Post on 18-Apr-2015
Docente: Prof. Dr. Jacson Menezes
Curso: Ciências Biológicas
Mudança de
Mudança de
horário !!!
horário !!!
Turno da manhãTurno da manhã
Horário antigoHorário antigo
Quarta: 9h55 - 11h35Quarta: 9h55 - 11h35
Horário novoHorário novo
Sexta: 8h – 9h40Sexta: 8h – 9h40
Ementa do curso
1- Física das radiações
2- Fluidos estáticos
3- Fluidos dinâmicos
4- Ondas sonoras
5- Ótica
6- Fenômenos elétricos.
Referências Bibliográficas
Emico Okuno, Iberê L. Caldas, Cecil Chow, “Física para Ciências biológicas e biomédicas,” Ed. Harbra
ltda, 1986.
Avaliação
Serão realizadas 4 avaliações:
1) Uma avaliação escrita (P1) com peso 3
2) Listas de exercícios (L) com peso 1
3) Uma segunda avaliação escrita (P2) com peso 3
4) Um seminário (S) com peso 3
A média final será então: M= (P1x0,3) + (Lx0,1) + (P2x0,3) + (Sx0,3) = 10
OBS: No caso de o aluno não atingir a média, será realizada uma terceira avaliação escrita, a qual substituirá uma das duas avaliações escritas anteriormente
RevisãoRevisão
1-Grandeza Física: Qualquer quantidade que pode ser medida (quantificada).
a) Escalar: Quando a grandeza fica completamente caracterizada por um número seguido por uma unidade de medida.
EX: Pressão, massa, temperatura, etc.
b) Vetorial: Quando além de um número e uma unidade de medida, é necessário também dizer a direção e o sentido.
Ex: velocidade, aceleração, força, etc.
EX: Uma pessoa chuta uma bola com uma força de 100 N para o fundo da sala. Quais são as características do vetor força?
2-Unidades de medida: Existe um sistema internacional (SI) de unidades de medida que serve para padronizá-las.
3- Notação científica: Medidas de números muito grandes e muito
pequenos Utilização da potência de base 10.
EX: diâmetro de um átomo de hidrogênio. D = 0,0000000001 m
EX: Distância da terra a lua. D = 384.000.000 m
Representação: X = a.10n
onde “n” é um número inteiro e “a” é um número real entre 1 e 10.
EX: Colocar os números acima em notação científica.
4- Operações com números em notação científica
a) Multiplicação: (a.10m).(b.10n) = (a.b). 10m+n
b) Divisão: (a.10m):(b.10n) = (a/b). 10m-n
c) Potenciação: (a.10m)n = an.10mn
d) Soma e subtração: colocar os números na mesma potência de base 10, depois somar e subtrair as partes numéricas
Exercícios
1) Coloque os números em forma de notação científica: a) 4.500.000, b) 7.000.000.000, c) 0,000000009, d) 0,000067
2) Quais dos números abaixo estão expressos corretamente em notação científica? Onde for necessário, reescreva na forma correta.
a) 56 x 104, b) 242 x 10-9, c) 1,3 x 104, d) 0,0036 x 103
3) Um hotel possui 150 apartamentos. Suponha que o consumo médio diário de água em cada apartamento seja de 100 l. Represente a ordem de grandeza do consumo de água nos apartamentos, em litros, durante 1 mês (30 dias).
POTÊNCIA DE 10
É a distância de olharmos um ramo de folhas com o
braço esticado...
100
1 metro
já podemos ver os arbustos da
floresta
101 10 metros
102
100 metros
Mudança de metro para
km ...
103
1 km
104
10 km
O estado da Flórida - USA, pode
ser visto por
completo...
105
100 km
Como visto por um satélite
106
1.000 km
O Hemisfério Norte da
Terra, podendo-se ver parte do Hemisfério
Sul.
107
10.000 km
A Terra começa
ficar pequena...
108
100.000 km
Pode ser vista a
órbita da Lua em torno da Terra.
109
1 milhão de km
Parte da órbita da Terra em
azul
1010
10 Milhões de km
1011
100 milhões de km
Órbitas de: Vênus,
Terra e Marte.
Órbitas de: Mercúrio,
Vênus, Terra, Marte e Júpiter.
1012
1 bilhão de km
o Sistema Solar e a órbita de
seus planetas.
1013
10 Bilhões de km
1014
100 Bilhões de km
O Sistema Solar começa a desaparecer
no meio do universo ...
O Sol se torna uma pequena
estrela no meio de outras
milhares ...
1015
1 trilhão de km
Aqui mudamos para outra
grandeza .... O “ano-luz”
A “estrela sol” aparece bem
pequena.
1016
1 ano-luz
Aqui só vemos
estrelas no infinito ...
1017
10 anos-luz
“Nada” além de estrelas e
nebulosas (nuvens de poeira, plasma)
1018
100 anos-luz
1019
1.000 anos-luz
A essa distância as
estrelas parecem se
fundir. Estamos
viajando pela Via-Láctea,
nossa galáxia.
Continuamos nossa viagem
dentro da Via-Láctea.
1020
10.000 anos-luz
Agora chegamos
na periferia da nossa
Via-Láctea
1021
100.000 anos-luz
Toda a Via-Láctea e
também outras galáxias ...
1022
1 milhão de anos-luz
As galáxias tornam-se pequenos aglomerados e, entre elas,
imensidões de “espaços vazios”.
1023 - 10 milhões de anos-luz
1022
1021
1020
1019
1018
1017
1016
1015
1014
1013
1012
1011
1010
109
108
107
106
105
104
103
102
Nessa viagem “para cima”
fomos a 23ª potência
de 10
101
Ponto inicial.
100
Podemos delinear uma
folha do ramo.
10-1
10 Centímetros
Nesta distância é
possível enxergar as primeiras
estruturas da folha.
10-2
1 Centímetro
As estruturas celulares
começam a aparecer ...
10-3
1 Milímetro
As células se
definem. Pode-se
ver a ligação
entre elas.
10-4
100 mícrons
10-5
10 mícrons
O núcleo da célula já
fica visível.
10-6
1 micron
Novamente a unidade de
medida muda para se
adaptar ao minúsculo
tamanho.Os cromossomos
aparecem.
10-7
1.000 Angstrons
A cadeia de DNA pode
ser visualizada.
10-8
100 Angstrons
Os blocos cromossômicos
podem ser estudados.
10-9
10 Angstrons
Aparecem as nuvens de
elétrons do átomo de carbono. Tudo em nosso mundo é feito disso. Pode-
se reparar a semelhança do micro com o
macrocosmo ...
10-10
1 Angstron
Neste mundo em miniatura podemos
observar os elétrons no campo do
átomo.
10-11
10 picometros
Um imenso espaço vazio
entre o núcleo e as órbitas de
elétrons.
10-12
1 Picometro
Começamos a “enxergar” o núcleo
do átomo, ainda pequeno.
10-13
100 Femtometro
Núcleo de um átomo de Carbono
10-14
10 Femtometro
Aqui já estamos no campo da
imaginação científica .... face a face
com um Próton.
10-15
1 Femtometro
Examinando as partículas ‘quark’.
Não há mais para onde ir ... Pelo menos com o conhecimento
atual da ciência. É o limite da matéria ...
10-16
100 Attometros
Radiação Corresponde a uma propagação de energia, sendo dividida geralmente em dois grupos: Radiação corpuscular e Radiação eletromagnética
1.1- Radiação Corpuscular: Constituída de um feixe de partículas elementares ou núcleos atômicos, tais como: elétrons, prótons, nêutrons, partículas .
A energia associada a partícula de massa “m” com velocidade “v”, quando v << c é dada por:
e é chamada de energia cinética da radiação.
21
2cE mv
1.2- Radiação Eletromagnética: Constituída de campos elétricos e
magnéticos oscilantes que se propagam com velocidade “c” no vácuo.
As grandezas usadas para caracterização de uma onda
eletromagnética são: comprimento de onda (λ) e frequência (f).
A relação entre λ e f para ondas em geral é a seguinte:
v f onde v é a velocidade de propagação da onda
No caso particular de uma onda eletromagnética:
onde c = 3x108m/s
c f
1 ângstron = 1A = 10-10m
1 nanômetro = 1nm = 10-9m
1 micrômetro = 1m = 10-6m
1.3- Teoria dos Quanta: A radiação eletromagnética é emitida e se propaga descontinuamente, em pequenos pulsos de energia, quanta ou fótons. Assim, a onda eletromagnética apresenta também um caráter corpuscular.
Nesta teoria, a energia do fóton é proporcional a frequência, isto é:
onde h é uma constante universal, chamada de constante de Planck, e vale 6,63 x 10-34 J.s
.
.
E h f
cE h
Ex: Qual é a energia de um fóton de luz amarela, sabendo-se que sua frequência é de 6 x 1014 Hz?
1.4- Dualidade Onda-Partícula
Einstein: onda tem características corpusculares Fóton
Louis de Broglie: Partículas com massa poderiam ter caráter ondulatório?
hmv
Característica corpuscular
Característica ondulatória
Onde λ é o
comprimento de
onda de De Broglie
Em física moderna utiliza-se como unidade de energia o elétron-volt (eV).
1 eV é a energia adquirida por um elétron ao atravessar, no vácuo, uma diferença de potencial igual a 1V.
1eV = (1,6 x 10-19 C) (1V) = 1,6 x 10-19 J
Assim a constante de Planck h assume o valor:
34 1519
16,63 10 . 4,14 10 .
1,6 10
eVh x J s x eV s
x J
Ex: Determine o comprimento de onda de De Broglie de um elétron como uma velocidade de 5 x 107 m/s. A massa do elétron vale 9,11 x 10-31 kg.