O Universo Mecânico - Movimento periódico

O vídeo abaixo faz parte da série "O Universo Mecânico" (do original, The Mecanical Universe...and Beyond), produzida na década de de 1980 pelo California Institute of Technology (Caltech). Esta magnífica série possui 52 capítulos que abordam todo o universo da Física.

Conteúdo programado

*Oscilações: O Oscilador harmônico simples, Energia no movimento, Oscilações forçadas e amortecidas e ressonância

*Estática e dinâmica dos Fluidos: Pressão e densidade, Escoamento de fluidos, Equação de Bernoulli, Viscosidade, Princípios de Pascal e Arquimedes

*Calor e temperatura: Quantidade de calor, calor específico, Calor e trabalho, Teoria cinética dos gases, Lei zero, 1ª e 2ª Leis da Termodinâmica

Bibliografia Básica:

NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física Básica, Volume 2: Fluidos; Oscilações e ondas; Calor. São Paulo, Blücher, 1981.

RESNICK, R. Física: Volume 2, Robert Resnick David Halliday, Kenneth S. Krane; 5ª Edição. Rio de Janeiro, LTC, 2007.

YOUNG, H. D. Física II: Termodinâmica e Ondas., 12ª ed. São Paulo, Addison Wesley, 2008.

Bibliografia Complementar

ALONSO, M. Física: Um curso Universitário. Volume 1: Mecânica. São Paulo. Blücher, 1972.

KITTEL, C. Curso de Física de Berkeley. Volume 1: Mecânica. São Paulo. Blücher, 1970.

TIPLER, P.A. Física Para cientistas e engenheiros. Volume 1: Mecânica, oscilações e ondas, termodinâmica. 6ª ed. Rio de Janeiro. LTC, 2009.

Aviso

Galera, mal tive tempo pra postar algumas coisas no blog nos últimos meses. A partir deste próximo semestre (Previsto para começar em Abril), postarei conteúdos relacionados à disciplina que estarei cursando, a Física II (vídeos, exercícios, textos).

Façam bom proveito!

Perguntas Frequentes em Astronomia

PERGUNTAS FREQUENTES EM ASTRONOMIA

Lucas G Barros*

1. Por que a Lua não cai na Terra?

Imagine que você lance uma pedra do alto de uma torre. Se você pudesse repetir a experiência, aumentando a velocidade da pedra a cada lançamento, veria que a partir de uma certa velocidade suficientemente grande, a pedra daria uma volta em torno da Terra sem cair no solo (Figura 1). Pois bem, de acordo com a lei da gravitação (massa atrai massa), Terra e Lua exercem forças entre si (3ª Lei de Newton). A Terra possui campo gravitacional muito maior do que o da Lua. Analogamente ao exemplo da pedra (que dá uma volta em torno da Terra), a Lua descreve o movimento circular como se estivesse numa eterna “queda livre”, onde a ação da gravidade terrestre mantém a Lua em órbita e com velocidade tangencial consante. A força resultante nesse movimento é a própria força centrípeta, direcionada para o centro da Terra. Algo semelhante acontece com astronautas em naves espaciais orbitando a Terra. A “ausência” de gravidade é, na verdade, aparente, causada pela queda livre, como num elevador descendo com velocidade constante; temos a sensação de estarmos mais “leves”.

Qual a diferença entre planetas e estrelas?

Basicamente, um planeta não produz radiação própria, portanto, não possui luz própria, apenas reflete; além disso, um planeta orbita uma estrela em órbita elíptica na maioria das vezes. Estrelas emitem radiação, possuem luz própria

Qual a origem do ano bissexto?

O ano bissexto teve sua origem com o imperador romano Júlio César (100 a.C – 44 a.C.). A duração do movimento de translação terrestre não é de 365 dias, mas, 365 dias e ¼ de dia (6 horas). Ao final de quatro anos, teremos: 6 x 4 = 24 horas. Logo, para compensar o movimento de translação, é acrescido o dia 29 de Fevereiro a cada quatro anos. Se isso não fosse feito, o mês de Março começaria um dia mais cedo a cada quatro anos, estaríamos comemorando a páscoa, por exemplo, no inverno. E a confusão com as comemorações só aumentaria com o passar dos séculos.

A Terra possui apenas 2 movimentos?

É muito comum observarmos em livros e até na internet informações sobre movimentos da Terra, afirmando que esta possui apenas 2. Na verdade, a Terra possui um único movimento que, por sua vez, se decompõe em mais de uma dezena de movimentos: rotação, translação, precessão dos equinócios, nutação, variação da excentricidade da órbita terrrestre, marés da crosta terrestre, deslocamento do centro de gravidade Terra/Lua, variação de latitudes, variação da obliquiade da eclíptica, deslocamento da linha dos apsides (eixo maior de uma órbita kepleriana), translação do Sistema Solar, etc...; além do mais um desses componentes do movimento se subdivide em outros 100!

Porque temos a sensação de que a Lua Cheia é “maior” quando a enxergamos no horizonte?

O tamanho aparentemente maior da Lua Cheia no horizonte é apenas ilusão de óptica. Para comprovar isso, coloque uma moeda à uma distância do seu olho que permita ocultar totalmente a Lua. À medida que a Lua se eleva no céu você vai perceber que a Lua permanece oculta à mesma distância entre a moeda e o seu olho. Os efeitos de refração na atmosfera no horizonte, ainda que pequenos, produzem um achatamento no disco lunar e “mudam” a posição da Lua (aparente), fazendo com que tenha a aparência de estar maior e mais distante. Porém, essa não é a única teoria que busca explicar tal fenômeno. Vários estudos e teorias foram levantados, muitos deles no campo da psicologia da percepção;

REFERÊNCIAS

ESPAÇONAVE TERRA - Tous Sur Orbite (Vídeo): Semana 09. Distribuição no Brasil: Synapse.

LANGHI, R., NARDI, R.; Ensino de Astronomia: Erros Conceituais mais comuns presentes em livros didáticos. Caderno Brasileiro de Ensino de Física. V. 24, Abril/2007, p87-111.

MOURÃO, R. R. F.; Dicionário enciclopédico de Astronomia e Astronáutica. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 1987.

NUSSENZVEIG, H.M.; Curso de Física Básica: Vol 1, 4 ed. São Paulo: Edgard Blucher, 2002.

YOUNG, H. D.; Física II: Termodinâmica e Ondas / Young e Freedman, 12 ed. São Paulo: Addison Wesley, 2008.

<http://super.abril.com.br/tecnologia/tamanho-lua-cheia-horizonte-ilusao-otica-439596.shtml>,

acesso em 06/10/2011.

<http://www.cienciamao.usp.br/viagensespaciais/index.php?painel=16 >, acesso em 06/10/2011.

* Aluno do curso de graduação em Licenciatura em Física pelo CF/UFRB e monitor do projeto Astronomia no Recôncavo da Bahia.

Perguntas e respostas sobre raios

			1 - Um raio pode cair duas vezes em um mesmo lugar? Sim, pode. Geralmente os raios caem mais de uma vez em um mesmo local quando este apresenta grande incidência de raios. Como exemplo podemos citar o monumento Cristo Redentor, que é atingido anualmente por uma média de 6 raios (ou mais). 2 - O que são raios? Raios são descargas elétricas de grande intensidade que conectam as nuvens de tempestade na atmosfera e o solo. Em geral possuem intensidades da ordem de 10 KA e percorrem distâncias da ordem 5 km. 3 - O que são raios negativos e positivos? Raios negativos são raios que trazem cargas negativas da nuvem para o solo e positivos que trazem cargas positivas. 4 - Qual a diferença entre relâmpagos e raios? Relâmpagos são todas as descargas elétricas geradas por nuvens de tempestades, independentemente se conectam ou não o solo. Já os raios são somente as descargas que se conectam ao solo. 5 - O raio pode atingir locais diferentes no solo? Sim, um raio é formado por mais de uma descarga e algumas delas podem atingir o solo em locais diferentes. Em cerca de 50% dos raios negativos mais de um ponto é atingido no solo. 6 - As cidades influenciam a ocorrência de raios? Pesquisas já indicaram visíveis aumentos de incidência de raios em áreas urbanas. Essa maior incidência de raios está relacionada ao aumento de temperatura (fenômeno conhecido como “ilha de calor”) e de poluição nos centros urbanos. 7 - Existem raios em outros planetas? Sim, evidências de raios já foram observadas em outros quatro planetas do sistema solar: Vênus, Júpiter, Saturno e Urano. 8 - Qual a duração de um raio? Um raio, composto por várias descargas, pode durar até dois segundos, embora em geral dure cerca de meio a um terço de segundo. No entanto, cada descarga que compõe o raio dura apenas frações de milésimos de segundos. 9 - O que é o trovão? Trovão é o som produzido pelo rápido aquecimento e expansão do ar na região da atmosfera onde a corrente elétrica do raio circula. 10 - O trovão oferece algum perigo? Embora o som ensurdecedor de um trovão assuste a maioria das pessoas, em geral ele é inofensivo. Contudo, o deslocamento de ar pode derrubar uma pessoa que esteja muito perto do local de incidência do raio, podendo até causar sua morte. 11 - Qual a intensidade do trovão? A intensidade de qualquer som é geralmente dada em decibéis. Um trovão intenso pode chegar a 120 decibéis, uma intensidade comparável à que ouve uma pessoa que está nas primeiras fileiras de um show de rock. 12 - Como saber se o raio “caiu” perto? A luz produzida pelo raio chega quase que instantaneamente à visão de quem o observa. Já o som (trovão) demora um bom tempo, pois a sua velocidade é menor. Para obter a distância aproximada em quilômetros, basta contar o tempo (em segundos) entre o momento que se vê o raio e se escuta o trovão e dividir por três. 13 - A que distância pode-se ouvir o trovão? Um trovão dificilmente pode ser ouvido se o raio acontecer a uma distância maior do que 20 quilômetros. 14 - Um raio pode atingir diretamente uma pessoa? A chance de uma pessoa ser atingida diretamente por um raio é muito baixa, sendo em média menor do que um para um milhão. Contudo, se a pessoa estiver numa área descampada em baixo de uma tempestade forte esta chance pode aumentar em até um para mil. Entretanto, não é a incidência direta do raio a maior causadora de mortes e ferimentos. Geralmente isso acontece por efeitos indiretos associados a incidências próximas ou efeitos secundários dos raios. As descargas também provocam incêndios ou queda de linhas de energia, o que pode atingir uma pessoa. 15 - Se uma pessoa for atingida por um raio, o que pode acontecer? A corrente do raio pode causar queimaduras e outros danos a diversas partes do corpo. A maioria das mortes de pessoas atingidas por raio é causada por parada cardíaca e respiratória. Grande parte dos sobreviventes sofre por um longo tempo de sérias seqüelas psicológicas e orgânicas. 16 - A energia de raio é grande? Não. Embora a potência de um raio seja grande, sua pequena duração faz com que a energia seja pequena, algo em torno de 300 kWh, equivalente ao consumo mensal de energia de uma casa pequena. Fonte: http://www.inpe.br/webelat/homepage/menu/el.atm/perguntas.e.respostas.php

Encontro de Físicos do Norte e Nordeste 2011 - Mossoró - RN

Desde a década de oitenta as regiões Norte e Nordeste trabalham unidas na realização de um evento que já faz parte do calendário de atividades científicas do nosso país. Sendo realizado anualmente (e de forma ininterrupta) desde 1982, o Encontro de Físicos de Norte e Nordeste (EFNNE) tornou-se uma oportunidade importante para divulgação das pesquisas científicas em Física e Ensino de Física desenvolvidas nestas regiões.

O XXIX EFNNE será realizado com o apoio das Universidades Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA) e do Estado do Rio Grande do Norte (UERN), sendo o segundo encontro realizado fora de uma Capital.

Neste evento, as oportunidades de intercâmbio científico entre os participantes, através dos trabalhos apresentados, das discussões nos grupos de trabalhos, das plenárias de caráter político-científico, além dos encontros informais durante o evento, têm proporcionado um crescimento contínuo das atividades de pesquisa, fundamental para o aprimoramento e construção do conhecimento nesta área da Ciência.

Os físicos da UFERSA e UERN sentem-se honrados em receber os participantes da XXIX edição do EFNNE. Os organizadores estão cientes das dificuldades de organizar um evento dessa magnitude, mas trabalhando de forma determinada para oferecer aos participantes um encontro agradável, produtivo e com as melhores condições possíveis

Portanto, sejam bem vindos ao XXIX-EFNNE em Mossoró.

Comitê organizador.

DATAS IMPORTANTES
Datas Importantes das Atividades de Pesquisa
Inscrições e Resumos: até 29 de agosto de 2011
Resultado da avaliação dos resumos: até 30 de setembro de 2011
Cancelamento de inscrições pendentes: até 03 de outubro de 2011
Realização: 06 à 08 de novembro de 2011
Local: Hotel Thermas Resort

Datas Importantes das Atividades de Ensino
Inscrições: até 29 de agosto de 2011
Confirmação de Inscrições: 05 à 23 de setembro de 2011
Cancelamento de inscrições pendentes: até 30 de setembro de 2011
Realização: 09 à 10 de novembro de 2011


TAXAS
Ensino - R$ 50,00
Pesquisa:
Sócio Efetivo (Doutor) - R$ 230,00
Sócio Regular (Bacharel,Estudante de Mestrado ou doutorado) - R$ 180,00
Sócio Aspirante (Estudande de Graduação) - R$ 85,00
Não-Sócio - R$ 700,00

FILIAÇÃO À SBF: Caso queira associar-se à SBF, o interessado deverá enviar a Proposta de Associação com antecedência de 30 dias da data de encerramento das inscrições no evento, para que haja tempo hábil para a Comissão de Admissão de novos sócios analisar a proposta. Neste caso o interessado deverá fazer a inscrição somente após a aprovação da proposta de associação, caso contrário será cobrada a taxa de inscrição da categoria de Não Sócio .

SÓCIO EM DÉBITO: O sócio deverá quitar sua anuidade juntamente com a taxa de inscrição.

ISENÇÕES: Estão isentos do pagamento da taxa de inscrição os seguintes participantes:
Palestrantes convidados nacionais e internacionais.
Membros do Comitê Organizador.*

O tempo na Teoria da Relatividade

Na teoria de Einstein, que descreve fenômenos de partículas com velocidades próximas à da luz, a grande mudança que aparece em decorrência do princípio da constância do módulo da velocidade da luz, para quaisquer referenciais em movimento de velocidade relativa constante, é o conceito de tempo. Os instantes em que ocorrem os eventos e os intervalos de tempo que estes eventos duram, deixam de ser independentes do referencial inercial que os observa, passando a depender da coordenada paralela à velocidade onde o evento ocorre. Este é fato nada intuitivo para quem, como nós, não têm vivência com velocidades próximas à da luz.

Vamos dar um exemplo. Se duas bombas idênticas em repouso relativo são acionadas simultaneamente, estes eventos, o acionar de cada uma das bombas, não são simultâneos para observadores que se movem com velocidade constante paralelamente à direção definida pelas posições das bombas. Por outro lado, o intervalo de tempo entre o acionar a bomba e o explodir delas, é sempre maior no referencial em movimento em relação às bombas. Em outras palavras, o intervalo de tempo no referencial de repouso de um evento (tempo próprio), é sempre menor que o medido no referencial que se move em relação ao evento, paralelamente à eles.

O transcorrer do tempo não se altera para eventos que ocorram na mesma coordenada na direção paralela à velocidade relativa. Assim, se um observador tem velocidade em relação às bombas, porém perpendicular à linha que as une, ou seja, as componentes das posições das bombas na direção da velocidade relativa é a mesma, não haveria este efeito de quebra de simultaneidade no acionar das bombas, e nem a dilatação temporal no intervalo de tempo entre o acionar e o estourar a bomba.

Estes efeitos de quebra da simultaneidade e dilatação temporal são muito pequenos, e portanto desprezíveis quando o movimento dos eventos tratados são muito menores que a velocidade da luz. No que segue sobre discussão de medidas de intervalos de tempo nos restringiremos às condições de baixas velocidades, e trabalharemos como se o transcorrer do tempo independesse do movimento do observador. Porém, é preciso ter em mente que conceitualmente isto não é correto.

Ainda em relação às características do tempo, cabe a discussão se ele é cíclico ou não cíclico. Há uma teoria atual que propõe que o Universo é fechado no sentido que ele passa por ciclos de expansão e contração que se repetem. Não se poderia dizer, com o conhecimento de hoje, quantos ciclos precederam a este que conhecemos, que é um ciclo de expansão. Dentro desta visão de Universo, ele passará no futuro, como já ocorreu no passado, por uma contração. Esta teoria tem um aspecto cíclico no tempo, no sentido que os acontecimentos fundamentais no universo ocorrem ciclicamente.

Já pela teoria do Universo aberto ele se expandiria eternamente, e o tempo de existência da matéria e de tudo que há nele seria finito.

www.efisica.if.usp.br