p>Sumário: Introdução à Teoria Cinética dos Gases.</p><p>No estudo dos gases ideais vemos que um gás é composto por átomos e moléculas,</p><p>que se movem de acordo com as leis estabelecidas pela cinemática.</p><p>Com relação à lei dos gases ideais, podemos dizer que ela nos mostra a relação</p><p>entre pressão, volume, temperatura e número de moles.</p><p>A teoria cinética dos gases: consiste em descrever quantitativamente o modelo</p><p>do gás perfeito. As moléculas de um gás perfeito têm movimento teórico caótico e</p><p>contínuos, em que a única contribuição para a energia do gás é a energia cinética de</p><p>translação.</p><p>Ex:</p><p>A teoria cinética dos gases permite determinar a relação entre grandezas</p><p>macroscópicas a partir do estudo do movimento de átomos e moléculas.</p><p>Hipóteses básicas da Teoria Cinética</p><p>A teoria cinética dos gases assenta em (03) hipóteses básicas:</p><p>a) As moléculas dos gases são esféricas rígidas de diâmetros d e massa m em</p><p>movimento aleatório e contínuo;</p><p>b) O tamanho das moléculas é desprezável face ao volume ocupado pelo gás;</p><p>c) Não existe qualquer tipo de interacção entre as moléculas.</p><p>Princípios básicos da teoria cinética dos gases</p><p>A teoria cinética dos gases se baseia em quatro princípios:</p><p>1. O gás é formado por moléculas que se encontram em movimento desordenado e</p><p>permanente e cada molécula pode ter velocidade diferente das demais;</p><p>2. Cada molécula do gás interage com as outras somente por meio de colisões</p><p>(forças normais de contacto);</p><p>3. Todas as colisões entre as moléculas e as paredes do recipeinte que contém o gás</p><p>são perfeitamente elásticas, mas a velocidade de cada molécula pode mudar;</p><p>4. As moléculas são infinitamente pequenas.</p><p>A teoria cinética dos gases foi desenvolvida a partir dos diversos cientistas, em</p><p>especial, dos físicos: James Clerk Maxwell, Ludwig Boltzman e Josian Williard</p><p>Gibbs, que desenvolveram o modelo cinético para os gases e interpretaram o</p><p>comportamento e propriedades da substância na fase gasosa em movimento molecular.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Ao contrário do que propõe a teoria cinética , os gases reais têm o seu volume</p><p>bastante reduzido sob temperaturas muito altas e pressões muito baixas, o que com que</p><p>suas partículas se interagem e influenciam o movimento das outras.</p><p>Na prática, entretanto, os gases perfeitos não existem. O que temos efectivamente</p><p>são os gases reais, que são aqueles comuns, cujo comportamento está bem distante dos</p><p>gases perfeitos.</p><p>Actividades</p><p>1. Em que consiste a teoria cinética dos gases?</p><p>R: A teoria cinética dos gases consiste em descrever quantitativamente o modelo do gás</p><p>perfeito.</p><p>2. Quais são as três hipóteses básicas da teoria cinética dos gases?</p><p>R: As três hipóteses básicas da teoria cinética dos gases são: as moléculas dos gases são</p><p>esféricas rígidas de diâmetros d e massa m em movimento aleatório e contínuo; o tamanho</p><p>das moléculas é desprezável face ao volume ocupado pelo gás; não existe qualquer tipo</p><p>de interacção entre as moléculas.</p><p>3. Mencione os cientistas que desenvolveram a teoria cinética dos gases?</p><p>R:</p><p>Os cientistas que desenvolveram a teoria cinética dos gases foram os físicos James</p><p>Clerk Maxwell, Ludwig Boltzman e Josian Williard Gibbs,</p><p>4. Cite dois dos quatro princípios básicos da teoria cinética dos gases?</p><p>R: Dois dos quatro princípios básicos da teoria cinética dos gases são: as moléculas são</p><p>infinitamente pequenas e cada molécula do gás interage com as outras somente por meio</p><p>de colisões (forças normais de contacto).</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 3.1. Estados Físicos das Substâncias</p><p>Sumário: Dilatação e difusão</p><p>Dilatação</p><p>Em Física, podemos dizer que dilatação térmica é o aumento das dimensões do</p><p>corpo a partir do aumento da temperatura.</p><p>Dilatação é a variação nas dimensões de um objecto devido à variação de</p><p>temperatura.</p><p>Normalmente, são estudadas a dilatação dos sólidos, a dos líquidos e a dos gases</p><p>(linear, superficial e volumétrica).</p><p>1. Dilatação dos sólidos</p><p>De um modo geral, quando aumentamos a temperatura de um corpo sólido,</p><p>aumentamos a agitação das partículas que formam esse corpo. Isso causa um afastamento</p><p>entre as partículas, resultando em aumento nas dimensões do corpo, por outro lado, uma</p><p>diminuição na temperatura de um corpo acarreta uma redução em suas dimensões.</p><p>∆L=L-L0</p><p>∆L=L0.∝∆T</p><p>2. Dilatação dos líquidos</p><p>Os líquidos se dilatam obedecendo as mesmas leis de dilatação dos sólidos. Os</p><p>líquidos não têm forma própria, e sim a forma do recipiente aonde eles se encontram. O</p><p>líquido sofre uma dilatação volumétrica, essas variações podem ser escritas conforme:</p><p>∆VL = YL.V0.∆θ</p><p>3. Dilatação dos gases</p><p>A dilatação dos gases, é mais acentuada que a dos líquidos.</p><p>Ex:</p><p>a) Dilatação linear é aquela em que predomina a variação em uma única dimensão,</p><p>ou seja, o comprimento.</p><p>Ex: Dilatação em cabos, barras, etc.</p><p>b) Dilatação superficial é aquela que estão ligada ao aumento do comprimento e da</p><p>largura do corpo</p><p>c) Dilatação volumétrica, que está ligada ao aumento do corpo em três dimensões,</p><p>comprimento, largura e a altura.</p><p>Difusão</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>A difusão é a capacidade que as moléculas dos gases ou átomos têm se</p><p>movimentarem espontaneamente através de outro gás.</p><p>Classificação da difusão</p><p>Para efeitos de classificação, a difusão é dividida quanto à autodifusão e</p><p>interdifusão.</p><p>a) Autodifusão – quando a difusão se dá entre átomos de mesma espécie.</p><p>Ex: Isótopos.</p><p>b) Interdifusão – quando a difusão se dá entre átomos de espécies.</p><p>Ex: Os protões.</p><p>A difusão é de importância fundamental em muitas disciplinas como a Física, a</p><p>Química e a Biologia.</p><p>a) Em Biologia</p><p>A difusão é a principal forma de transporte para materiais necessários tais como</p><p>amonoácios no interior das células.</p><p>b) Em Química</p><p>A difusão de um gás é um movimento espontâneo de gás através do outro, isto é,</p><p>seu espalhamento em outro meio gasoso.</p><p>c) Em Física</p><p>A difusão é a acção ou efeito de difundir (propagar, divulgar ou espalhar),</p><p>passagem de partículas e de dissolvente a favor do gradiente de concentração.</p><p>Ex: Os meios de comunicação (a rádio, a televisão, as publicações e internet).</p><p>Actividades</p><p>1. Que relação existe entre a dilatação e difusão?</p><p>R: A relação que existe entre a dilatação e difusão é: dilatação é a variação nas dimensões</p><p>de um objecto devido à variação de temperatura; enquanto que, a difusão é a capacidade</p><p>que as moléculas dos gases ou átomos têm se movimentarem espontaneamente através de</p><p>outro gás.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 3.1. Estados Físicos das Substâncias.</p><p>Sumário: Movimento Browniano</p><p>O Movimento Browniano: é o movimento aleatório de partículas num líquido ou</p><p>gás como consequência dos choques das moléculas do meio nas partículas.</p><p>Ex:</p><p>O movimento Browniano foi observado pela primeira vez pelo biólogo Robert Brown</p><p>em 1827, ao estudar as células masculinas de fecundação das plantas (os grãos de pólen).</p><p>Em 1905, Albert Einstein explicou o fenómeno baseando-se na teoria molecular</p><p>segundo a qual as pequenas partículas se movem devido às colisões com as moléculas de</p><p>água que estão em constante movimento (a matéria é constituída por moléculas).</p><p>Em 1926, Jean Perrin, realizou um conjunto de experiencias que comprovaram</p><p>as investigações feitas por Einstein permitindo medir o número de Avogadro.</p><p>Em Física e Química, o número de Avogadro (NA): representa o número de</p><p>partículas contidas em um mol de qualquer substância e o seu valor é igual a 6,023. 1023</p><p>mol.</p><p>O movimento Browniano é causado pelos choques das moléculas do fluido. Estes</p><p>choques, como são muitos e independentes, provocam o movimento aleatório das</p><p>partículas.</p><p>A descoberta de movimento browniano foi um daqueles acidentes que acontece</p><p>na ciência e leva a teorias inovadoras:</p><p> Ao olhar dentro dos vacuólos dos grãos de pólen suspensos em água sob um</p><p>microscópio, ele descobriu algo que parecia oscilar e se mover quase</p><p>aleatoriamente em torno do meio; As moléculas de água, estando em contínuo</p><p>movimento dentro da gota, golpeiam repetidamente os órgãos de pólen.</p><p>O movimento Browniano tem dado grande contributo para outras áreas do</p><p>conhecimento, nomeadamente: Imagionologia, Biologia e Economia.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 3.1. Estados Físicos das Substâncias</p><p>Sumário: Temperatura e movimentos moleculares</p><p>Quando estudamos a Física, passamos a expressar nossas sensações térmicas</p><p>dizendo que os corpos mais quentes têm temperatura mais alta, enquanto os corpos mais</p><p>frios, têm temperatura mais baixa.</p><p>A temperatura é um parâmetro físico proporcional à energia térmica do meio,</p><p>podendo assim, determinar de uma forma directa a energia térmica desse meio. Ela é</p><p>relacionada com os conceitos de frio e calor.</p><p>A temperatura pode ser determinada em diferentes escalas termométricas, dentre</p><p>as quais pode-se citar: Celsius (ºC), Fahrenheit (ºF) e Kelvin (K).</p><p>Movimento molecular – é o movimento das moléculas dentro de uma substância</p><p>sem qualquer influência externa.</p><p>Cinemática: é o ramo da Física que estuda a descrição dos movimentos dos</p><p>corpos.</p><p>A teoria cinética dos gases permite determinar a relação entre grandezas</p><p>macroscópicas a partir do estudo do movimento de moléculas, que se movem de acordo</p><p>com as leis estabelecidas pela cinemática.</p><p>Actividades</p><p>1. O que é a cinemática?</p><p>R: A cinemática é o ramo da Física que estuda a descrição do movimentos dos corpos.</p><p>2. O entendes por movimento molecular?</p><p>R: Entendo por movimento molecular como o movimento das moléculas dentro de uma</p><p>substância sem qualquer influência externa.</p><p>3. Como pode ser determinada a temperatura?</p><p>R: A temperatura pode ser determinada em diferentes escalas termométricas, dentre as</p><p>quais pode-se citar: Celsius (ºC), Fahrenheit (ºF) e Kelvin (K).</p><p>4. Em que pode estar relacionada a temperatura?</p><p>R: A temperatura pode estar relacionada com os conceitos de frio e calor.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Tema # 4 – Força e Massa</p><p>Subtema: 4.1. Força e Interacções.</p><p>Sumário: Tipos de Forças e Seus Efeitos.</p><p>Força (F) é o agente da dinâmica responsável por alterar o estado de movimento</p><p>ou repouso de um corpo.</p><p>A força é directamente proporcional ao produto da aceleração de um corpo pela</p><p>massa, representa-se pela seguinte expressão: F = m . a</p><p>É importante destacar que no Sistema Internacional de unidades de medida da</p><p>força (F) é o Newton (N), da massa (m) é quilograma (kg) e da aceleração (a) é metros</p><p>por segundo ao quadrado (m/s2).</p><p>Interacção: é a acção mútua entre duas partículas ou dois corpos.</p><p>Ex: Terra e a Lua (A interacção</p><p>gravitacional entre a Terra e a Lua é representada</p><p>por duas forças).</p><p>As interacções podem ser compreendidas em quatro leis fundamentais:</p><p>a) A interacção gravitacional – é responsável pelas estruturas muito grandes, como</p><p>as galáxias e os sistemas planetários.</p><p>b) A interacção electromagnética – é responsável pelas propriedades gerais dos</p><p>átomos e das moléculas.</p><p>c) A interacção nuclear fraca – é responsável pela transformação espontânea de</p><p>protões em neutrões (β+) e de neutrões em protões (β-).</p><p>d) A interacção nuclear forte – é responsável por quase todas as propriedades dos</p><p>núcleos atómicos, mas não produz efeitos.</p><p>Tipos de Forças e Seus Efeitos</p><p>As forças são grandezas vectoriais que precisam ser definidas de acordo com o</p><p>seu módulo (sua intensidade), direcção (vertical, horizontal e diagonal) e sentido</p><p>(positivo e negativo).</p><p>Existem diferentes tipos de força na natureza, tais como: força gravitacional</p><p>(peso), eléctrica, magnética, elástica e atrito.</p><p>a) Força gravitacional (peso): é o tipo de força que faz com que dois corpos que</p><p>tenham massa atraiem-se mutuamente.</p><p>b) Força eléctrica: é a atracção ou repulsão de cargas eléctricas (positiva e negativa).</p><p>c) Força elástica (Fel): é a força exercida sobre uma mola que a deforma ou</p><p>comprime.</p><p>d) Força magnética (Fm): é a força de atracção e repulsão exercida pelos ímãs.</p><p>e) Força de atrito (Fat): é a força exercida entre duas superfícies que estão em</p><p>contacto.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Actividades</p><p>1. Qual é a relação entre a força e a inércia?</p><p>R: A relação entre a força e a inércia é a seguinte: Força é o agente da dinâmica</p><p>responsável por alterar o estado de movimento ou repouso de um corpo. Interacção: é a</p><p>acção mútua entre duas partículas ou dois corpos.</p><p>2. Como podem ser definidas as forças como grandezas vectoriais?</p><p>R: As forças são grandezas vectoriais precisam ser definidas de acordo com o seu módulo</p><p>(sua intensidade), direcção (vertical, horizontal e diagonal) e sentido (positivo negativo).</p><p>3. Quantos tipos de forças na natureza existem?</p><p>R: Existem diferentes tipos de força na natureza, tais como: força gravitacional (peso),</p><p>eléctrica, magnética, elástica e atrito.</p><p>4. Quais são as quatro leis fundamentais que podem ser compreendidas na</p><p>inércia?</p><p>R: As interacções podem ser compreendidas em quatro leis fundamentais: a interacção</p><p>gravitacional, a interacção electromagnética, a interacção nuclear fraca e a interacção</p><p>nuclear forte.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 4.1. Força e Interacções</p><p>Sumário: A força como grandeza vectorial. Sua representação gráfica.</p><p>Unidade de medida da força</p><p>A força como grandeza vectorial</p><p>Em Geometria Analítica, um vector é uma classe de segmentos de recta</p><p>orientados, que possuem todos a mesma intensidade, direcção e mesmo sentido.</p><p>Vectores são segmentos de recta orientados e que caracterizam grandezas como</p><p>força e velocidade, são chamadas de grandezas vectoriais.</p><p>O vector força apresenta as seguintes características: módulo, direcção e sentido.</p><p> O módulo de um vector é representado pelo tamanho do segmento de recta e</p><p>indica a intensidade da grandeza.</p><p> A direcção do vector é determinada pela posição do segmento em relação a uma</p><p>direcção de referência que normalmente é horizontal.</p><p> Sentido de um vector é indicado na extremidade do segmento por uma seta</p><p>deixando o vector semelhante a uma flecha.</p><p>A força é uma grandeza vectorial porque ela tem módulo, direcção e sentido.</p><p>Ex: Se você empurrar uma cadeira contra o chão, ela não se mover (em situações</p><p>normais), mas se aplicar uma força de mesmo módulo na horizontal e não houver nada</p><p>além do atrito impedindo o movimento, ela vai se mover.</p><p>Sua representação gráfica</p><p>As forças são representações de grandezas vectoriais, e por isso representam-se</p><p>por meio de vectores.</p><p>Ex:</p><p>Unidade de medida da força</p><p>Newton (N), é uma unidade de medida de força, em homenagem ao físico e</p><p>matemático inglês Isaac Newton.</p><p>Actividades</p><p>1. O que são vectores?</p><p>R: Vectores são segmentos de recta orientados e que caracterizam grandezas como força</p><p>e velocidade.</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Subtema: 4.1. Força E Interacções</p><p>Sumário: Composição de forças. Força resultante</p><p>A composição das forças afirma que o efeito produzido por duas forças não</p><p>paralelas, F1 e F2, aplicadas a um mesmo ponto, é equivalente ao efeito de uma única</p><p>força F3, cuja direcção e módulo são dados pela diagonal do paralelogramo formado a</p><p>partir de F1 e F2.</p><p>A força resultante (Fr) de um sistema de forças, consite no efeito produzido por</p><p>uma força única capaz de produzir um efieto equivalente ao das várias forças aplicadas</p><p>ao corpo.</p><p>Fr = F1 + F2 + F3 ... + F4 = m . a</p><p>A força resultante de um sistema de duas ou mais forças pode determinar-se</p><p>graficamente pela adição dos vectores força.</p><p>Leis de Newton</p><p>As leis de Newton fundamentam a base da Mecânica Clássica. As leis de Newton</p><p>são: Lei da Inércia, Princípio fundamental da dinâmica e da Acção e reacção. Essas</p><p>leis foram publicadas pela primeira vez pelo físico inglês Isaac Newton em 1687.</p><p>1ª Lei da Inércia – Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento</p><p>uniforme em uma linha recta.</p><p>F = 0 V = 0 ou V = constante</p><p>2ª Lei do Princípio fundamental da dinâmica – A mudança de movimento é</p><p>proporcional à força motora imprimida e é produzida na direcção de linha recta na qual a</p><p>força é aplicada.</p><p>F = m . a  𝐚 =</p><p>𝐅</p><p>𝐦</p><p>Onde:</p><p>F: força (N)</p><p>m: massa do corpo (kg)</p><p>a: aceleração (m/s2)</p><p>3ª Lei da Acção e Reacção – A toda acção há sempre uma reacção oposta e de igual</p><p>intensidade: as acções mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e</p><p>dirigidas em sentidos opostos.</p><p>ǀF1,2ǀ = - ǀF1,2ǀ</p><p>Professor: Amândio Caindji Lucas Serafim</p><p>Exercício 1 – Um corpo de massa igual a 2,0kg move-se sobre um piso horizontal e</p><p>sematrito com velocidade inicial de 36,0km/h quando submetido a uma força de 4,0N,</p><p>durante um intervalo de 3,0s. Sobre o movimento desse corpo, determine:</p><p>a) Aceleração do corpo</p><p>b) A velocidade do corpo ao final de 3,0s</p><p>c) O espaço percorrido pelo corpo ao final dos 3,0s.</p><p>Resolução</p><p>a) a =</p><p>F</p><p>m</p><p>=</p><p>4,0</p><p>2,0</p><p>= 2,0m/s2</p><p>b) 𝑎 =</p><p>𝑉𝑓−𝑉𝑖</p><p>𝑡</p><p> 2,0 =</p><p>𝑉𝑓−10</p><p>3,0</p><p> 6,0 = VF – 10</p><p> VF = 16m/s →× 3,6 → 57,6km/h</p><p>c) V2 = V0</p><p>2 + 2As</p><p> 162 = 102 + 2 . 2,0 . S</p><p> S =</p><p>256−100</p><p>4,0</p><p>= 39,0m</p><p>Actividades</p><p>1. Qual é a lei que fundamenta a base da mecânica clássica? Cite-os.</p><p>R: A lei que fundamenta a base da Mecânica Clássica são as leis de Newton. As leis de</p><p>Newton são: Lei da Inércia, Princípio fundamental da dinâmica e da Acção e reacção.</p><p>2. O que diz a 2ª Lei de Newton “Lei do Princípio fundamental da dinâmica”?</p><p>R: A 2ª Lei de Newton “Lei do Princípio fundamental da dinâmica”, diz que mudança de</p><p>movimento é proporcional à força motora imprimida e é produzida na direcção de linha</p><p>recta na qual a força é aplicada.</p><p>3. O que afirma a composição das forças?</p><p>R: A composição das forças afirma que o efeito produzido por duas forças não paralelas,</p><p>F1 e F2, aplicadas a um mesmo ponto, é equivalente ao efeito de uma única força F3, cuja</p><p>direcção e módulo são dados pela diagonal do paralelogramo formado a partir de F1 e F2.</p><p>4 – Um corpo de massa igual a 4,0kg move-se sobre um piso horizontal e sematrito com</p><p>velocidade inicial de 20,0km/h quando submetido a uma força de 8,0N, durante um</p><p>intervalo de 6,0s. Sobre o movimento desse corpo, determine:</p><p>a) Aceleração do corpo</p><p>b) A velocidade do corpo ao final de 6,0s</p><p>c) O espaço percorrido pelo corpo ao final dos 6,0s.</p><p>Resolução:</p><p>a) a =</p>