Física

• FORÇA DE ATRITO

Quando um corpo é arrastado sobre uma superfície rugosa, surge uma força de atrito de sentido contrário ao sentido do movimento.

Fat = m.N
Fat = força de atrito (N)
m = coeficiente de atrito
N = força normal (N)
N = m.g
Sobre um corpo no qual aplicamos uma força F, temos:
F -Fat = m.a
Atrito é a força que resiste ou se opõe ao movimento quando uma superfície desliza sobre a outra.Como muitas outras coisas, o atrito pode ser-nos útil ou prejudicial. Só podemos caminhar graças ao atrito com o chão. Repare que quando você anda, empurra o chão para trás; graças ao atrito, o chão reage e empurra você para frente. Sem o atrito um automóvel não sairia do lugar porque os pneus deslizariam sobre o asfalto. Sem o atrito as correias não poderiam mover as máquinas e os pregos não se prenderiam nas paredes. Um automóvel freado fica parado numa ladeira graças ao atrito que não o deixa deslizar.O atrito é, às vezes, prejudicial. Ele desgasta as superfícies que escorregam uma sobre a outra, aumenta a força necessária para mover um corpo e produz calor. Para diminuir esses efeitos prejudiciais do atrito nós usamos metais duros nas superfícies das máquinas que deslizam e as fazemos tão lisas quanto possível. Além disso pomos óleo entre essas superfícies para torná-las mais escorregadias. Se não pusermos óleo no motor do carro ele se estragará por desgaste e aquecimento excessivo.Se você empurrar uma mesa sobre um soalho liso você verificará que precisa fazer uma força maior para começar o movimento do que para manter a mesa em movimento. O atrito é menor quando a velocidade é maior. Quando você aplica os freios do carro fazendo as rodas girarem mais lentamente o atrito é grande, pois os pneus não deslizam, e o carro para logo. Se você freia violentamente, impedindo as rodas de girarem, elas deslizam e o atrito se reduz à metade; o carro não parará logo e derrapará.Atrito de rolamentoQuando uma superfície sólida desliza sobre outra as pequenas reentrâncias que nelas existem prendem-se umas nas outras e produzem o atrito de deslizamento que se opõe ao movimento. O atrito também se opõe ao movimento de um objeto redondo que rola sobre uma superfície sólida. O atrito de rolamento é menor do que o atrito de deslizamento. Os antigos egípcios usavam toros de madeira para mover pedras e estátuas enormes. Nós usamos pequenas rodas nos pés dos móveis e rodas nos carros. Para diminuir ainda mais o atrito usamos rolamentos de esferas nos eixos das rodas de skates e bicicletas.

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  ESPELHOS PLANOS

Considera-se espelho plano toda superfície plana e lisa onde predomine a reflexão regular da luz.
Formação de imagens num espelho plano

O objeto e a imagem fornecida por um espelho plano são simétricos em relação ao espelho.
Um espelho plano associa a um objeto real uma imagem virtual

• ENERGIA

Todos nós temos uma idéia do que seja energia, sem conhecer a sua definição: quando todas as luzes de uma residência se apagam de repente, pode ser por falta de energia; a madeira, o carvão ou o gás engarrafado são fontes de energia utilizada para cozinhar os alimentos; uma criança mal nutrida não tem energia para praticar esportes.A energia manifesta-se sob as mais diferentes formas e por isso recebe diferentes nomes: luz (energia luminosa), som (energia sonora), color (energia calorífica), movimento (energia cinética). Manifesta-se também sob outras formas, que recebem o nome de energia química, energia elétrica, energia atômica e nuclear.A idéia de energia está intimamente ligada à de trabalho. Os homens e os animais conseguem energia através dos alimentos; os geradores de eletricidade, por meio das quedas de água. Na realidade, a energia não é consumida, mas continuamente transformada. A energia que parece sumir reaparece sob outra forma e com outro nome. Dentro de uma máquina de lavar roupa, a energia elétrica que chega pelos fios se transforma em energia de movimento do agitador e em energia interna da água, cuja temperatura aumenta. No decorrer dessa cadeia de transformações, a quantidade de energia nunca se altera: a que havia no início é a que encontra no final.Não é fácil definir o que é energia de maneira simples e precisa, porque energia é um conceito muito abstrato, que abrange fenômenos extremamente diferentes entre si. Intuitivamente, podemos pensar em energia como alguma coisa que se transforma continuamente e que pode ser utilizada para realizar trabalho útil.

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  RESISTÊNCIA ELÉTRICA

Quando uma corrente elétrica é estabelecida em um condutor metálico, um número muito elevado de elétrons livres passa a se deslocar nesse condutor. Nesse movimento, os elétrons colidem entre si e também contra os átomos que constituem o metal. Portanto, os elétrons encontram uma certa dificuldade para se deslocar, isto é, existe uma resistência à passagem da corrente no condutor. Para medir essa resistência, os cientistas definiram uma grandeza que denominaram resistência elétrica.Fatores que influenciam no valor de uma resistência:1) A resistência de um condutor é tanto maior quanto maior for seu comprimento.2) A resistência de um condutor é tanto maior quanto menor for a área de sua seção reta, isto é, quanto mais fino for o condutor.3) A resistência de um condutor depende do material de que ele é feito.
Efeito jouleUm condutor metálico, ao ser percorrido por uma corrente elétrica, se aquece. Num ferro de passar roupa, num secador de cabelos ou numa estufa elétrica, o calor é produzido pela corrente que atravessa um fio metálico.Esse fenômeno, chamado efeito Joule, é devido aos choques dos elétrons contra os átomos do condutor. Em decorrência desses choques dos elétrons contra os átomos do retículo cristalino, a energia cinética média de oscilação de todos os átomos aumenta. Isso se manifesta como um aumento da temperatura do condutor.
Medida da energia elétrica Na entrada de eletricidade de uma residência, existe um medidor, instalado pela companhia de eletricidade (procure observar o medidor de sua residência). O objetivo desse aparelho é medir a quantidade de energia elétrica usada na residência durante um certo tempo (normalmente 30 dias). Sabemos que: energia = potência x tempo. Portanto, quanto maior for a potência de um aparelho eletrodoméstico e quanto maior for o tempo que ele permanecer ligado, maior será a quantidade de energia elétrica que ele utilizará. O valor registrado no medidor equivale à soma das energias utilizadas, durante um certo período, pelos diversos aparelhos instalados na casa.Essa energia poderia ser medida em joules (unidade do SI). Em praticamente todos os países do mundo, entretanto, as companhias de eletricidade usam medidores calibrados em kWh.

• CIRCUITO ELÉTRICO

Como vimos, a corrente elétrica é formada por elétrons livres em movimento organizado. A energia elétrica transportada pela corrente nada mais é do que a energia cinética dos elétrons. Assim, nos circuitos elétricos, a energia cinética dos elétrons livres pode transformar-se em energia luminosa ou em energia cinética dos motores, por exemplo.Ao percorrer o circuito, do pólo negativo da pilha até o pólo positivo, os elétrons livres perdem totalmente a energia que transportavam. E sem a reposição dessa energia não seria possível a permanência de uma corrente elétrica.A função de uma pilha é, portanto, fornecer a energia necessária aos elétrons livres do fio, para que eles permaneçam em movimento. Dentro da pilha, os elétrons adquirem energia ao serem levados do pólo positivo ao negativo. Ao chegarem ao pólo negativo, movimentam-se novamente pela parte externa do circuito até alcançarem o pólo positivo, e assim sucessivamente.Ao levar um certo número de elétrons do pólo positivo para o negativo, a pilha cede a eles uma certa quantidade de energia. O valor da energia que esses elétrons recebem, dividido pela quantidade de carga que eles têm, é a tensão elétrica existente entre os pólos da pilha. Nas pilhas comuns, esse valor é 1,5 volt.Em geral, um circuito elétrico é constituído por um conjunto de componentes ligados uns aos outros e conectados aos pólos de um gerador. Uma bateria de carro ou uma pilha, pode funcionar como gerador.

FONTE DE PESQUISA:Física, Bonjorno e Clinton, Editora FTD.Física no Cotidiano, Paulo T. Ueno. Editora Didacta.Física Básica, Nicolau e Toledo, Editora Atual.Os Fundamentos da Física, Ramalho, Nicolau e Toledo, Editora Moderna.Física, Beatriz Alvarenga e Antônio Máximo, Editora Scipione.Física e Realidade, Aurélio Gonçalves e Carlos Toscano, Editora Scipione.Aprendendo Física, Marcos Chiquetto e Bárbara Valentim, Editora Scipione.