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.