ESTÁTICA

Definição

Agora passaremos a estudar o comportamento de um corpo quando ele está em equilíbrio estático, ou seja, parado. Por isso vamos analisar suas principais características, essa parte da mecânica recebe o nome de Estática. Dividimos a estática em dois tipos de análises diferentes:

• Estática de  Ponto Material
• Estática de Corpo Extenso

 Estática de Ponto Material

Define-se como ponto material todo corpo onde suas dimensões são desprezíveis para o cálculo.Quando nos referimos a análise do equilíbrio em um pronto material basta que a soma vetorial de todas as forças que agem sobre esse corpo é nula.

  

Estática de Corpo Extenso

Um corpo extenso é todo corpo que suas dimensões não podem ser desprezadas para a realização dos cálculos, Nesse caso devemos analisar a tendencia do corpo a entrar em rotação.Isso é chamado de Torque ou Momento. 

O momento é definido pela relação entre as força aplicada em um ponto e a sua distância do ponto de apoio da barra, ou seja, M=F.d, para que o corpo mantenha-se em equilíbrio a soma dos momentos tem que ser igual a 0.

Vídeos

• http://voubemnovestibular.blogspot.com.br/2014/05/estatica-de-ponto-material-e-de-corpo.html

Aprendizado Interativo 

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MECÂNICA NO VESTIBULAR

Depois de finalizada as postagens sobre os principais tópicos sobre Mecânica, vou dizer para vocês como isso é cobrado nos vestibulares.
Se existe algum assunto que deva ser priorizado na hora de estudar é Mecânica ( não que os outros não devam ser estudados), mas esse é o tópico que mais cai no vestibular na área de física, principalmente porque é muito fácil encontrar exemplos dessa área da física no nosso cotidiano. É ano de Copa do Mundo e exercícios relacionados com futebol devem aparecer com grande frequência nas provas. Por exemplo a figura de um goleiro batendo um tiro de meta é uma grande oportunidade para perguntar algo sobre balística.

Mas o que mais cai de Mecânica?

As postagens desse blog tentaram dar prioridade para os assuntos mais cobrados, exercícios sobre carros, para falar de M.R.U. e M.R.U.V. são bem manjados, os famosos exercícios de bloquinho também estando presentes em quase todas as provas( Portanto saber resolver esse exercícios é essencial), Algo que também tem aparecido com bastante frequência é os exercícios sobre conservação de energia mecânica, e sobre as Leis de Kepler, esses tópicos estão cada vez mais frequentes.

Qual a diferença entre as provas?   

Os vestibulares adotam maneiras distintas de cobra o conteúdo, porém uma coisa é certa é preciso conhecer bem a matéria para a resolução das questões. A Fuvest e o Vestibular a Unicamp se assemelham na maneira de cobrar, costumam apresentar textos curtos deixando clara  o que é perguntado. A Unicamp tem execícios mais simples( o que não significa que é mais fácil) na sua primeira fase do que a Fuvest, porém a segunda fase desses vestibulares tem questões bem complexas( por isso fica a dica, ESTUDEM!).

O ENEM e a Vunesp normalmente apresentam exercícios mais contextualizados e normalmente tudo que é necessário para sua resolução está no texto, mas é necessário que tenha o conhecimento da matéria para a sua resolução.

Novas maneiras de cobrar?

Principalmente em Mecânica uma tendência é cada vez mais aparecerem execícios totalmente literais nas provas( Ou seja sem números, apenas letras), isso está muito mais presente nos vestibulares, e tende a aparecer muito mais, por isso treinar a resolução desse tipo de execício é importantíssimo para tem um bom desempenho nas provas.

BONS ESTUDOS!!!!!!

TÉRMICA

O que é Térmica?

A Térmica é um ramo da Física que estuda os fenômenos térmicos como calor, temperatura, dilatação, energia térmica, estudo térmico dos gases etc. 

O que é Temperatura?

Para a compreensão da Física Térmica um dos principais conceitos que devem ser fixados é o que é temperatura? 

Temperatura é em termos técnicos o grau de agitação das moléculas, ou seja, quando aumentamos a temperatura de um corpo, estamos aumentando a agitação de suas moléculas.

O que é calor?

Outro conceito muito importante para compreender o que vem a seguir é o que é calor?

Calor é energia térmica que é transmitida de um corpo com maior temperatura para um de menor temperatura.

Diferença entre Calor em Temperatura

Esses são conceitos muito confundidos e na linguagem comum acabam sendo considerados como iguais, porém fisicamente são dois conceitos distintos como vemos acima. Embora eles estejam muito ligados.

Temperatura é o grau de agitação das moléculas, e podemos dizer que quanto maior é essa agitação, maior é a energia cinética das moléculas, portanto podemos dizer que quanto maior a temperatura de um corpo mais calor ele tem.Portanto é importante fixar que um conceito depende do outro, mas são coisas diferentes.

QUANTIDADE DE CALOR

Definição

Calor 

 É a transferência de energia térmica entre corpos com temperaturas diferentes.

A unidade mais utilizada para o calor é caloria (cal), embora sua unidade no SI seja o joule (J). Uma caloria equivale a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de um grama de água pura, sob pressão normal, de 14,5°C para 15,5°C.

A relação entre a caloria e o joule é dada por:

1 cal = 4,186J

Partindo daí, podem-se fazer conversões entre as unidades usando regra de três simples.

Como 1 caloria é uma unidade pequena, utilizamos muito o seu múltiplo, a quilocaloria.

1 kcal = 10³cal

Calor sensível

É denominado calor sensível, a quantidade de calor que tem como efeito apenas a alteração da temperatura de um corpo.

Este fenômeno é regido pela lei física conhecida como Equação Fundamental da Calorimetria, que diz que a quantidade de calor sensível (Q) é igual ao produto de sua massa, da variação da temperatura e de uma constante de proporcionalidade dependente da natureza de cada corpo denominada calor específico.

Assim:

Onde:

Q = quantidade de calor sensível (cal ou J).

c = calor específico da substância que constitui o corpo (cal/g°C ou J/kg°C).

m = massa do corpo (g ou kg).

Δθ = variação de temperatura (°C).

 Mudança de Estado Físico

Calor latente

Nem toda a troca de calor existente na natureza se detém a modificar a temperatura dos corpos. Em alguns casos há mudança de estado físico destes corpos. Neste caso, chamamos a quantidade de calor calculada de calor latente.

A quantidade de calor latente (Q) é igual ao produto da massa do corpo (m) e de uma constante de proporcionalidade (L).

Assim:

A constante de proporcionalidade é chamada calor latente de mudança de fase e se refere a quantidade de calor que 1g da substância calculada necessita para mudar de uma fase para outra.

Além de depender da natureza da substância, este valor numérico depende de cada mudança de estado físico.

Curva de aquecimento

Ao estudarmos os valores de calor latente, observamos que estes não dependem da variação de temperatura. Assim podemos elaborar um gráfico de temperatura em função da quantidade de calor absorvida. Chamamos este gráfico de Curva de Aquecimento:

 

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Simulação

Formas de energia e transformações de energia

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Estados da Matéria: Básico

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MÁQUINAS TÉRMICAS

Definição

As máquinas térmicas  são máquinas capazes de converter calor em trabalho. Elas funcionam em ciclos e utilizam duas fontes de temperaturas diferentes, uma fonte quente que é de onde recebem calor e uma fonte fria que é para onde o calor que foi rejeitado é direcionado.

A respeito das máquinas térmicas é importante saber que elas não transformam todo o calor em trabalho, ou seja, o rendimento de uma máquina térmica é sempre inferior a 100%.


 

Rendimento de uma máquina térmica

Usando o princípio de conservação de energia, temos:
Q1 = t + Q2 → t = Q1 – Q2
O rendimento de uma máquina térmica é a razão entre a potência útil, trabalho produzido pela máquina térmica, e a potência total calor fornecido a máquina térmica pela fonte quente:

Ciclos termodinâmicos e Máquinas térmicas

CICLOS TÉRMICOS

Definição

Define-se como ciclo termodinâmico  a sequência repetitiva de transformações físicas produzidas por um sistema a fim de realizar trabalho. Os ciclos termodinâmicos são a base do funcionamento de motores de calor, que operam a maioria dos veículos no mundo. Veja alguns exemplos de ciclos termodinâmicos e os tipos de motores de calor que os mesmos representam:

Ciclo de Carnot

O ciclo de Carnot, proposto pelo engenheiro francês Nicolas Léonard Sadi Carnot, é considerado um ciclo termodinâmico ideal, representando apenas o funcionamento teórico de uma máquina. Este ciclo reversível é formado por duas transformações isotérmicas, que se alternam com duas transformações adiabáticas. Todas as trocas de calor são isotérmicas neste ciclo.

 

 

Aulas sobre ciclos térmicos

 

TERMODINÂMICA

Definição

A termodinâmica é o ramo da física que estuda as relações entre o calor trocado, representado pela letra Q, e o trabalho realizado, representado pela letra w, num determinado processo físico que envolve a presença de um corpo e/ou sistema e o meio exterior.

Calor e Energia

Calor é energia térmica em trânsito, que ocorre em razão das diferenças de temperatura existentes entre os corpos ou sistemas envolvidos.

Energia é a capacidade que um corpo tem de realizar trabalho.

Leis da Termodinâmica

Primeira Lei da Termodinâmica 

 Essa lei diz que o calor trocado com o meio externo pode ser expressa através da soma da variação da energia interna e o trabalho realizado por ele durante uma determinada transformação. 

As transformações que são estudadas na primeira lei da termodinâmica são:

Transformação isobárica: ocorre à pressão constante, podendo variar somente o volume e a temperatura;
Transformação isotérmica: ocorre à temperatura constante, variando somente as grandezas de pressão e volume;
Transformação isocórica ou isovolumétrica: ocorre à volume constante, variando somente as grandezas de pressão e temperatura;
Transformação adiabática: é a transformação gasosa na qual o gás não troca calor com o meio externo, seja porque ele está termicamente isolado ou porque o processo ocorre de forma tão rápida que o calor trocado é desprezível.

Segunda Lei da Termodinâmica 

Enunciada pelo físico francês Sadi Carnot, essa lei faz restrições para as transformações realizadas pelas máquinas térmicas como, por exemplo, o motor de uma geladeira. Seu enunciado, segundo Carnot, diz que:

Para que um sistema realize conversões de calor em trabalho, ele deve realizar ciclos entre uma fonte quente e fria, isso de forma contínua. A cada ciclo é retirada uma quantidade de calor da fonte quente, que é parcialmente convertida em trabalho e a quantidade de calor restante é rejeitada para a fonte fria.

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