sábado, 29 de março de 2014

Forças

   Neste momento eu estou a exercer uma força para segurar este presente, mas ele também está a exercer uma força chamada peso...  Afinal, o que são forças? São interações entre corpos e podem provocar a alteração do estado de movimento ou repouso de um corpo como estudámos há pouco. Vamos então saber mais um pouco sobre isto? Vamos!

As forças são grandezas vetoriais por isso são caracterizadas por:

--» Intensidade/Valor
--» Direção
--» Sentido
--» Ponto de Aplicação



A força resultante (Fr) é a soma dos vetores que representam as forças.

Como se somam vetores?
--> Começa-se por representar um dos vectores;
--> Na extremidade do primeiro vector, inicia-se a representação do segundo;
--> Une-se a origem do primeiro vectror com a extremidade do segundo para se obter o vector soma. 




Forças com a mesma direção e sentido:

Fr = soma das intensidades das forças

exemplo:

Fr = 80N + 100N = 180N



Forças com a mesma direção e sentidos diferentes:

Fr = diferença das intensidades das forças

Exemplo:

Fr = 100N - 80N = 20N



Forças com direções perpendiculares:

Fr calcula-se utilizando o Teorema de Pitágoras.




AS 3 LEIS DE NEWTON



1ª Lei de Newton ou Lei da Inércia
Um corpo mantém o seu estado de repouso ou de movimento retílíneo uniforme se a resultante das forças for nula (a velocidade não se altera).
O que é a Inércia?
É a oposição que um corpo oferece à alteração da sua velocidade.
Por esta razão, quando um autocarro trava bruscamente ou acelera, as pessoas são projectadas para a frente ou para trás, respectivamente.





2ª Lei de Newton ou Lei Fundamental da Dinâmica
Um corpo com forças resultantes não nulas tem aceleração.
Os valores da força resultante aplicada num corpo e a sua aceleração têm a mesma direção e sentido.
A força resultante e a aceleração relacionam-se pela expressão:
Fr = m (massa) x a (aceleração)
Caso particular:
P (peso) = m x g (aceleração gravítica)



3ª Lei de Newton ou Lei da Ação-Reação
Quando dois corpos estão em interação, à ação de um corpo sobre o outro responde sempre uma reação igual e oposta pelo outro corpo.

Par ação-reação:
--»mesma direção;
--»mesma intensidade;
--»sentidos opostos;
--»pontos de aplicação diferentes: a ação atua num dos corpos e a reação atua no outro.

Exemplo: Na propulsão a jato, o avião exerce sobre os gases da combustão uma força (ação). Os gases exercem sobre o avião uma força que o move para a frente (reação).


Colisão de um veículo com um obstáculo

A força que atua no veículo é responsável pela variação da sua velocidade até parar. A intensidade da força de colisão é maior quando:
--»a massa do veículo é maior;
--»a velocidade no momento de colisão é maior;
--»o tempo de colisão é menor;

Fcolisão = m x vi / t



Forças de Atrito

São forças que contrariam o movimento.
Força de atrito estático --» necessária vencer para pôr um corpo em movimento.
Força de atrito cinético --» necessária vencer durante o movimento. Pode ser de rolamento ou de escorregamento.

 

A intensidade do atrito depende:
--» da natureza e rugosidade das superfícies de contacto
--» do peso do corpo em movimento

É importante minimizar o atrito para facilitar o movimento.


Embora, o atrito seja indespensável para que haja movimento e para o tornar seguro.




Movimentos




 

Como é que podemos afirmar que um corpo está em movimeto? Será que neste momento eu estou em movimento ou estou parado? Com que grandezas é que poderemos descrever um movimento? E que tipos de movimentos pode haver?
Vamos tentar responder a todas estas perguntas, introduzindo assim o nosso novo tema de estudo: Movimentos.










Vamos assumir que nesta situação, o carro está em andamento:




Em relação à Minnie, eu (Mickey) estou em repouso, porque aos meus olhos a posição dela não varia.
Em relação ao candeeiro que está na rua estou em movimento, pois aos meus olhos a sua posição varia.
Portanto, podemos concluir que:
Um corpo em movimento: em relação a um referencial, a sua posição varia.
Um corpo em repouso: em relação a um referencial, a sua posição não varia.

Para descrever o movimento de um corpo utilizamos os gráficos posição-tempo:

Até aos 20 sgundos, o corpo esteve em movimento.
No intervalo de tempo [20;30] em repouso.
A partir dos 30 segundos voltou a estar em movimento até aos 50 segundos.
No intervalo [50;70] esteve em repouso.
Voltou a estar em movimento a partir dos 70 segundos.



Distância percorrida e Deslocamento

A distância percorrida é a medida de todo o percurso efetuado. É representada por  "s" e é uma grandeza escalar.



O deslocamento é uma grandeza vetorial representada por ∆x.



Sendo um vetor, tem:

  • direção que passa pela posição inicial e final;
  • sentido da posição inicial para a final;
  • intensidade igual à distância das 2 posições:


Rapidez e Velocidade

A rapidez média é a distância percorrida em cada unidade de tempo. É uma grandeza escalar e representa-se por rm. 
rm = s (distância)/t (tempo)

A velocidade é uma grandeza vetorial representada por v:
Direção: direção da trajetória 
Sentido: sentido do movimento
Ponto de aplicação: posição ocupada pelo corpo no isntante
Intensidade: rapidez do movimento em cada instante (indicada pelo comprimento do vetor)
Valor: intensidade associada ao sinal positivo ou negativo.
v = ∆x/t 

Movimento Retilíneo  Uniforme



Neste movimento:
O valor da velocidade é sempre constante;
A distância é igual ao valor de deslocamento;
O valor da velocidade é igual à rapidez média.
valor da velocidade = rapidez média
v = s/t                      rm = s/t 

Gráfico distância percorrida-tempo (diretamente proporcionais):



Gráfico velocidade-tempo:
v --» constante

 

Para calcular a distância percorrida através deste gráfico:
s = v x t --» área do retângulo 


Movimento Uniformemente Variado

Movimento Uniformemente acelerado



O valor da velocidade aumenta sempre do mesmo modo à medida do tempo (proporcionalmente).
O gráfico velocidade-tempo é uma reta ascendente pois a velocidade aumenta constantemente.


A distância percorrida calcula-se através da área do triângulo obtido no gráfico velocidade-tempo.


Movimento Uniformemente Retardado


O valor da velocidade diminui sempre do mesmo modo à medida do tempo (proporcionalmente).
O gráfico velocidade-tempo é uma reta descendente, porque a velocidade diminui constantemente.


A distância percorrida calcula-se através da área do triângulo obtido no gráfico velocidade-tempo.



Velocidade e distância de segurança
A distância de segurança é a distância mínima necessária para que um veículo consiga parar sem colidir com um obstáculo. O seu valor depende:
- do tempo de reação do condutor;
velocidade do veículo no momento de reação;





A distância de segurança calcula-se através de gráficos velocidade-tempo:



Calculando a soma da distância de reação (área do retângulo) com a distância de travagem (área do triângulo) obtém-se a distância de segurança.


Aceleração dos Movimentos

A aceleração indica como varia a vlocidade à medida que o tempo decorre.
movimento acelerado: velocidade aumenta
movimento retardado: velocidade diminui
movimento uniforme: aceleração nula

aceleração média = valor da variação da velocidade/intervelo de tempo



A aceleração média é uma grandeza vetorial, portanto:
quando a velocidade aumenta: aceleração tem a mesma direção e sentido do movimento
quando a velocidade diminui: aceleração tem a mesma direção mas sentido oposto ao do movimento

Aceleração Instantânea

 No movimento retílineo uniformemente acelerado ou retardado, a aceleração é constante e o seu valor é em qualquer instante, igual ao da aceleração média.














Introdução ao novo tema


Olá outra vez amigos! Agora que acabámos de estudar o tema da química, vamos dar um salto para a física e vamos passar agora a estudar o tema MOVIMENTOS E FORÇAS, espero que gostem!

Compostos de Carbono

HIDROCARBONETOS --> Compostos formados por carbono e hidrogénio.

Hidrocarbonetos de cadeia aberta

ALCANOS 

São saturados porque entre os átomos de carbono só existem ligações covalentes simples.
O nome de qualquer alcano termina sempre em -ano.
A forma molecular de um alcano é sempre: CnH₂n+₂ (sendo n o nº de átomos de carbono)





Os alcanos são regularmente utilizados como combustíveis.






ALCENOS

São insaturados porque têm 1 ou mais ligações covalentes duplas entre os átomos de carbono.
O nome dos alcenos termina sempre em -eno.

Os alcenos são regularmente utilizados na indústria química. O eteno também conhecido como etileno é utilizado na produção de álcool etílico.


ALCINOS

São insaturados porque têm uma ou mais ligações covalentes triplas entre os átomos de carbono.
O nome dos alcinos termina sempre em -ino.
                                          

Os alcinos intervêm em muitas sínteses orgânicas. O etino ou acetileno é utilizado na produção de ácido acético

Hidrocarbonetos de cadeia cíclica

CICLO-HEXANO (hidrocarboneto da cadeia cíclica saturado)

C₆H₁₂ : a sua constituição tem um "anel" com 6 átomos de carbono.


BENZENO (hidrocarboneto da cadeia cíclica insaturado)

C₆H₆ : anel benzénico com 6 átomos de carbono (3 ligações duplas)


NAFTALENO (hidrocarboneto da cadeia cíclica insaturado)

C₁₀H₈ : 2 anéis benzénicos. É conhecido como naftalina.





OUTROS COMPOSTOS DE CARBONO

ÁLCOOIS 

Grupo funcional: grupo hidroxilo
O nome de qualquer álcool termina sempre em -ol.
exemplo: etanol (2 átomos de carbono)

CETONAS
grupo funcional: grupo carbonilo
O nome de qualquer cetona termina sempre em -ona.
exemplo: propanona (3 átomos de carbono)



ÁCIDO CARBOXÍLICO
Grupo funcional: grupo carboxilo

O nome de qualquer ácido carboxílico termina sempre em -oico.
Exemplo: ácido etanoico (2 átomos de carbono)


ALDEÍDOS

Grupo funcional: grupo carbonilo
O nome de qualquer aldeído termina sempre em -al.
Exemplo: propanal (3 átomos de carbono)

AMINA

Grupo funcional: H - N - H
Exemplo: metilamina