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domingo, 12 de junho de 2011

DECAIMENTO ALFA, BETA E RAIOS GAMA

SIMULAÇÃO DO DECAÍMENTO ALFA - UNIVERSIDADE AMERICANA DO COLORADO

SIMULAÇÃO DO DECAÍMENTO BETA - UNIVERSIDADE AMERICANA DO COLORADO

domingo, 10 de outubro de 2010

O Efeito Estufa

Clique aqui para ver o vídeo sobre o Efeito Estufa (crédito para o Centro de Referência Virtual do Professor - Secretaria de Estado da Educação - MG). Responda estas questões (clique aqui).

Mapa Conceitual - Mecânica I (clique no mapa para visualizá-lo melhor)

Mapa Conceitual - Eletromagnetismo (clique no mapa para visualizá-lo melhor)

Mapa Conceitual - Introdução à Óptica (clique no mapa para visualizá-lo melhor)

Questões sobre Irradiação Térmica:

1. Algum dos seguintes objetos não emite energia radiante?
a- o Sol
b- a lava de um vulcão
c- carvões em brasa
d- seu caderno
Todos emitem energia.
2. Se um bom absorvedor de energia radiante fosse um mau emissor, como sua temperatura se compararia com a temperatura de suas vizinhanças?
A sua temperatura seria maior.
3. Jorge acende maçarico de propano em seu rancho numa manhã fria, e aquece o ar até 20 °C. Por que, então, ele ainda sente frio?
Porque ele irradia mais energia para as paredes do que elas irradiam de volta. A sensação térmica de conforto depende não apenas do ar estar aquecido, mas também das paredes.
4. É mais eficiente pintar os radiadores do aquecimento de sua casa de cor preta ou de cor prateada?
Embora o processo de transferência predominante, neste caso, seja a convecção, o radiador na cor preta contribuiria, com a radiação, para otimizar a eficiência do aquecedor.
5. Que cores seriam apropriadas para o nosso vestuário no verão e no inverno? Explique.
No verão é melhor usar cores claras, que refletem boa parte da radiação luminosa, enquanto que no inverno é preferível cores escuras, que facilitam a absorção da radiação luminosa.
6. Como compreender o fenômeno físico da irradiação do calor pode influenciar a escolha das cores para a decoração da sua casa?
Nas regiões quentes é melhor selecionar cores frias (como o verde, azul e o branco) e nas regiões frias, as cores quentes (vermelho, amarelo, laranja, preto) caem melhor. As coisas com cores frias, ou claras, refletem a maior parte das ondas luminosas. O contrário acontece com as coisas com cores frias. As coisas brancas refletem todas as radiações luminosas. O contrário acontece com as coisas pretas.
7. Qual é provavelmente mais fria: uma noite estrelada ou uma noite sem estrelas?
As noites estreladas são mais frias, pois a Terra irradia diretamente para o gelado espaço exterior. Nas noites nubladas, as nuvens “devolvem” parte da irradiação emitida pelo planeta.
8. Durante o inverno, por que o pavimento das rodovias nas pontes tende a estar mais coberto de gelo do que o pavimento que está sobre o solo?
A energia irradiada pelo pavimento das estradas sobre o solo é parcialmente reabastecida pelo calor conduzido através do solo, vindo do interior da Terra. Mas não há contato entre o pavimento sobre as pontes e o solo, de modo que ele recebe muito pouco, ou nenhum, reabastecimento de energia vinda do solo. Por isso, o pavimento rodoviário nas pontes é mais frio do que sobre o solo, o que aumenta a chance de formação de gelo.
9. Por que muitas vezes a geada se forma sobre a grama e a palha e não sobre o cimento e as pedras?
Porque os materiais isolantes, como a grama e a palha, são predominantemente radiadores, ficando mais frios do que o ar.
10. Por que as pupilas dos olhos parecem escuras e quando sob um flash fotográfico ficam cor-de-rosa?
Porque nossa retina é avermelhada e o flash permite captar a luz que ela reflete.
11. Por que um pavimento de asfalto e um automóvel escuro mantêm-se mais quentes do que seus arredores em um dia quente, mas esfriam mais rápido ao anoitecer?
Porque são bons absorvedores da energia radiante abundante durante o dia, e bons emissores da energia que contêm durante a noite.
12. Explique por que, para controlar inundações causadas por derretimento de neve, uma técnica é cobrir a superfície da neve das montanhas com fuligem jogada de aviões.
Porque a fuligem, por sua cor, absorve a radiação solar. O calor por condução derrete parte da neve, impedindo o seu acúmulo.
13. Explique por que porções com cristais de geada revelam as entradas escondidas para a toca de um camundongo.
Os cristais que se aglomeram na entrada se formam da respiração congelada do camundongo.
14. O que acaba acontecendo com a energia solar que incide na Terra?
A energia é absorvida, mas a maior parte é irradiada.
17. Por que os coletores dos aquecedores solares são pintados de preto? Quais as vantagens dos aquecedores solares? Quais os problemas para a utilização da energia solar para gerar eletricidade?
Para aumentar a absorção da radiação luminosa. Constitui numa alternativa econômica para o aquecimento convencional. Os problemas têm a ver com as variações na transmissão da radiação solar, a necessidade de dispositivos eficientes de armazenamento e coleta e preços acessíveis de equipamentos, para a geração de eletricidade.
18. Qual o segredo do funcionamento de uma garrafa térmica?
A presença de dois elementos;
1. O vácuo, que reduz a transferência de calor por condução e convecção;
2. O espelhamento das superfícies de parede dupla, que reduz a transferência de calor por irradiação.
19. Por que nos encolhemos quando sentimos frio?
Porque é a forma de reduzir ao máximo a superfície de radiação e, portanto, a perda de energia.
20. Por que os pólos da Terra têm a temperatura média bem menor que o equador?
      Porque os raios luminosos se concentram no equador. Veja as figuras abaixo:

Fontes:  geology.iastate.edu; energypower.com.pt. 

segunda-feira, 13 de setembro de 2010

Matéria sobre transmissão de Calor

Prezados alunos,

O conteúdo sobre energia térmica, terceiro bimestre, poderá ser encontrado clicando aqui (veja os tópicos 5, 6, 7 e 8). Fique à vontade para assistir aos vídeos da matéria apresentada e boa prova!

Algumas Curiosidades Relacionadas à Termologia



    Por que muitas panelas são feitas de alumínio, com cabos de madeira? O que aconteceria se os cabos da colheres ou panelas de cozer fossem de metais e por quê? Porque os metais são bons condutores de calor, ao passo que a madeira é um bom isolante do calor. Os cabos de metais aqueceriam logo e queimariam a mão do cozinheiro. 
     Por que não sentimos tanto frio num dia com temperatura média de 20 °C? Porque o ar é um mau condutor térmico.
    Por que os animais da floresta encontram abrigo do frio em bancos de neve e em buracos na neve? (Dica: é o mesma explicação para o material em que é feito os iglus dos esquimós). A neve é um bom isolante térmico.
    Por que o piso de azulejo parece mais frio que o de madeira, ambos na mesma temperatura? Porque o piso de azulejo tem uma condutividade térmica maior que a da madeira, facilitando a transferência de calor, embora com a mesma temperatura.
    Em regiões desérticas (quentes durante o dia e frias durante a noite), as paredes das casas frequentemente são feitas de argila. Por que é importante que as paredes de argila sejam grossas? Para dificultar a entrada do calor durante o dia e a sua saída durante a noite.
    Por que o excesso de gelo, no congelador da geladeira, dificultará o congelamento dos alimentos? Porque ele é um isolante térmico.
    Por que trabalhadores em altos-fornos usam roupas de lã? A lã atua como isolante térmico.
    Você consegue manter seus dedos ao lado da chama de uma vela sem se queimar, mas não pode mantê-los acima da chama. Por quê? Porque o ar quente, por convecção, sobe.
    Explique o fenômeno da inversão térmica. As camadas de ar próximas à superfície terrestre, especialmente no inverno, por condução, ficam mais frias que as camadas superiores de ar. Como a convecção não ocorre, o ar fica estacionado, e a poluição atmosférica presente nele também.
    Qual deve ser a posição, numa sala, do aparelho de ar condicionado e do aquecedor? Explique. O ar frio que sai do aparelho de ar condicionado descerá, por ser mais denso, e o ar quente que sai do aquecedor subirá, por ser mais leve. Desse modo, o ar condicionado deve ser posicionado na parte de cima de uma sala, enquanto que o aquecedor deve ficar embaixo.
    Os agasalhos, blusas de lã ou cobertores esquentam? Na realidade, eles não esquentam, mas atuam como isolante térmicos da energia térmica do nosso próprio corpo.
    Por que os pássaros eriçam suas penas quando sentem frio? Para acumularem entre elas bolsas de ar, que age como isolante térmico.
    Como se formam as brisas marítimas e terrestres? Formam-se com o movimento do ar, por convecção entre o solo arenoso, de boa condutividade térmica, e a água, com condutividade térmica menor. Durante o dia ocorre a brisa marítima, quando o ar quente do solo cede lugar ao ar frio que vem do mar. Durante a noite, ocorre a brisa terrestre, quando o ar quente acima da água cede lugar ao ar fria que sai do continente.
    Como alguns pássaros, aviões planadores e asas-delta conseguem ganhar altura? Aproveitam-se das correntes de convecção ascendentes (que sobem), constituída por bolsas de ar quente, que é menos denso.
    Por que nas geladeiras de uma porta as prateleiras são de grades? Para permitir um trânsito maior das correntes de convecção, do ar frio do congelador que desce, e do ar quente da parte inferior, que sobe.
    Como se origina o movimento das placas tectônicas? O calor intenso no interior da Terra aquece as camadas do manto e geram correntes de convecção térmica ascendentes. Ao atingirem as litosfera sofrem um pequeno resfriamento e provocam um arrastamento nas placas tectônicas. Esse movimento tem uma relação com as atividades sísmicas.


sábado, 17 de julho de 2010

Os Transistores



Rádios, aparelhos de TV, aparelhos auditivos em miniatura — estes muito devem sua existência aos transistores. O que há por trás destas maravilhas eletrônicas? As idéias têm muito que ver com um ramo da física chamado mecânica quântica, cujos objetos de estudo são extremamente pequenos, como os átomos e os elétrons.
Basicamente, um transistor cumpre as mesmas tarefas que uma válvula a vácuo. Muitas de suas aplicações se centralizam em seu papel de amplificador. Isto é, o transistor fortalece os sinais recebidos, por exemplo, pelas antenas de rádio e de TV.
Este instrumento amplificador pode ser imaginado como se tomássemos pequena quantidade de sinal elétrico de um lado do transistor, o copiássemos e lançássemos grandes quantidades do padrão elétrico do outro lado. O transistor usado como amplificador toma uma imagem elétrica na forma de corrente e emite, talvez, vinte vezes a corrente de entrada que tem o mesmo padrão elétrico.
Vantagens
Talvez alguém pense: Se os transistores fazem basicamente a mesma coisa que as válvulas, por que se incomodar com eles? Porque o transistor tem vantagens sobre seu ancestral, a válvula a vácuo.
* Uma primeira vantagem é o diminuto tamanho do transistor. É de tamanho quase cem vezes menor que a válvula a vácuo de função similar; em outras palavras, uma válvula talvez seja tão grande quanto o polegar dum homem, mas o transistor tem cerca do tamanho de uma ervilha. Por causa dos transistores, todos os tipos de aparelhos eletrônicos podem ser miniaturizados.
* Uma segunda vantagem destes diminutos dispositivos eletrônicos é que podem funcionar com muito menos energia que as válvulas. Isto se dá porque os transistores não têm nenhum filamento ou aquecedor. A fim de que uma válvula funcione, tem de ter um aquecedor chamado filamento (como o piloto de um fogão elétrico, apenas sendo muito menor) para “queimar” os elétrons do cátodo ou região que emite elétrons da válvula. O transistor não precisa de tal aquecedor. E, visto que o transistor não produz quase nenhum calor, não fica quente. Toda vez que a válvula fica quente, dispende energia.
* Uma terceira vantagem é que o transistor, não precisando de um período de aquecimento como as válvulas, começa a funcionar instantaneamente.
* Quarta vantagem: O transistor também é mais durável, visto que não tem fios finos suspensos nele, como o faz a válvula. Como resultado, o transistor dispõe de mais fidedignidade. Alguns calcularam que um transistor, operando o dia e a noite inteiros, a cada dia do ano, duraria de oito a dez anos. Realmente, há pouca razão para que estes se gastem; no entanto, batidas, mudanças de temperatura e a umidade têm efeitos adversos sobre eles.
Por causa de suas muitas vantagens, uma das coisas que os transistores tornaram possíveis é o satélite de comunicações. Em 3 de julho de 1962, o satélite de comunicações Telstar, foi usado para transmitir programas de televisão ao vivo dos EUA para a Europa. O Telstar recebeu sinais de uma estação terrestre nos EUA, amplificou estes sinais e então os retransmitiu, de modo que puderam ser captados por outra estação terrestre distante. Visto que os transistores operam com muito pouca energia, as baterias velares poderiam ser usadas como fonte de energia. O satélite Telstar usa uma válvula a vácuo, 1.064 transistores e outros instrumentos de “solid state”. Os satélites de comunicações lançados desde o Telstar têm todos usados transistores. Mas, de que são feitos os transistores’
 Os Materiais Semicondutores
Os materiais que conduzem eletricidade com grande facilidade são chamados condutores. A prata, o alumínio e o cobre, por exemplo, são condutores. Agora, por que será que certo material é bom condutor? É por causa do grande número de elétrons livres no material. Exatamente o que se quer dizer com elétrons “livres”? Bem, os elétrons são livres nestes materiais no sentido de que podem passar facilmente de um átomo, que contém o condutor, para outro.
Em contraste com os materiais que são bons condutores de eletricidade, alguns materiais são chamados de isoladores. Tais materiais não dispõem de elétrons livres. Como resultado, a eletricidade não fluirá facilmente através deles. Compreensivelmente, tais materiais são usados em aparelhos domésticos para impedir o choque elétrico. Assim, temos pinos elétricos cobertos de borracha e tomadas de luz de plástico.
Há também uma outra classe de materiais — um tipo de sólidos conhecidos como semicondutores. Os materiais desta classe não conduzem muito bem a eletricidade e não são bons isolantes. Por isso, tais materiais são denominados semicondutores. O germânio (descoberto por um químico alemão e assim chamado em honra à Alemanha) e o silício são os materiais semicondutores mais amplamente conhecidos.
Agora, por que será que a terceira classe de materiais não são bons para servir quer como condutores quer como isolastes? A razão de serem condutores apenas medianamente bons é que não possuem elétrons livres. E não são bons isolantes   porque não é preciso de muita energia para produzir elétrons livres. Com efeito, o número de elétrons livres aumenta cerca de um milhão de vezes quando a temperatura é elevada de 17,8°C abaixo de zero para cerca de 176,7°C.
Os transistores começam com material semicondutor cristalino puro, e, porque este material se acha no estado sólido de matéria, em contraste com os estados líquido gasoso, menciona-se os transistores como dispositivos de “solid state”.
Bastante estranho é que o material semicondutor não pode ser posto a operar muito em seu estado puro; mas, quando se lhe adiciona a quantidade certa de impurezas, pode ser posto a funcionar bastante.
Mas, por que precisam ser apresentadas impurezas? Porque pequeno vestígio de certas impurezas produzem alguns elétrons livres ou a falta de elétrons. Assim, algumas impurezas não produzem elétrons livres, mas, antes, retiram os elétrons de alguns átomos do semicondutor. Qual é o resultado? A ausência dum elétron num átomo. Isto é chamado buraco ou vazio. Agora, a vantagem dum “buraco” é que pode mover-se de um átomo para outro. E o fluxo destes “buracos” que se movem de um átomo para outro, forma uma corrente elétrica. O “buraco” se torna o condutor de eletricidade positiva, que é o contrário do elétron de carga negativa.
O material semicondutor que tem elétrons livres é chamado de Tipo N (por causa da carga negativa). Quando o material tem “buracos” ou déficits de elétrons, é chamado do Tipo P (por causa da carga positiva).
Para ilustrar: Se se dissolver o arsênico em silício ou germânio derretidos muito puros, há ali uma abundância de elétrons que podem quase ser considerados como elétrons livres. O resultado é o material do Tipo N, porque o átomo de arsênico tem cinco elétrons exteriores por átomo, ao passo que o germânio tem apenas quatro, de modo que há uma abundância de elétrons. Tais elétrons são mui facilmente excitados para se tornarem elétrons livres.
Agora, o que dizer se adicionar boro ou alumínio ao material semicondutor? Bem, estes dois elementos têm apenas três elétrons exteriores. Assim, há uma escassez de elétrons em comparação com o germânio; desse modo, existe um “buraco”. O resultado é o material do Tipo P.
 O transistor que consiste em uma camada de material do Tipo P medido entre dois do Tipo N é chamado um transistor NPN. O transistor que consista numa camada de material do Tipo N entre dois do Tipo P é chamado um transistor PNP.
As junções destes materiais são onde ocorre a ação amplificadora. Pode-se pensar neles como válvulas que deixam passar livremente ou não a corrente, dependendo do modo em que o potencial elétrico ou voltagem é colocado entre estas duas junções.
Microminiaturização : Os Circuitos Integrados
Muito embora o transistor seja de tamanho pequeno e use pouca energia em comparação com a válvula, novos aperfeiçoamentos têm resultado em ainda menores conjuntos eletrônicos do que os transistores. Estes são chamados circuitos integrados ou simplesmente CIs.
Neste novo aperfeiçoamento, os transistores, bem como outros elementos do circuito, são colocados todos juntos numa série de camadas. Estes pequenos conjuntos são circuitos inteiros, ao invés de apenas um só componente (digamos um transistor) de um circuito. Os circuitos integrados permitem a microminiaturização.
Para ilustrar a diferença entre os circuitos inteiros e os componentes individuais dum circuito, imaginemos uma caixa tão grande quanto um vasilhame de leite de aproximadamente dois litros. Então, um circuito contendo talvez cem partes convencionais poderia ser colocado em tal caixa. Mas, com circuitos integrados, quantas partes poderiam ser colocadas naquele mesmo espaço? Cerca de um bilhão. Assim, os novos aperfeiçoamentos são deveras surpreendentes. O progresso do homem na arte de miniaturização deve muito, deveras, aos transistores.

sexta-feira, 16 de julho de 2010

Cuidado com o raio!

Um raio mediano pode estar carregado de dezenas de milhões de volts de eletricidade, com uma corrente de dezenas de milhares de ampères. Em comparação, o circuito elétrico típico numa casa é geralmente de 15 ampères.  O que você pode fazer para minimizar o risco de ser atingido por um raio? Note as seguintes sugestões:
• Se de todo possível, procure abrigar-se num lugar coberto. Até mesmo um carro oferece uma boa proteção. Seria bom abrigar-se num edifício? Se ele tiver um pára-raios, pode oferecer segurança. No entanto, é melhor evitar estruturas que não são aterradas, com telhados de metal, e locais que ficam perto de antenas e cercas de metal.
• Fuja de lugares descampados, como lagos, campos, e campos de golfe. Árvores altas e isoladas também podem constituir perigo. Se você estiver num lugar onde há muitas árvores, abrigue-se perto das árvores mais baixas. Se a tempestade estiver ameaçando pegá-lo desprevenido e você se vir impossibilitado de sair de uma área descampada, agache-se junto ao solo com os braços em volta dos joelhos. Não se deite, pois é importante minimizar a superfície que fica exposta ao raio.
• Mesmo que esteja dentro de casa, você pode tomar certas precauções. Algumas sugestões: evite tocar em condutores elétricos. Convém evitar tomar banho de chuveiro ou de banheira, ou usar o telefone. Desligue da tomada computadores, aparelhos de TV e outros eletrodomésticos, pois eles poderão ser danificados se a casa for atingida por um raio.
• Caso alguém seja atingido por um raio, é vital administrar a ressuscitação cardiopulmonar (RCP) imediatamente. Em muitos casos, pessoas que foram atingidas por raio foram ressuscitadas com a RCP, mesmo quando pareciam estar mortas.
* Um ampère é uma unidade de medida de intensidade de corrente elétrica. Os volts indicam a tensão.

Proteja-se dos perigos com a eletricidade

• Cuidado quando estiver no banheiro. Este não é lugar para rádios, aquecedores elétricos, secadores de cabelo ou abajures de pé. Acima de tudo evite tocar, ou ligar e desligar aparelhos elétricos ou interruptores quando estiver na banheira ou no chuveiro. Isso significa brincar com a morte.
• Quando suas mãos ou pés estiverem molhados, jamais toque em nada elétrico.
• Tenha cuidado ao colocar lâmpadas. Poderá ser eletrocutado se seus dedos escorregarem para dentro do soquete.
• Para proteger as crianças, use tampas de segurança nas tomadas elétricas. Os buraquinhos nas tomadas elétricas talvez atraíam as crianças pequenas a meter agulhas, as unhas, tesouras ou outros objetos neles.
• Ao remover o fio de ligação dum aparelho elétrico, sempre o retire por puxá-lo pelo pino, e não por puxar o fio.
• Ao pregar um prego na parede, use de precaução extra se não souber exatamente onde estão os fios elétricos. Usualmente correm em sentido vertical e horizontal das tomadas e dos interruptores.
• Antes de sair de casa para passar férias extensas, retire os pinos das tomadas ou desligue sua chave-geral como precaução contra incêndio.
• De tempos a tempos inspecione os fios elétricos para ver se o isolamento ainda é flexível e não está rachado. Examine-os em especial nas tomadas e no ponto em que entram no aparelho. Fios descascados são um incêndio em potencial.
• Não passe nenhum fio elétrico sob o tapete. Se o isolamento ficar gasto, talvez dê curto circuito, possivelmente provocando um incêndio.
• Utilize fusíveis que são de amperagem apropriada para o circuito envolvido. Usar fusíveis de amperagem maior do que o circuito exige pode causar um incêndio doméstico. Uma solução melhor é mudar um aparelho para uma tomada de outro circuito.
• Devido ao acúmulo de alta voltagem, jamais brinque com o interior dum televisor se estiver ligado.
• Ao usar aparelhos que consomem muita energia, tais como ferros elétricos, torradeiras e fogões elétricos, certifique-se de possuir fio grosso se precisar duma extensão. Deve ser uma extensão com fio bastante grosso, e não apenas com isolamento extra.
• Se a torrada ficar presa numa torradeira, não meta uma faca nem outro utensílio para retirá-la, a menos que tenha retirado o fio da tomada.
• A maioria dos aparelhos elétricos estão equipados com pinos com o “terra”, para isolar com segurança a armação ou caixa do equipamento. Certifique-se de que o aparelho esteja isolado antes de usá-lo.
• Se presenciar um acidente elétrico, não toque na vítima enquanto a corrente estiver ligada. De outra forma, talvez também possa ser eletrocutado. Primeiro, desligue a corrente tão rápido quanto possível. Remova o pino, desligue a tomada ou desatarrache o fusível. Numa emergência, usando como intermediário vários jornais secos, uma tábua seca, um tapete de borracha ou algum outro material isolante, segure na roupa da vítima e a arranque do condutor de energia. Uma corda seca ou um lençol da cama podem ser de ajuda também. Se a respiração ou batida cardíaca da pessoa tiver cessado, aplique de imediato a respiração artificial.

quarta-feira, 14 de julho de 2010

Curiosidades dentro do Eletromagnetismo

Seguem algumas perguntas interessantes, relacionadas com o nosso dia-a-dia e o eletromagnetismo. Esta matéria foi tirada do livro Física do Dia-a-dia de Regina Pinto de Carvalho (organizadora), Editora Gutenberg, Belo Horizonte, 2006:


  1. Por que aparecem “chuviscos” na televisão quando um canal está fora do ar?

O “chuvisco” e o chiado são uma amostra da confusão eletromagnética que reina no nosso meio. Quando sintonizamos um canal em determinada emissora, o aparelho receptor capta os sinais enviados por ela e os traduz em som e imagem. Se tentarmos sintonizar um canal que está fora do ar, não há nada sendo enviado pela emissora, mas a nossa atmosfera está cheia de ondas desordenadas, criadas pelo campo magnético da Terra, pelas turbinas de aviões, por outras torres de transmissão etc. É essa mistura que a TV capta e traduz como chuvisco e chiado.

  1. Por que, quando estamos conversando no telefone sem fio, começamos a ouvir a conversa de outras pessoas?

O telefone sem fio pode ser considerado um misto de telefone e rádio. Ele é composto de duas bases, uma fixa – conectada à rede telefônica convencional – e uma móvel, dotada de antenas que propiciam a comunicação por meio de ondas de rádio. Assim, o aparelho pode captar mensagens enviadas de um lugar para outro, por intermédio de ondas eletromagnéticas, como acontece com um rádio comum. As bases fixa e móvel devem operar na mesma freqüência. Mas nem sempre isso é conveniente, uma vez que outro telefone sem fio, operando na mesma freqüência, pode causar interferência, fazendo com que percebamos a conversa de outras pessoas. Os aparelhos mais sofisticados têm um seletor de canais que faz uma varredura nas diversas faixas de freqüências disponíveis para a transmissão e verifica qual está livre. Isso permite que vários telefones sem fio operem numa mesma área sem que um aparelho interfira no outro.

  1. Quando temos um aparelho de rádio ligado e ligamos outro aparelho elétrico, por exemplo, uma lâmpada, ouvimos um ligeiro ruído pelo rádio. Por que isso acontece?

Isso acontece porque, quando ligamos uma aparelho elétrico, há uma redistribuição de cargas no circuito elétrico, o que implica a aceleração delas. Ora, a aceleração de cargas provoca a emissão de radiação eletromagnética. Um rádio é um captador de radiação eletromagnética, e, como ele trabalha com uma larga faixa de freqüências, algumas vezes consegue captar a radiação emitida pelo circuito em questão, transformando-a em barulho (ruído).

  1. É vantagem ter-se a rede elétrica de uma cidade com 220 V em lugar de 127 V?

Sim, é mais vantajoso (mais econômico) usarmos em nossas casas correntes com voltagem de 220 V do que com 127 V. As companhias de energia elétrica nos cobram pela energia que consumimos. Essa energia é dada pela expressão E = V. i. t, em que V. i é a potência necessária para dado aparelho funcionar e t é o tempo que ele fica ligado. É fácil ver, então, que em um aprelho que consome dada potência P = V. i, se usarmos aproximadamente o dobro da voltagem (220 V no lugar de 127 V), a corrente necessária para seu funcionamento será praticamente a metade, embora a potência seja a mesma nos dois casos. Mas as perdas de energia que ocorrem em qualquer aparelho ou nos fios de ligação são medidas por ΔE = R. i2. t
(efeito Joule: efeito de aquecimento em virtude da resistência R). Então, para um mesmo valor de R e t, quando i diminui, essa perda também será reduzida. Além disso, sendo menor a corrente, podemos utilizar condutores de menor seção reta (dentro de certos limites, para evitar o aquecimento excessivo do condutor), o que implicará ainda economia de material usado na confecção dos condutores.

  1. Por que nada acontece com as pessoas que estão dentro de um carro se, durante uma tempestade, o veículo for atingido por um raio?

Como um carro é uma estrutura metálica, seu interior está isolado de qualquer efeito elétrico externo, já que o campo elétrico no interior de um condutor em equilíbrio eletrostático é sempre nulo. Por isso, quem fica dentro do carro fica isolado de influências elétricas externas.

  1. Por que os carros de transporte de combustível têm uma corrente ligada ao chão?

Quando atritados, os objetos costumam perder ou ganhar elétrons e ficam carregados eletricamente. Quando estão em movimento, os carros de combustível, em constante atrito com o ar, tornam-se eletrizados. Seus pneus são maus condutores e propiciam o acúmulo de cargas. Em virtude dessa eletrização, poderiam surgir faíscas elétricas entre o carro e os objetos próximos, inclusive a gasolina. Nesse caso, poderia ocorrer uma grande explosão, de sérias conseqüências. Para evitar essa catástrofe, costuma-se estender uma corrente metálica ligando o carro e a terra, o que impede o acúmulo das cargas elétricas no carro, uma vez que elas serão neutralizadas assim que começarem a se acumular.




segunda-feira, 12 de julho de 2010

Grandezas Escalares e Grandezas Vetoriais

Na Física, existem grandezas escalares e grandezas vetoriais. A diferença é que as grandezas vetoriais se caracterizam por ter módulo (intensidade), direção (ex. horizontal, vertical, Leste-Oeste, Norte-Sul...) e sentido (ex. para a direita, para baixo, entrando, saindo...), enquanto que as grandezas escalares precisam apenas de um valor numérico associado a uma unidade de medida.
São grandezas escalares: a massa, a energia, o trabalho.
São grandezas vetoriais: a velocidade, a aceleração, a força.

Representação de uma grandeza vetorial

Uma grandeza vetorial específica é representada por um vetor (que lembra graficamente a uma seta, como na figura). Crédito pela imagem para al.urcamp.tche.br.

Operações básicas com vetores

Quando somamos vetores, obtemos um vetor resultante. Se os vetores tiverem a mesma direção e o mesmo sentido, os somamos. Caso tenham a mesma direção, mas sentidos opostos, subtraímos o maior vetor menos o menor vetor.
Quando são perpendiculares, o vetor resultante é calculado usando o Teorema de Pitágoras. Assim, o vetor resultante Vr, ao quadrado, será a soma dos quadrados dos dois vetores.