Post on 02-Nov-2018
AULÃO TERCEIRÃO
Mecânica – Dinâmica, Forças
Óptica geométrica - Espelhos
Eletricidade – Resistores, Geradores e Receptores
MEDIR
Medir é o procedimento experimental através do
qual o valor momentâneo de uma grandeza física
(mensurando) é determinado como um múltiplo e/ou
uma fração de uma unidade, estabelecida por um
padrão, e reconhecida internacionalmente.
Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 2 - (slide 2/46)
IMPORTÂNCIA DO SI
Clareza de entendimentos internacionais
(técnica, científica) ...
Transações comerciais ...
Garantia de coerência ao longo dos anos ...
Coerência entre unidades simplificam equações
da física ...
AS SETE UNIDADES DE BASE
Grandeza unidade símbolo
Comprimento metro m
Massa quilograma kg
Tempo segundo s
Corrente elétrica ampere A
Temperatura kelvin K
Intensidade luminosa candela cd
Quantidade de matéria molmol
UNIDADES DERIVADAS
Grandeza derivada Unidade derivada Símbolo
área
volume
velocidade
aceleração
velocidade angular
aceleração angular
massa específica
intensidade de campo
magnético
densidade de corrente
concentração de substância
luminância
metro quadrado
metro cúbico
metro por segundo
metro por segundo ao
quadrado
radiano por segundo
radiano por segundo ao
quadrado
quilogramas por metro cúbico
ampère por metro
ampère por metro cúbico
mol por metro cúbico
candela por metro quadrado
m2
m3
m/s
m/s2
rad/s
rad/s2
kg/m3
A/m
A/m3
mol/m3
cd/m2
Grandeza derivada Unidade
derivada
Símbolo Em unidades
do SI
Em termos das
unidades base
freqüência
força
pressão, tensão
energia, trabalho, quantidade de calor
potência e fluxo radiante
carga elétrica, quantidade de eletricidade
diferença de potencial elétrico, tensão elétrica, força
eletromotiva
capacitância elétrica
resistência elétrica
condutância elétrica
fluxo magnético
indução magnética, densidade de fluxo magnético
indutância
fluxo luminoso
iluminamento ou aclaramento
atividade (de radionuclídeo)
dose absorvida, energia específica
dose equivalente
hertz
newton
pascal
joule
watt
coulomb
volt
farad
ohm
siemens
weber
tesla
henry
lumen
lux
becquerel
gray
siervet
Hz
N
Pa
J
W
C
V
F
S
Wb
T
H
lm
lx
Bq
Gy
Sv
N/m2
N . m
J/s
W/A
C/V
V/A
A/V
V . S
Wb/m2
Wb/A
cd/sr
lm/m2
J/kg
J/kg
s-1
m . kg . s-2
m-1 . kg . s-2
m2 . kg . s-2
m2 . kg . s-3
s . A
m2 . kg . s-3 . A-1
m-2 . kg-1 . s4 . A2
m2 . kg . s-3 . A-2
m-2 . kg-1 . s3 . A2
m2 . kg . s-2 . A-1
kg . s-2 . A-1
m2 . kg . s-2 . A-2
cd
cd . m-2
s-1
m2 . s-2
m2 . s-2
MÚLTIPLOS E SUBMÚLTIPLOS
Fator Nome do
prefixo
Símbolo Fator Nome do
prefixo
Símbolo
1024
1021
1018
1015
1012
109
106
103
102
101
yotta
zetta
exa
peta
tera
giga
mega
quilo
hecto
deca
Y
Z
E
P
T
G
M
k
h
da
10-1
10-2
10-3
10-6
10-9
10-12
10-15
10-18
10-21
10-24
deci
centi
mili
micro
nano
pico
femto
atto
zepto
yocto
d
c
m
n
p
f
a
z
y
UNIDADES EM USO COM O SI
Grandez
a
Unidad
e
Símbol
o
Valor nas unidades do SI
tempo
ângulo
volume
massa
pressão
temperatura
minuto
hora
dia
grau
minuto
segundo
litro
tonelada
bar
grau
Celsius
min
h
d
'
"
l, L
t
bar
C
1 min = 60 s
1 h = 60 min = 3600 s
1 d = 24 h
1 = ( /180)
1' = (1/60) = ( /10 800) rad
1" = (1/60)' = ( /648 000) rad
1 L = 1 dm3 = 10-3 m3
1 t = 103 kg
1 bar = 105 Pa
C = K - 273,16
GRAFIA DOS NOMES DAS UNIDADES
Quando escritos por extenso, os nomes de unidades
começam por letra minúscula, mesmo quando têm o
nome de um cientista (por exemplo, ampere, kelvin,
newton,etc.), exceto o grau Celsius.
A respectiva unidade pode ser escrita por extenso ou
representada pelo seu símbolo, não sendo admitidas
combinações de partes escritas por extenso com
partes expressas por símbolo.
Os símbolos das unidades nunca vão para o plural (
5N; 150 m; 1,2 m2; 10 s).
VOCÊ PRECISA SABER! As forças (F1, F2,... Fn) são grandezas vetoriais. Têm:
Direção
Sentido
Intensidade
1 1a lei de Newton: inércia
FORÇA
Forças são interações entre os corpos, causando
variações no seu estado de movimento ou
deformação;
Podem ser de contato ou de campo.
Sua unidade no SI é o newton (N)
Todo corpo permanece em estado de repouso, ou em movimento
retilíneo uniforme (MRU), a menos que mude de estado em razão
de forças nele aplicadas.
Primeira lei de Newton
•Equilíbrio dinâmico
Equilíbrio estático
Por que é comum associarmos a inércia à preguiça?
A FÍSICA NO
COTIDIANO ATENÇÃO, PESSOAL, O ÔNIBUS VAI PARTIR.
SEGUREM FIRME!
Por que os passageiros
do ônibus se sentem
lançados para trás
quando o ônibus
dá partida?
PESO
Grandeza vetorial que expressa a força com que um corpo é atraído para o centro do planeta.
Unidade de medida (SI): newton (N)
A força peso P atrai a
maçã para o centro da
Terra, representado
pelo ponto C.
1 1a lei de Newton: inércia
AÇÃO E REAÇÃO
Tipos de interação:
de contato
FE
LIP
E R
OD
RIG
UE
Z/
AL
AM
Y/O
TH
ER
IM
AG
ES
2 3a lei de Newton: ação e reação
de campo
PAR AÇÃO-REAÇÃO
2 3a lei de Newton: ação e reação
FORÇAS IMPORTANTES NA MECÂNICA
Força normal
2 3a lei de Newton: ação e reação
FORÇAS IMPORTANTES NA MECÂNICA
Tensão ou tração de fios
2 3a lei de Newton: ação e reação
LEI DE HOOKE
2 3a lei de Newton: ação e reação
FORÇA ELÁSTICA NA MOLA
2 3a lei de Newton: ação e reação
FORÇA DE ATRITO ESTÁTICOSe, mesmo empurrando um corpo, ele não se move, a força de atrito
que age no corpo é chamada de força de atrito estático.
Enquanto o corpo não se move, o módulo da força de atrito estático é
igual ao módulo da força que tenta colocar o corpo em movimento,
até o limite de:
F
Fat (e)
3 Força de atrito
FORÇA DE ATRITO CINÉTICO (OU DINÂMICO)Se empurramos um corpo com uma força maior que a força de
atrito estático máxima, o corpo entra em movimento.
A força que passa a atuar no corpo é chamada de
força de atrito cinético e é dada por:
3 Força de atrito
FORÇA E ACELERAÇÃO, COM VARIAÇÃO DE MASSA
Para uma mesma força resultante, corpos de menor massa (menor
inércia) adquirem maior aceleração.
4 2a lei de Newton: corpos acelerados
Para uma mesma aceleração, corpos de maior massa (maior
inércia) exigem maior força resultante.
FORÇA E ACELERAÇÃO, COM VARIAÇÃO DE MASSA
4 2a lei de Newton: corpos acelerados
PLANO INCLINADO COM ATRITO O sentido do atrito depende do movimento do corpo e das forças
nele aplicadas.
O valor da força normal depende do peso do corpo e da inclinação
do plano.
O valor da força de atrito é produto do coeficiente de atrito cinético
e da força normal.
Bloco parado ou subindo. Bloco descendo.
1 Aplicações das leis de Newton
SISTEMAS DE UMA E DE DUAS POLIAS
Permitem que se levante um objeto usando uma força
menor que o peso do objeto.
1 Aplicações das leis de Newton
ESPELHOS ESFÉRICOS - INTRODUÇÃO
Os espelhos esféricos são calotas esféricas polidas.
Convexo
Polido por fora
Côncavo
Polido por dentro
C
ESPELHOS ESFÉRICOS – ELEMENTOS Centro de Curvatura (C): É o centro
da superfície esférica.
Raio de Curvatura (R): É o raio dasuperfície esférica.
Vértice (V): É o pólo da calotaesférica.
Eixo Principal (E.P.): É a retadefinida pelo centro de curvatura epelo vértice.
Eixo Secundário (E.S.): É qualquerreta que passa pelo centro decurvatura mas não passa pelovértice.
Ângulo de Abertura ( ): É o ânguloplano determinado pelos eixossecundários que passam por pontosdiametralmente opostos docontorno do espelho.
R
E.P.
E.S.
V
ESP. ESFÉRICOS – CONDIÇÕES DE
GAUSS Os espelhos devem ter um pequeno ângulo de abertura
(10º).
Os raios incidentes sobre o espelho devem ser paralelos ou
pouco inclinados em relação ao eixo principal e próximos
do mesmo.
Todos os espelhos esféricos obedecem às condições de
Gauss.
Não satisfaz as condições de
Gauss Satisfaz as condições de gauss
CC
FOCOS DOS ESP. ESFÉRICOS
Nos espelhos esféricos quando um feixe de raios luminosos incide
paralelamente ao eixo principal, as direções dos raios refletidos
passam, necessariamente, por um mesmo ponto do eixo principal
denominado Foco Principal ( F ).
F F
Espelho côncavo
Foco Real
Espelho convexo
Foco Virtual
Esp. convexo
CFV
Esp. côncavo
C F V
ESP. ESFÉRICOS – RAIOS NOTÁVEIS
O raio de luz que incide na direção do centro
de curvatura reflete-se sobre si mesmo
Esp. côncavo
C F V
Esp. côncavo
C F V
Esp. côncavo
C F V
• O raio de luz que incide paralelo ao eixo
principal reflete-se na direção do foco
principal
Esp. convexo
CFV
Esp. convexo
CFV
Esp. convexo
CFV
• O raio de luz que incide na direção do foco
principal reflete-se paralelo ao eixo principal
• O raio de luz que incide sobre o vértice reflete
simetricamente em relação ao eixo principal
O
C F V
I
Formação das Imagens – Esp. côncavo
• Objeto real situado no infinito.
• Imagem:
Real
em F
FORMAÇÃO DAS IMAGENS – ESP. CÔNCAVO
Objeto real situado antes do centro de curvatura.
C F V
O
I
• Imagem:
real, invertida e menor
Entre C e F
FORMAÇÃO DAS IMAGENS – ESP. CÔNCAVO
Objeto real situado sobre o centro de curvatura.
C F V
O
I
• Imagem:
real, invertida e igual
em C
Formação das Imagens – Esp. côncavo
• Objeto real situado entre o centro e o foco.
C F V
O
I
• Imagem:
real, invertida e maior
Depois de C
Formação das Imagens – Esp. côncavo
• Objeto real situado sobre o foco.
C F V
O
I
• Imagem:
imprópria
No infinito
Formação das Imagens – Esp. côncavo
• Objeto real situado entre o foco e o vértice.
C F V
O
• Imagem:
Virtual, direita e maior
“atrás do espelho”
I
FORMAÇÃO DAS IMAGENS – ESP.
CONVEXO
Objeto real na frente do espelho
CFV
OI
• Imagem:
Virtual, direita e menor
“atrás do espelho”
Esp. esféricos – Estudo
AnalíticoEquação de Gauss
Convenção de sinais:
Real +
Virtual −
f = distância focal
p = distância do objeto ao
vértice.
p’ = distância da imagem ao
vértice.
R = raio do espelho.
'
111
ppf 2
Rf
Esp. Esféricos – Estudo
Analítico
Ampliação ou Aumento Linear
Transversal
p
p
O
IA
'
A = Ampliação, é um número adimensional.
Exercícios Um observador, situado a 60cm de um espelho esférico, vê sua imagem
direita e ampliada duas vezes. Determine a distância focal e o tipo do
espelho.
espelho? de tipo
?
22
virtualIm.direita Imagem
60
f
O
IOI
cmp
côncavo Esp.)( 120
120
11
120
121
120
1
60
11
'
111
120602'
virtualIm. 2'
2''
fcmf
ff
fppf
cmp
pp
p
p
p
p
O
I
Exercícios Utiliza-se um espelho esférico côncavo, de 60cm de raio, para
projetar sobre uma tela a imagem de uma vela ampliada em 5
vezes. Qual a distância da vela ao espelho?
?
55
real Im.projetada Im.
60
p
O
IOI
cmR
cmp
pp
ppppf
cmR
f
pp
p
p
p
p
O
I
36
5
6
30
1
5
15
30
1
5
11
30
1
'
111
real foco 302
60
2
real Im. 5'
5´´
Exercícios Dois espelhos côncavos são colocados um em frente ao outro,
com seus pontos focais localizados sobre uma mesma reta.
Considerando os raios luminosos indicados na figura, quais as
distâncias focais dos espelhos 1 e 2 ?
24cm 36cm
espelho 1 espelho 2 C1
R1 f2
F2 cmf
cmf
Rf
36
12
2
24
2
2
1
11
Exercícios Uma vela acesa é colocada em frente a um espelho convexo de
distância focal 20cm, perpendicularmente ao seu eixo principal e a
20cm do seu vértice. Tendo a vela 10cm de comprimento, qual as
características da imagem formada?
direita Im. virtualIm.
520
)10(
10
´
virtual)(Im. 10''
1
20
1
20
1
'
111
10
20
convexo) (esp. 20
cmII
p
p
O
I
cmpp
ppfcmO
cmp
cmf
Prof. Elano
Física
GERADOR ELÉTRICODispositivo que transforma uma certa
forma de energia em energia elétrica.
SÍMBOLO DO GERADOR
E
i
+
-r
FORÇA ELETROMOTRIZ (E)
É a ddp total do gerador.
E
U
EQUAÇÃO DO GERADOR
U = E – r.i
GRÁFICO DO
GERADOR
Potências no gerador
ASSOCIAÇÃO DE GERADORES
•Série
ASSOCIAÇÃO DE GERADORES
•Paralelo (Geradores Iguais)
LEI DE POUILLET
•Como a diferença de potencial entre os terminais do gerador UAB = E – ri
é a mesma do resistor UAB = R . i, comparamos as duas expressões e
obtemos:
E – ri = Ri E = R . i + ri E = (R + r) . i
LEI DE POUILLET (APLICAÇÃO)
•Aplicação
Um gerador está ligado como indica a figura. Com a chave Ch aberta, a
corrente que o atravessa é de 10A; com a chave fechada, a corrente passa a
ser de 16A. Determine a resistência interna r e a fem E do gerador.
LEI DE POUILLET (APLICAÇÃO)
• Solução:
Com a chave aberta:
• Solução:
Com a chave fechada:
LEI DE POUILLET (APLICAÇÃO)
• Solução:
•Igualando (eq. 1) e (eq. 2):
10(3 + r) = 16(1,5 + r) r = 1 .
Substituindo-se em (eq. 1), vem:
E = 10(3 + 1) E = 40V
R1
R2
R3
i
-
i1 i2 i3
1 - SÉRIE
RESUMO
ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE
I=CONSTANTE U=U1+U2+U3 Req=R1+R2+R3
2- PARALELO
R1
R2
R3
U+ -
RESUMO
ASSOCIAÇÃO EM PARALELO
U = constante I = i1 + i2 + i3 1/Req=1/R1+1/R2+1/R3