Trabalho de Física

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Alessandro Volta (1745 - 1827)
Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta foi um físico italiano, que ficou
conhecido especialmente pela invenção da bateria. Mais tarde, viria a receber o
título de conde. Volta foi educado em Como, Itália, onde se tornou professor de
Física na Escola Real em 1774.
De vi attractiva ignis electrici ac phaenomenis inde pendentibus foi seu
primeiro livro científico. Em 1775 ele criou o eletróforo, uma máquina que produzia
eletricidade estática. Em 1779 ele tornou-se professor de Física na Universidade de
Pavia, posição que ocupou durante 25 anos.
Em 1800, como o resultado de uma discórdia profissional sobre a resposta
galvânica, advogado por Luigi Galvani, Volta desenvolveu a tão-falada pilha voltaica
(comprovando que para a produção de eletricidade, a presença de tecido animal
não era necessária), um predecessor da bateria elétrica. Volta determinou que os
melhores pares de metais dissimilares para a produção de eletricidade eram zinco e
prata. Inicialmente, Volta experimentou células individuais em série, cada célula
sendo um cálice de vinho cheio de salmoura na qual dois eletrodos dissimilares
foram mergulhados. A pilha elétrica substituiu o cálice com um cartão embebido em
salmoura. (O número de células, e consequentemente, a voltagem que poderiam
produzir, estava limitado pela pressão exercida pelas células de cima, que
espremeram toda a salmoura do cartão da célula de baixo).
Em 1881 uma importante unidade elétrica, o Volt, foi nomeada em
homenagem a Volta. Também em sua homenagem, uma cratera lunar recebeu este
nome.
André-Marie Ampère (1775-1836)
André-Marie Ampère foi um dos mais importantes cientistas da história.
Tornou-se famoso em razão das suas investigações sobre os fenômenos
eletrodinâmicos. Desde cedo se entregou inteiramente aos estudos da matemática,
onde demonstrou excepcional aptidão para o cálculo.
Aos doze anos, Ampère já dominava os principais teoremas da álgebra e da
geometria, e iniciava a leitura das obras de Leonhard Euler e Jakob Bernoulli.
Em 1803 publicou sua primeira obra em matemática: Ensaio sobre a Teoria
Matemática do Jogo.
Em 1820 apresentou, à Academia de Ciências de Paris, suas primeiras
observações sobre as propriedades magnéticas da corrente elétrica. Ele mostrou
que dois fios quando atravessados por uma corrente elétrica exercem ações
recíprocas. Sete anos depois, publicou a obra Teorias matemáticas dos fenômenos
eletrodinâmicos, unicamente experimentais, obra que conclui suas pesquisas sobre
eletricidade e magnetismo.
Nessa obra Ampère enunciou quatro importantes princípios do
eletromagnetismo, todos eles feitos após diversas experiências. Em suas próprias
palavras disse:
1) as ações de uma corrente ficam invertidas quando se inverte o sentido da
corrente;
2) há igualdade nas ações exercidas sobre um condutor móvel por dois outros,
fixos, situados a igual distância do primeiro;
3) a ação de um circuito fechado, ou de um conjunto de circuitos fechados sobre
um elemento infinitésimo de uma corrente elétrica, é perpendicular a esse elemento;
4) com intensidades constantes, as interações de dois elementos de corrente não
mudam quando suas dimensões lineares e suas distâncias são modificadas em uma
mesma proporção.
A atividade científica de Ampère não se limitou somente ao magnetismo, pois
publicou obras referentes à mecânica, à análise matemática, à geometria dos
poliedros, à refração, à óptica teórica e à zoologia.
Em sua homenagem foi denominada ampère (A) a unidade de medida de
corrente elétrica e Maxwell o apelidou de “Newton da eletricidade”.
Georg Simon Ohm (1787-1854)
Georg Simon Ohm foi um físico e matemático, estudante da Universidade de
Erlangen. Ohm realizou experiências e definiu o conceito de resistência elétrica.
Contribuiu com a física, principalmente para a eletrodinâmica, onde estabeleceu a
lei batizada com seu nome.
Estudante da Universidade de Erlangen, obteve seu doutorado em 1811 com
a apresentação de sua dissertação sobre luz e cores.
Ohm realizou experiências com fios condutores de diferentes espessuras e
comprimentos. Verificou que a resistência elétrica do condutor era inversamente
proporcional à área da secção transversal do fio e diretamente proporcional ao seu
comprimento. A partir de suas observações, definiu o conceito de resistência
elétrica.
Em 1827, publicou o resultado daquele que se tornou o seu mais importante
trabalho - O circuito galvânico examinado matematicamente. Esse trabalho definiu o
que conhecemos hoje como a Lei de Ohm: “A intensidade da corrente elétrica que
percorre um condutor é diretamente proporcional à diferença de potencial e
inversamente proporcional à resistência elétrica do circuito.”
Apesar da importância de suas pesquisas, Ohm recebeu críticas negativas, e
não conseguiu um cargo universitário até o ano de 1833, quando se tornou
professor da escola Politécnica de Nürnberg, Bavária, passando ao cargo de diretor
em 1839.
Somente em 1841 a importância de seu trabalho sobre a resistência de
condutores foi reconhecida, e Ohm recebeu a medalha da Real Sociedade Britânica.
Nikola Tesla (1856-1943)
Tesla foi inegavelmente um dos maiores cientistas de todos os tempos, mas
seu reconhecimento foi tardio. Atualmente, ele é conhecido por suas invenções e
descobertas, fundamentais para a evolução das telecomunicações, transmissão de
energia elétrica etc.
Foi durante os estudos em Karlovac que Tesla se interessou pela
eletricidade, quando um de seus professores conduziu pequenos experimentos.
Depois de concluir seu ensino secundário, Tesla decidiu cursar engenharia. Após
estudar três anos no curso de Engenharia, Tesla decidiu abandoná-lo.
Em 1884, Tesla recebeu a missão de aperfeiçoar 24 máquinas da empresa
Edison Machine Works, sendo-lhe prometido um bônus de 50 mil dólares, caso
conseguisse.
Tesla trabalhou por seis meses na Edison Machine Works, e, depois que
descobriu que a empresa não tinha a intenção de lhe pagar o bônus prometido, ele
se demitiu.
Em 1887, Nikola Tesla inventou um motor elétrico que funcionava por indução
eletromagnética. No ano seguinte, Tesla vendeu a patente de sua invenção para
George Westinghouse.
A empresa de Westinghouse passou a fazer uso da corrente alternada,
enquanto a empresa de Thomas Edison fazia uso da corrente contínua. Esse
cenário inaugurou a guerra das correntes, uma disputa de mercado travada pelas
duas empresas para que o tipo de corrente elétrica usado por cada uma delas fosse
adotado nos Estados Unidos.
O sistema de energia alternada usada por Tesla obteve, em 1893, um
contrato para construção de uma usina hidrelétrica nas cataratas do Niágara. Essa
usina estava sendo construída para fornecer energia elétrica para Buffalo, mas ela
distribuiu energia elétrica para outros locais, como Boston e Toronto, no Canadá. A
inauguração e o sucesso da usina nas cataratas fizeram com que o sistema de
energia alternada se consolidasse nos Estados Unidos como padrão. Isso encerrou
a guerra das correntes.
Depois do sucesso com o motor elétrico de corrente alternada, Tesla seguiu
em frente com outros projetos. Em 1901, ele iniciou um projeto para fazer a
transmissão de energia elétrica sem precisar de fios. Seu intento fracassou, no
entanto, cientistas falam que tal projeto permitiu a criação de objetos, como o
controle remoto, e que tecnologias, como a internet wireless, fossem possíveis.
● Invenções de Nikola Tesla
Motor AC
Em 1887, Tesla desenvolveu um motor elétrico que funcionava por corrente
alternada, baseando-se no já então conhecido fenômeno da indução
eletromagnética. O motor desenvolvido por Tesla funcionava por correntes
polifásicas, isto é, correntes elétricas alternadas, defasadas de um pequeno
intervalo de tempo entre seus picos de intensidade.
Bobina de Tesla
A bobina de Tesla é um dispositivo elétrico que utiliza um transformador, um
interruptor de faísca e um capacitor para gerar tensões extremamente altas e
correntesde alta frequência. A bobina secundária, ressonante, amplifica essas
oscilações, resultando em descargas elétricas impressionantes conhecidas como
faíscas ou arcos. É usada principalmente para exibições experimentais e de
entretenimento, não tendo muitas aplicações práticas.
Thomas Edison (1847-1931)
Thomas Alva Edison foi um dos maiores inventores da humanidade. Sua
maior invenção foi a lâmpada elétrica. Uma marca muito importante da infância do
jovem é que ele tinha uma grande curiosidade pelas ciências e pela mecânica e
gastava parte do seu tempo realizando pequenos experimentos.
Em 1862, Thomas Edison foi ensinado a manusear um telégrafo e isso
possibilitou que conseguisse um emprego. No começo de 1869, Thomas Edison
decidiu se dedicar inteiramente a invenções.
O resultado dessa dedicação foi a criação de uma máquina que registrava
votos, sendo essa sua primeira invenção. Ele registrou a patente desse aparelho,
que não lhe rendeu nenhum retorno financeiro. Thomas Edison, então, se mudou
para Nova York.
Na nova cidade, ele aprimorou um dispositivo que registrava a cotação da
bolsa de valores. Esse artefato recebeu o nome de Universal Stock Printer e foi um
grande sucesso, utilizado por várias décadas. Ainda em 1869, Thomas Edison
formou uma pequena empresa com Franklin L. Pope, chamada de Pope, Edison &
Co.
O objetivo dessa empresa era atuar no ramo das invenções e tinha como
prioridade realizar melhorias no telégrafo. O trabalho de Edison permitiu que ele
desenvolvesse um mecanismo que fazia com que o telégrafo pudesse enviar duas
mensagens ao mesmo tempo para diferentes direções. Ele vendeu essa patente por
cerca de 10 mil dólares.
O sucesso dos seus negócios permitiu a Thomas Edison a abertura de um
novo laboratório em Menlo Park, cidade localizada em Nova Jersey. Nesse local, ele
https://mundoeducacao.uol.com.br/matematica/bolsas-valores.htm
realizou um trabalho intenso que resultou em diversas invenções e no
aprimoramento de muitas máquinas já existentes.
Esse laboratório se tornou o primeiro local de pesquisa industrial da história,
onde uma série de invenções foram concebidas. A atuação de Thomas Edison em
seu novo laboratório fez com que ele ficasse conhecido como “feiticeiro de Menlo
Park”. As duas principais invenções realizadas por Edison em seu novo laboratório
foram o fonógrafo e a lâmpada incandescente.
Criado em 1877, o fonógrafo era um aparelho que tinha a capacidade de
gravar e reproduzir sons. Essa invenção só teve grande repercussão no final do
século XIX. A lâmpada incandescente, criada em 1879, foi a invenção mais
destacada de Thomas Edison. Ela consistia em uma lâmpada feita por um bulbo de
vidro a vácuo contendo um filamento com algodão carbonizado. Quando Edison
ligou essa lâmpada à energia elétrica, ela permaneceu acesa por cerca de 40 horas.
Na guerra das correntes, Tesla defendia a implementação da corrente
alternada, enquanto Edison era defensor da corrente contínua. No final, a corrente
alternada foi adotada, fazendo com que Thomas Edison saísse derrotado da
disputa.
Michael Faraday(1791-1867)
Michael Faraday foi um físico e químico inglês. Em 29 de agosto de 1831
descobriu a indução eletromagnética. Foi o pai do motor elétrico e do gerador
elétrico. É de sua autoria os termos técnicos usados na eletrólise como: eletrodo,
eletrólito e íon.
Faraday escreveu: “Dois livros ajudaram-me de maneira especial: a
Britannica Encyclopedia e Conversations on Chemistry, de Jane Marcet, que me deu
os fundamentos daquela ciência”.
Em 1810, Faraday fez um breve curso de Filosofia Natural e suas anotações
desse período foram, mais tarde, encadernadas em dois volumes. Nesse mesmo
ano, foi convidado para assistir as conferências de Sir Humphry Davy, químico
inglês e presidente da Royal Institution.
https://mundoeducacao.uol.com.br/curiosidades/as-lampadas-edison.htm
Aos 20 anos resolveu abandonar seu emprego de encadernador e com o
desejo de obter um emprego em um laboratório científico, escreveu uma carta ao Sir
Humphry e junto com a carta enviou seu caderno de notas.
Humphy recebeu Faraday, que lhe informou que também realizava
experiências químicas e eletroquímica e que construíra uma pilha voltaica e
decompusera eletricamente diversas substâncias.
Sete meses depois, como assistente de Sir Humphry, Faraday viajou pela
Europa, em uma viagem científica, quando o químico fez diversas conferências e
provações.
● Experiências e descobertas
Por volta de 1821, atraído pelas experiências do físico dinamarquês Oersted,
que revelara que a "corrente elétrica tinha a propriedade de modificar a direção de
uma agulha magnética", Faraday verificou, invertendo a experiência, que "os
magnetos exercem ação mecânica sobre os condutores percorridos pela corrente
elétrica."
Para chegar a essa conclusão, Faraday colocou um ímã verticalmente sobre
um banho de mercúrio, de modo que uma de suas extremidades ficasse imersa no
líquido.
Em seguida, ligou um fio condutor ao mercúrio, fechando o circuito, observou
que o fio se movia em torno de seu ponto de suspensão e descrevia círculos em
volta do ímã.
Se ao contrário, o fio fosse mantido fixo e o ímã deixado livre, este girava em
torno do fio. Com essa experiência, fundamental para o desenvolvimento
tecnológico posterior, Faraday criou o primeiro motor eletromagnético.
Em 1823, Faraday liquefez o cloro e, em 1824 foi eleito para a Royal Society,
de Londres, e deu início a uma série de conferências.
Em 1825 isolou o benzeno e, retornando as experiências sobre o
eletromagnetismo, em 29 de agosto de 1831, descobriu a indução eletromagnética.
O fenômeno já percebido por Argo e Ampère, foi cientificamente comprovado por
Faraday.
● Leis de Faraday
Em 1834, reexaminando os trabalhos de Alessandro Volta sobre os
fenômenos eletroquímicos, Faraday procedeu a uma série de experiências e
mostrou que uma transformação química pode ser causada pela passagem de
eletricidade por meio de soluções aquosas de compostos químicos, o que resultou
no estabelecimento das "leis da eletrólise" ou "leis de Faraday".
1. A primeira lei da eletrólise diz que “a massa de substância decomposta pela
eletrólise é proporcional à quantidade de eletricidade que atravessa o
eletrólito”.
2. A segunda diz que “as massas de diferentes substâncias libertadas pela
mesma quantidade de eletricidade são proporcionais aos respectivos
equivalentes-grama”. Denominou-se “Faraday” a quantidade de eletricidade
necessária para libertar um equivalente-grama de qualquer substância.
Os notáveis trabalhos e descobertas de Faraday o consagraram como o
mais" ilustre representante da física experimental do século XIX."
Charles Augustin de Coulomb (1736-1806)
Charles de Coulomb foi um importante pesquisador para a Física, e sua
principal descoberta diz respeito à determinação da lei da força elétrica. Ele estudou
engenharia no Royal Engineering School of Mézières e, então, ingressou para o
exército, onde pôde aplicar seus conhecimentos de mecânica à construção de
balanças de torção.
Além de suas contribuições para o estudo da força elétrica, Coulomb estudou
fenômenos como atrito, viscosidade de fluidos, elasticidade de fibras metálicas,
repulsão entre polos magnéticos, balanças de torção e, finalmente, o
desenvolvimento da lei matemática responsável por explicar a força de repulsão
entre cargas elétricas.
https://www.ebiografia.com/alessandro_volta/
Em 1773, Coulomb publicou um trabalho para a Academia de Ciência de
Paris, nesse trabalho, ele explicava a influência das forças de atrito e da coesão
molecular para o estudo de problemas estatísticos.
Mais tarde, em 1774, foi reconhecido pela Academia de Ciência de Paris por
suas habilidades matemáticas relacionadas ao uso do cálculo para a resolução de
diversas discrepâncias em problemas enfrentados pela engenharia.
Coulomb publicou, no ano de 1777, o artigo em que explicava o
desenvolvimento de sua balança de torção, sendo agraciado com um prêmiopor
sua genialidade. Entre os anos de 1785 e 1791, Coulomb escreveu sete importantes
memorandos nos quais ele tratava de vários aspectos pertinentes a fenômenos
elétricos e magnéticos, tais memorandos contribuíram para impulsionar o
desenvolvimento do eletromagnetismo.
Em 1785, com o uso de sua balança de torção, Coulomb produziu seu
trabalho mais notório: a lei de Coulomb. Tal lei estabeleceu que cargas elétricas
puntuais deveriam atrair-se ou se repelir, de acordo com sua carga, com
intensidades inversamente proporcionais ao quadrado da distância entre elas. Sua
engenhosidade e habilidade matemática contribuíram grandemente para o avanço
dos estudos da teoria eletromagnética.