E a física continua...

Estamos chegando ao fim de um maravilhoso ano e marcado de lembranças que ficarão quardadas
na memória e por isso viemos nos despedir:
Valeu pelo ano galera do terceiro ano do Guadalupe de 2010, é com muito amor e carinho que desejamos a todos vocês ,assim como nossos seguidores, o maior sucesso e que todos os seus sonhos se realizem e que nunca desistam de conquista-los, pois não a nada como o sonho para se criar o futuro. E tenham certeza de que para isso terão que trabalhar muito, como bem dizia Albert Einstein "O único lugar onde sucesso vem antes do trabalho é no dicionário".
Não se preocupem seguidores, pois essa é uma despedida dessa direitoria que irá embora deixando
o cargo para a turma do terceiro ano do ano que vem, por isso não deixem de visitar continuará exixtindo atualizações.

Obrigado pelo ano!!!

Física no dia-a-dia

	Física no Dia-a-dia
O objetivo desta seção é apresentar os conceitos da física presentes em objetos ou situações conhecidas, permitindo que se estabeleça uma melhor relação entre o que se aprende na escola e a ciência aplicada.

Eletromagnetismo
Trem MagLev	Ressonância magnética	Raios X
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Óptica
Mídia digital	Leitor óptico	Comunicação	Medicina
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Luneta astronômica	Microscópio composto	Câmera fotográfica
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CURIOSIDADES SOBRE A FISÍCA!

A relatividade especial impõe um limite para a velocidade de caminhar. Segundo a definição, caminhar significa manter pelo menos um dos pés no solo. Segundo a relatividade, para que isto seja válido em todos os referenciais inerciais, a velocidade máxima que um indivíduo relativístico pode alcançar é c/3, onde c é o valor da velocidade da luz no vácuo.
(Referência: George B. Rybicki, American Journal of Physics, Volume 59, pages 368-369, 1991)



O conceito de rigidez de um corpo é relativo, isto é, depende do sistema inercial de referência. Uma barra de ferro, por exemplo, pode parecer rígida para um observador viajando em um foguete, enquanto que a mesma barra pode parecer flexível para um observador parado no laboratório.
(Referência: W. Rindler, American Journal of Physics, Volume 29, pages 365-366, 1961)



O fóton (partícula-onda de luz) leva cerca de 8 minutos para sair da superfície do Sol e atingir a superfície da Terra. Mas este mesmo fóton, que é produzido no núcleo do Sol, leva aproximadamente 1 milhão de anos para atingir sua superfície!



A cada segundo, o Sol converte cerca de 4,2 bilhões de kg em energia luminosa, sendo que apenas 2 kg dessa massa convertida em energia chega na Terra. Para converter esta quantidade de massa em energia luminosa, o Sol queima uma quantidade de hidrogênio 150 vezes maior, o que dá uma eficiência de 0,7%.



O Sol executa uma rotação a cada 25,4 dias.



A velocidade de escape de um planeta representa a velocidade com que um corpo deve ser lançado para cima de modo que ele escape da atração gravitacional do planeta. Na Terra a velocidade de escape vale 11,2 km/s e na lua vale 2,38 km/s.



A cada 3 dias uma nova galáxia é descoberta no universo.



No universo existem aproximadamente 300 mil bilhões de bilhões de sóis equivalentes ao nosso e aproximadamente 1500 bilhões de galáxias equivalentes a nossa.



Dois irmãos gêmeos estão lado a lado em repouso visto do referencial da Terra. Um deles sai correndo com velocidade de 1 m/s, percorre 100 metros na ida e mais 100 metros na volta, sempre mantendo constante sua velocidade. O gêmeo que correu terá envelhecido neste percurso 0,000000000000001 segundo a menos que o gêmeo que ficou parado.
(Referência: Exploring Black Holes - Introduction to General Relativity, Edwin F. Taylor and John Archibald Wheeler)



Em cada centímetro quadrado existem aproximadamente 300 fótons remanescentes do big bang

O que basicamente é a fisica ?

A palavra Física vem de um temo grego physiké, que quer dizer natureza. Esse termo indica a maneira pela qual a física surgiu, que foi com a preocupação de se estudar e compreender os fenômenos naturais.

Com o passar dos anos e com a evolução científica, a física ganhou muito destaque em relação às outras ciências e seu campo de estudo teve uma incrível evolução. Com a expansão dos estudos e as novas descobertas, os cientistas sugeriram uma divisão de áreas dentro da própria física, de forma que cada área englobasse os assuntos que apresentassem propriedades semelhantes e que pudessem ser relacionados por e descritos por leis comuns. Com isso surgiram os seguintes ramos da física:

Mecânica: é o ramo que estuda os fenômenos relacionados com o movimento dos corpos.

Calor: é o ramo que estuda os fenômenos térmicos.

Movimento ondulatório: é o ramo que estuda as propriedades das ondas e as suas formas e meios de propagação. Estuda ainda os fenômenos sonoros, pois o som é uma onda.

Óptica: é a parte da física que estuda os fenômenos luminosos, como a formação da imagem.

Eletricidade: é o ramo da física que estuda os fenômenos elétricos e magnéticos.

Física Moderna: esse ramo estuda os desenvolvimentos ocorridos na física do século XX.

No estudo da física essa divisão surgiu para melhor compreender os fenômenos estudados, tornando o estudo mais fácil e com melhor compreensão do que acontece em nossa volta.
Ao abordar cada assunto deve-se levar em conta a origem de cada tema estudado, seus precursores, ou seja, aqueles que foram os primeiros a estudarem o assunto. Assim como nas outras ciências, na física não se deve fazer com que o aluno decore equações, muito menos os conceitos, é necessário fazer com que ele entenda os conceitos físicos e os associe com o mundo que ele vive, compreendendo como as coisas funcionam no contexto físico.

CURIOSIDADES

- A velocidade da luz no vácuo é de exatamente 299.792,548km/s, usualmente arredondada para 300.000km/s.

- A luz gasta exatos 8 minutos e 17 segundos para sair do sol e chegar à Terra.

- A terra gira com velocidade de aproximadamente 1.600km/h e em sua órbita em volta do sol a mais de 107km/h.

- A taxa de raios que atingem a superfície da terra é de cerca de 100 por segundo.

- Anualmente 1000 pessoas são vítimas de raios.

- A idade da Terra é de 4,56 bilhões de anos, a mesma do Sol e da Lua.

- Uma pulga ao saltar tem aceleração vinte vezes maior que o lançamento de um ônibus espacial.

- A ausência de gravidade no espaço impede que um astronauta arrote.

- Galileu inventou, em 1607, o termômetro.

- O universo contém mais de 10 bilhões de galáxias.

- Cerca de um quatrilhão de neutrinos provenientes do Sol passaram através do seu corpo enquanto você lia esta frase.

- O Big-Bang que gerou o universo provoca interferências na sua TV até hoje.

Óptica é a parte da Física que estuda a luz e os fenômenos luminosos. Seu desenvolvimento se deu a partir da publicação da Teoria Corpuscular da Luz, por Isaac Newton, teoria que admitia que a luz era formada por um feixe de partículas.

Define-se luz como sendo o agente físico que sensibiliza nossos órgãos visuais.

A Luz é uma onda eletromagnética e sua velocidade no vácuo é de aproximadamente 3,0 x 10⁵.

A óptica é dividida em:

1) Óptica Geométrica: Estuda os fenômenos luminosos baseados em leis empíricas (experimentais), que são explicados sem que haja necessidade de se conhecer a natureza física da luz. A óptica geométrica usa como ferramenta de estudo a geometria.

2) Óptica Física: Estuda a compreensão da natureza física da luz e fenômenos como interferência, polarização, difração, dispersão entre outros.

Raios de Luz

São linhas que representam a direção e o sentido de propagação da luz. A ideia de raios de luz é puramente teórica, e tem como objetivo facilitar o estudo.

Um conjunto de raios de luz, que possui uma abertura relativamente pequena entre os raios, é chamado de Pincel Luminoso.

O conjunto de raios luminosos, cuja abertura entre os raios é relativamente grande, é chamado Feixe Luminoso.

Os Feixes Luminosos ou os Pincéis Luminosos podem ser classificados em:

• Cônico divergente
Os raios luminosos partem de um único ponto (P) e se espalham.

• Cônico convergente
Os raios luminosos se concentram em um único ponto.

• Cilíndrico
Os raios luminosos são todos paralelos entre si. Nesse caso a fonte de luz encontra-se no infinito, e denomina-se fonte imprópria.

Fontes de Luz

As fontes de luz são corpos capazes de emitir luz, seja ela própria ou refletida. Fontes de luz podem ser classificadas em:

• Fontes de luz Primárias
São fontes de luz que emitem luz própria. Elas podem ser:
Incandescentes: Quando emitem luz a altas temperaturas.
Ex: O Sol, a chama de uma vela e as lâmpadas de filamento.

Luminescentes: Quando emitem luz a baixas temperaturas. As fontes de luz primária luminescentes poder ser fluorescentes ou fosforescentes.

Fluorescentes: emitem luz apenas enquanto durar a ação do agente excitador.
Ex: Lâmpadas fluorescentes.

Fosforescentes: Emitem luz por um certo tempo, mesmo após ter cessado a ação do excitador. Nessas fontes de luz a energia radiante é proveniente de uma energia potencial química.
Ex: Interruptores de lâmpadas e ponteiros luminosos de relógios.

• Fontes Secundárias

São aquelas que emitem apenas a luz recebida de outros corpos.
Ex: Lua, cadeiras, roupas, etc.


Princípios da óptica geométrica

Lei da Propagação Retilínea da Luz

Nos meios homogêneos e transparentes a luz se propaga em linha reta

Lei da Independência dos Raios Luminosos

Quando raios luminosos se cruzam, cada um deles segue seu trajeto como se os outros não existissem.

Movimento Uniformemente Variado!

Movimento uniformemente variado é o movimento no qual a velocidade variauniformemente no docorrer do tempo, o movimento caracteriza-se por haver uma aceleração diferente de zero e constante.

A equação da Velocidade em função do Tempo, onde v é a velocidade final, v₀ é a velocidade inicial, a é a aceleração e t é o tempo do movimento.

A função horária do Movimento Uniformemente Variado, onde s é a posição (distância) atual do corpo ( o s vem do latim spatio), s₀ é a posição (distância inicial) do movimento, v₀ é a velocidade inicial do corpo, a é a aceleração e t é o tempo decorrido desde o início do movimento.

Equação de Torricelli

É possível utilizar a equação de Torricelli, onde v é avelocidade final, v_{0 velocidade inicial, a é a aceleração e} Δs é a variação de posição durante o movimento sendo que as variações são iguais a zero.

Grafico do movimento uniformemente variado

Aceleração em função do tempo - Como a aceleração nesse movimento é constante e diferente de zero, então apresenta-se uma função constante. Logo o gráfico apresenta-se como uma linha reta paralela ao eixo das abscissas.

Velocidade em função do tempo - A função da velocidade em função do tempo é uma função de primeiro grau. Logo apresenta-se como uma linha reta que concorre com o eixo das abscissas.

Deslocamento em função do tempo - O deslocamento em função do tempo é uma função de segundo grau. Logo ela se apresenta como uma parábola.

Lei De Conservação de Energia

Lei da conservação de energia

Em física, a lei ou princípio da conservação de energia estabelece que a quantidade total de energia em um sistema isolado permanece constante. Uma consequência dessa lei é que energia não pode ser criada nem destruída: a energia pode apenas transformar-se. A exemplo, na combustão da gasolina dentro de um motor a explosão parte da energia potencial associada às ligações químicas dos reagentes transforma-se em energia térmica, esta diretamente associada à energia cinética das partículas dos produtos e à temperatura do sistema (que elevam-se de forma substancial). Pelo princípio da conservação da energia a energia interna do sistema imediatamente antes da explosão é entretanto igual à energia interna imediatamente após a explosão.

Há de se tomar cuidado com o princípio associado à conservação da energia no que se refere ao escopo de sua aplicação. Em seu sentido mais abrangente a conservação da energia implica que se tenha como parcela na energia total do sistema, em acordo com o princípio da equivalência entre massa e energia, uma termo associado à massa deste sistema. Neste caso massa é tratada como se energia fosse, e não há lei de conservação de massa para o sistema, apenas a lei da conservação da energia em seu sentido mais abrangente.

Quando no âmbito da física clássica, entretanto, massa e energia são entidades distintas e não relacionadas, e nestas condições a lei da conservação da energia degenera-se em duas leis clássicas: a lei da conservação da energia em seu sentido não o mais abrangente, e a lei da conservação de massas.

Filósofos da Antiguidade, desde Thales de Mileto, já tinham suspeitas a respeito da conservação de alguma substância fundamental da qual tudo é feito. Porém, não existe nenhuma razão particular para relacionar isso com o que conhecemos hoje como "massa-energia". A saber Thales pensou que a substância era a água.

Em 1638, Galileu publicou sua análise de diversas situações -incluindo a célebre análise do "pêndulo-ininterrúpto" - que pode ser descrita, em linguagem moderna, mediante a conversão contínua de energia potencial em energia cinética e vice-versa, garantida que a totalidade da soma destas duas - a qual dá-se o nome de energia mecânica do sistema - permaneça sempre constante. Porém, Galileu não mencionou o processo usando as idéias modernas de energia, e não pode ser creditado pelo estabelecimento desta lei.

Foi Gottfried Wilhelm Leibniz durante 1676–1689 quem primeiro tentou realizar uma formulação matemática do tipo de energia associada ao movimento (energia cinética). Leibniz percebeu que em vários sistemas mecânicos (de várias massas, m_i cada qual velocidade v_i ),

era conservada enquanto as massas não interagissem. Ele chamou essa quantidade de vis viva ou força viva do sistema. O princípio representa uma afirmação acurada da conservação de energia cinética em situações em que não há atrito. Muitos físicos naquele tempo consideravam que a conservação de momento, que é válida mesmo em sistemas com presença de atrito, como definido pelo momento:

era a vis viva. Foi demonstrado mais tarde, que sob certas condições, ambas as quantidades são conservadas simultaneamente, como em colisões elásticas.

Engenheiros, tais como John Smeaton, Peter Ewart, Karl Hotzmann, Gustave-Adolphe Hirn e Marc Seguin objetaram que a conservação de momento sozinha não era adequada para cálculos práticos, e faziam uso do princípio de Leibniz. O princípio foi também defendido por alguns químicos, tais como William Hyde Wollaston. Acadêmicos, tais como John Playfair rapidamente apontaram que a energia cinética claramente não era conservada. Os fundamentos desta não conservação são óbvios em vista de uma análise moderna baseada na segunda lei da termodinâmica, mas nos séculos XVIII e XIX o destino da energia cinética perdida ainda era desconhecido. Gradualmente foi-se suspeitando que o calor oriundo do aumento de temperatura inevitavelmente gerado pelo movimento sob atrito era outra forma de vis viva. Em 1783, Antoine Lavoisier e Pierre-Simon Laplace revisaram as duas teorias correntes, a vis viva e teoria do calórico (ou flogisto), o que, junto com as observações de Conde Rumford em 1798 sobre a geração de calor durante perfuração de metal para a fabricação de canhões (em um processo chamado alesagem), adicionaram considerável apoio à visão de que havia nítida correlação entre a variação no movimento mecânico e o calor produzido, de que a conservação era quantitativa e podia ser predita, e que era possível o estabelecimento de uma grandeza que se conservaria no processo de conversão de movimento em calor.

A vis viva começou a ser conhecida como energia, depois do termo ser usado pela primeira vez com esse sentido por Thomas Young em 1807.

A recalibração da vis viva para

o que pode ser entendido como encontrar o valor exato da constante para a conversão de energia cinética em trabalho foi em grande parte o resultado do trabalho de Gustave-Gaspard Coriolis e Jean-Victor Poncelet durante o período de 1819–1839. O primeiro chamou a quantidade de quantité de travail (quantidade de trabalho) e o segundo de travail mécanique (trabalho mecânico), e ambos defenderam seu uso para cálculos de engenharia.

No artigo Über die Natur der Wärme, publicado no Zeitschrift für Physik em 1837, Karl Friedrich Mohr deu uma das primeiras declarações gerais do princípio da conservação de energia, nas palavras: "além dos 54 elementos químicos conhecidos, há no mundo um agente único, e se chama Kraft [energia ou trabalho]. Ele pode aparecer, de acordo com as circunstâncias, como movimento, afinidade química, coesão, eletricidade, luz e magnetismo; e a partir de qualquer uma destas formas, pode ser transformado em qualquer um dos outros."

Uma etapa fundamental no desenvolvimento do moderno princípio conservação foi a demonstração do equivalente mecânico do calor. A teoria do calórico afirmava que o calor não podia ser criado nem destruído, mas a conservação de energia implica algo contraditório a esta ideia: calor e o movimento mecânico são intercambiáveis.

O princípio do equivalente mecânico foi exposto na sua forma moderna pela primeira vez pelo cirurgião alemão Julius Robert von Mayer.^[1] Mayer chegou a sua conclusão em uma viagem para as Índias Orientais Neerlandesas, onde ele descobriu que o sangue de seus pacientes possuía uma cor vermelha mais profundo devido a eles consumirem menos oxigênio, e também consumiam menos energia para manterem a temperatura de seus corpos em um clima mais quente. Ele tinha descoberto que calor e trabalho mecânico eram ambos formas de energia, e após melhorar seus conhecimentos de física, ele encontrou uma relação quantitativa entre elas.

Aparato de Joule para a medição do equivalente mecânico do calor. Um peso descendente preso a uma corda causa uma rotação numa pá imersa em água.

Entretanto, em 1843 James Prescott Joule descobriu de forma independente o equivalente mecânico do calor em uma série de experimentos. No mais famoso, agora chamado "aparato de Joule", um peso descendente preso a uma corda causava a rotação de uma pá imersa em água. Ele mostrou que a energia potencial gravitacional perdida pelo peso no movimento descendente era igual à energia térmica (calor) ganha pela água por fricção com a pá.

Durante o período entre 1840 e 1843 um trabalho similar foi efetuado pelo engenheiro Ludwig A. Colding, embora este tenha sido pouco conhecido fora de sua nativa Dinamarca.

Tanto o trabalho de Joule quanto o de Mayer sofreram inicialmente forte resistência e foram, quando apresentados, por muitos negligenciados. No decorrer da história, entretanto, a ideia foi aceita e o trabalho de Joule foi o que acabou por conquistar o maior fama e reconhecimento.

Em 1844, William Robert Grove postulou uma relação entre mecânica, calor, luz, electricidade e magnetismo tratando todas elas como manifestação de uma "única" força ("energia" em termos modernos). Grove publicou suas teorias em seu livro "The Correlation of Physical Forces" (A Correlação de Forças Físicas).^[2] Em 1847, aperfeiçoando o trabalho anterior de Joule, Sadi Carnot, Émile Clapeyron e Hermann von Helmholtz chegaram a conclusões similares às de Grove e publicaram suas teorias em seu livro "Über die Erhaltung der Kraft" ("Sobre a Conservação de Força", 1847). A aceitação moderna geral do princípio decorre dessa publicação.

Em 1877, Peter Guthrie Tait afirmou que o princípio surgiu com Sir Isaac Newton, baseado numa leitura criativa das proposições 40 e 41 de "Philosophiae Naturalis Principia Mathematica". Isso é agora geralmente tratado como nada mais do que um exemplo de história "Whig".

Mecânica

Na mecânica clássica a conservação de energia é normalmente dada por

E = T + V,

onde T é a energia cinética e V a energia potencial.

Na verdade este é o caso particular da lei de conservação mais geral

e

onde L é a função lagrangeana. Para esta forma particular ser válida, o seguinte deve ser verdadeiro:

• O sistema é scleronomous (tanto energia cinética quanto a potencial são funções explícitas do tempo)
• A energia cinética é uma forma quadrática em relação às velocidades.
• A energia potencial não dependa das velocidades.

Teorema de Noether

Teorema de Noether

A conservação de energia é uma característica comum em muitas teorias físicas. De um ponto de vista matemático, é entendida como uma consequência do teorema de Noether, que afirma que toda simetria de uma teoria física tem, a ela associada, uma quantidade conservativa; se essa simetria tem independência temporal, então a quantidade conservada é chamada de "energia".A Lei de Conservação de Energia é consequência da simetria do tempo nos fenômenos físicos; a conservação de energia é comprovada através do fato empírico de que as leis da física não se modificam com o tempo. Filosoficamente, isso pode estabelecer que "Nada depende do tempo, por si só". Em outras palavras, if the theory is invariant under the continuous symmetry of time translation then its energy (which is canonical conjugate quantidade por tempo) is conserved. Conversely, theories which are not invariant under shifts in time (for example, systems with time dependent potential energy) do not exhibit conservation of energy – unless we consider them to exchange energy with another, external system so that the theory of the enlarged system becomes time invariant again. Since any time-varying theory can be embedded within a time-invariant meta-theory energy conservation can always be recovered by a suitable re-definition of what energy is. Thus conservation of energy for finite systems is valid in all modern physical theories, such as special and general relativity^{[carece de fontes?]} and quantum theory (including QED).

Teoria quântica

Em mecânica quântica, a energia é definida como proporcional aotempo derivado da função de onda. falta de comutatividade do tempo operador derivativo para o mesmo tempo de operador matematicamente resulta em um princípio da incerteza por tempo e energia: o mais longo periodo de tempo, mais precisamente energia pode ser definida (energia e tempo se tornamconjuges Fourier pair).

Enfim... Óptica !

Conceito :

A óptica é um ramo da Física que estuda a luz ou, mais amplamente, a radiação eletromagnética, visível ou não. A óptica explica os fenômenos de reflexão, refração edifração, a interação entre a luz e o meio, entre outras coisas.

Geralmente, a disciplina estuda fenômenos envolvendo a luz visível, infravermelha, eultravioleta; entretanto, uma vez que a luz é uma onda electromagnética, fenómenos análogos acontecem com os raios X, microondas, ondas de rádio, e outras formas de radiação electromagnética. A óptica, nesse caso, pode se enquadrar como uma subdisciplina do electromagnetismo. Alguns fenômenos ópticos dependem da natureza da luz e, nesse caso, a óptica se relaciona com a mecânica quântica.

Segundo o modelo para a luz utilizada, distingue-se entre os seguintes ramos, por ordem crescente de precisão (cada ramo utiliza um modelo simplificado do empregado pela seguinte):

• Óptica geométrica: Trata a luz como um conjunto de raios que cumprem o princípio de Fermat. Utiliza-se no estudo da transmissão da luz por meios homogêneos (lentes, espelhos), a reflexão e a refração.

• Óptica ondulatória: Considera a luz como uma onda plana, tendo em conta sua frequência ecomprimento de onda. Utiliza-se para o estudo da difração e interferência.

• Óptica eletromagnética: Considera a luz como uma onda eletromagnética, explicando assim areflexão e transmissão, e os fenômenos de polarização e anisotrópicos.

• Óptica quântica ou óptica física: Estudo quântico da interação entre as ondas eletromagnéticas e a matéria, no que adualidade onda-corpúsculo joga um papel crucial.

AGUARDEM VÍDEOS.