JORGE - FISICA

PROF. JORGE - FISICA - 2ºE, 3º C, 1TA

ATIVIDADES PARA O 2ºE

A propagação ou transmissão de calor

Pode ocorrer de três maneiras:

Condução Térmica; Convecção Térmica; Irradiação Térmica

O que é calor?

Vale lembrar que o calor, também chamado de energia calorífica, é um conceito da área da física que determina a troca de energia térmica entre dois corpos.

Essa transferência de energia tem a finalidade de atingir o equilíbrio térmico entre dois corpos, ou seja, a mesma temperatura.

Assim, um corpo mais quente transfere calor para um corpo mais frio até que ambos tenham a mesma temperatura.

Tipos de Propagação de Calor

Ilustração das três formas de transmissão de calor

Condução Térmica: A energia calorífica é transmitida por meio de corpos sólidos que aquecem, seja pelo calor do fogo, ou pelo contato com outro mais quente. Assim, quando aquecemos um corpo sólido, a energia cinética aumenta e consequentemente, a agitação das moléculas.

Convecção Térmica: esse tipo de transmissão de calor ocorre em substâncias que estejam no estado líquido ou gasoso. Criam-se correntes circulares chamadas de "correntes de convecção", as quais são determinadas pela diferença de densidade entre o fluido mais quente e o mais frio.

Irradiação Térmica: por meio das ondas eletromagnéticas ou ondas de calor de um corpo ocorre a transferência de energia térmica. Nesse caso, as partículas elétricas de um objeto aumentam, da mesma forma que sua energia cinética.

Exemplos de Propagação de Calor

Condução Térmica

Aquecimento de uma barra de metal; Aquecimento de uma colher de metal pousada numa panela; Aquecimento do cabo de metal de uma panela; Aquecimento de uma xícara de chá ou café; Aquecimento da roupa pelo ferro elétrico

Convecção Térmica

Aquecimento de líquidos numa panela; Geladeira e congelador; Ar-condicionado

Aquecedores; Correntes de ar atmosférico

Irradiação Térmica

Energia solar; Placas solares; Assar alimentos no forno; Fogo das lareiras; Estufas das plantas

Atividades Avaliativas

1. A respeito dos processos de transmissão de calor, considere:

I. na convecção, o calor é transferido de um lugar para outro tendo como agentes os próprios fluidos;
II. na condução, ocorre a transferência de energia cinética entre as partículas;
III. na irradiação, o calor é transmitido sob a forma de ondas eletromagnéticas.

É correto o contido em

a)    I, apenas. b) II, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III.

2. Profissionais da área de saúde recomendam o uso de roupas claras para a prática de exercícios físicos, como caminhar ou correr, principalmente no verão. A preferência por roupas claras se deve ao fato de que elas:

a) absorvem menos radiação térmica do que as roupas escuras.
b) refletem menos a radiação térmica do que as roupas escuras.
c) absorvem mais a radiação térmica do que as roupas escuras.
d) impedem a formação de correntes de convecção com maior facilidade do que as roupas escuras.
e) favorecem a condução do calor por apresentarem maior condutibilidade térmica do que as roupas escuras.

3. (Mackenzie) Uma das razões que faz a água, próxima à superfície livre de alguns lagos, congelar no inverno, em regiões de baixas temperaturas, é o fato de que ao ser resfriada, no intervalo aproximado de 4 °C a 0 °C, ela sofre um processo de dilatação. Com isso seu volume ____________ e sua densidade ____________.

Desprezando os efeitos da irradiação térmica, durante esse resfriamento a água do fundo do lago não consegue atingir a superfície livre, pois não ocorre mais a ____________ e sua temperatura diminuirá, devido ao processo de____________.

As informações que preenchem corretamente as lacunas, na ordem de leitura são, respectivamente:

a) aumenta, diminui, convecção térmica e condução térmica.
b) diminui, aumenta, convecção térmica e condução térmica.
c) aumenta, diminui, condução térmica e convecção térmica.
d) diminui, aumenta, condução térmica e convecção térmica.
e) aumenta, aumenta, condução térmica e convecção térmica.

4. (PUC-MG) Uma garrafa térmica tem paredes prateadas e duplas com vácuo no espaço intermediário. A vantagem de se fabricarem garrafas térmicas assim é porque as paredes prateadas:

a) absorvem o calor e o vácuo é um ótimo isolante térmico.
b) são altamente refletoras e o vácuo, um ótimo isolante térmico.
c) absorvem o calor e o vácuo é um excelente condutor.
d) são altamente refletoras e o vácuo é um excelente condutor.

5. (CFT-MG) As modernas panelas de aço inox possuem cabos desse mesmo material, que é um __________ condutor de calor. Eles não queimam as mãos das pessoas, porque possuem um formato vazado, facilitando a troca de calor por __________ do ar através deles.

A opção que completa, correta e respectivamente, as lacunas é

a) mau / irradiação.
b) bom / irradiação.
c) bom / convecção.
d) mau / convecção.


(CONSERVAÇÃO DA ENERGIA)

Responda e faça a pesquisa:
O conceito de energia foi de suma importância para o desenvolvimento da ciência, em
particular da física.
Sendo assim, podemos dizer que o princípio da conservação da energia mecânica diz que:
a) nada se perde, nada se cria, tudo se transforma
b) que a energia pode ser gasta e perdida
c) a energia total de um sistema isolado é constante
d) que a energia jamais pode ser transferida de um corpo a outro
e) a energia cinética de um corpo está relacionada com a força da gravidade
02. (CONSERVAÇÃO DA ENERGIA) Explique os vários tipos de energia potencial (mínimo de 10
linhas - Pesquise).
03. (ENERGIA) Explique o que são combustíveis e as suas variadas origens.
04. (ENERGIA) Explique e dê exemplos dos principais Biocombustíveis e as suas principais
vantagens e desvantagens.
Faça uma pesquisa da eficiência e quais biocombustíveis produzem maior quantidade de

energia.

Física 3º C

Cálculo do consumo de energia elétrica

O cálculo da energia elétrica consumida pelos aparelhos eletrodomésticos pode ser feito com base na potência e no tempo em que cada um desses aparelhos permanece ligado, de modo que a energia elétrica consumida seja calculada em quilowatt-hora (kWh). Saber calcular o consumo de energia é de grande importância para um uso consciente da energia elétrica. Além disso, esse é um assunto bastante popular nas provas do Enem.

Como fazer o cálculo do consumo de energia

Para calcularmos o consumo da energia elétrica, basta sabermos qual é a potência do aparelho, bem como o tempo em que esse aparelho funciona. A fórmula que usamos para calcular o consumo da energia elétrica é a seguinte:

P – potência (kW)

Δt – intervalo de tempo de uso (h)

Essa fórmula mostra que o consumo de energia elétrica, que é medido kWh, pode ser calculado pelo produto entre a potência (em kW), que geralmente é informada no aparelho, e o intervalo de tempo de funcionamento desse aparelho (em horas).

A energia elétrica é distribuída por meio de fios condutores sustentados por postes.

Como exemplo de cálculo, faremos uma estimativa de qual é o consumo de energia elétrica de um chuveiro convencional. Para tanto, vamos considerar um chuveiro de 4500 W (4,5 kW) que é utilizado 1,5 h (1h e 30 minutos) por dia, durante 30 dias:

O cálculo feito acima indica que esse chuveiro consome cerca de 202,5 kWh por mês. Para sabermos o impacto desse consumo no preço da conta de luz, é necessário verificar qual é a média do preço do kWh em sua fatura de energia elétrica, uma vez que esse valor muda de acordo com a região do Brasil. Vamos utilizar aqui o valor de R$ 0,70 por kWh. Acompanhe:

O resultado obtido nos fornece uma ideia do consumo mensal de energia por um chuveiro elétrico, que é um dos maiores vilões do consumo elétrico mensal. Algumas estratégias podem ser utilizadas para minimizar os gastos com os banhos, como reduzir o seu tempo de duração, utilizar o chuveiro em temperaturas mais baixas ou, ainda, utilizar outras formas de aquecimento de água, como o gás ou o aquecimento solar.

Exercícios sobre o consumo de energia elétrica

Questão 1 - (PUC-Campinas) Há alguns anos a iluminação residencial era predominantemente feita por meio de lâmpadas incandescentes. Atualmente, dando-se atenção à política de preservação de bens naturais, essas lâmpadas estão sendo trocadas por outros tipos de lâmpadas muito mais econômicas, como as fluorescentes compactas e de LED.

Em uma residência usavam-se 10 lâmpadas incandescentes de 100 W que ficavam ligadas em média 5 horas por dia. Essas lâmpadas foram substituídas por 10 lâmpadas fluorescentes compactas que consomem 20 W cada uma e ficam ligadas em média 5 horas por dia. Adotando o valor R$ 0,40 para o preço do quilowatt-hora, a economia que essa troca proporciona em um mês de trinta dias é de:

a) R$ 18,00

b) R$ 48,00

c) R$ 60,00

d) R$ 120,00

e) R$ 248,00

Questão 2 - (Enem) Entre as inúmeras recomendações dadas para a economia de energia elétrica em uma residência, destacamos as seguintes:

Substitua lâmpadas incandescentes por fluorescentes compactas;

Evite usar o chuveiro elétrico com a chave na posição "inverno" ou "quente";

Acumule uma quantidade de roupa para ser passada a ferro elétrico de uma só vez;

Evite o uso de tomadas múltiplas para ligar vários aparelhos simultaneamente;

Utilize, na instalação elétrica, fios de diâmetros recomendados às suas finalidades.

A característica comum a todas essas recomendações é a proposta de economizar energia por meio da tentativa de, no dia, reduzir:

a) a potência dos aparelhos e dispositivos elétricos.

b) o tempo de utilização dos aparelhos e dispositivos.

c) o consumo de energia elétrica convertida em energia térmica.

d) o consumo de energia térmica convertida em energia elétrica.

e) o consumo de energia elétrica através de correntes de fuga.

Questão 3 - (UTFPR) Em um dia frio, certo chuveiro elétrico é ligado para dissipar uma potência de 7200 W. Se o tempo em que permanece ligado é de dez minutos, a energia elétrica que consome, em kWh, é de:

a) 1,5

b) 1,8

c) 2,2

d) 3,0

e) 1,2

Questão 4 - (IFSP) Ao entrar em uma loja de materiais de construção, um eletricista vê o seguinte anúncio:

ECONOMIZE: Lâmpadas fluorescentes de 15 W têm a mesma luminosidade (iluminação) que lâmpadas incandescentes de 60 W de potência.

De acordo com o anúncio, com o intuito de economizar energia elétrica, o eletricista troca uma lâmpada incandescente por uma fluorescente e conclui que, em 1 hora, a economia de energia elétrica, em kWh, será de:

a) 0,015

b) 0,025

c) 0,030

d) 0,040

e) 0,045

FÍSICA 1º TA

Tipos de força e movimento

Força e movimento são grandezas relacionadas. O somatório delas é a resultante, que

considera a intensidade, a direção e o sentido das forças aplicadas.

Quando ela é zero, existem duas opções:

1. O corpo está parado (em equilíbrio estático)

2. O corpo está em movimento retilíneo e uniforme (em equilíbrio dinâmico)

É daí que vem a primeira Lei, que fala sobre a inércia.

1ª Lei: Inércia

A 1º Lei de Newton explica o movimento de um corpo quando a resultante é zero. A tendência

de um corpo é permanecer em inércia. Isso é o mesmo que dizer que um corpo irá continuar

como ele está se não sentir o efeito de alguma força. A velocidade é constante e a aceleração é

nula para um corpo em inércia.

Ou seja, um corpo em repouso irá continuar assim para sempre, a não ser que uma força seja

aplicada. Neste caso, a resultante deixa de ser zero.

Um objeto em movimento retilíneo e uniforme (MRU) naturalmente permanece em

deslocamento. O corpo só irá parar se alguma força for aplicada (por exemplo, se tiver força do

atrito entre o chão e uma bola).

Um corpo que está em repouso pode entrar em movimento. E o corpo que está em

movimento pode entrar em repouso, mas isso depende da aplicação de uma força.

Para essa lei, não tem uma fórmula para você memorizar e resolver as questões.

Exemplos e aplicações

Veja um exemplo;

 O corpo na maca tende a permanecer parado, em equilíbrio estático, e por isso cai da

caminhonete

A força normal é sempre perpendicular à superfície do plano. Na maioria das vezes, é vertical

para cima. Sempre que resolver um exercício de Física, lembre-se de desenhar a normal.

Quando peso e normalmente se anularem (como na imagem ao lado), a resultante será zero e

o corpo estará em equilíbrio (estático ou dinâmico).

A força peso e a força normal não formam um par ação-reação porque são aplicadas no

mesmo corpo.

2ª Lei de Newton: Princípio Fundamental da Dinâmica

A Segunda lei de Newton define o comportamento dos corpos quando a resultante é

diferente de zero. Ela explica a relação entre força (F), massa (m) e aceleração (a).

A velocidade não é constante e a aceleração é diferente de zero devido ao efeito de forças

externas. Por isso, o corpo não está em repouso e também não está em MRU.

Considere a direção, o sentido e a intensidade das forças para fazer exercícios sobre o princípio

fundamental da dinâmica. Ou seja, sempre desenhe os vetores que representam as forças.

Exemplos e aplicações:

Em uma corrida, os carros se ultrapassam uns aos outros devido à relação entre força, massa a

aceleração. É a aceleração que garante o aumento de velocidade.

Você já ouviu falar que pessoas mais leves conseguem correr mais rápido? Isso nem sempre é

verdade, pois a massa (o número de Kg que aparece na balança) é uma das variáveis para fazer

alguém correr mais rápido. A outra é a força que ela é capaz de aplicar no solo durante a

corrida. Sendo assim, pessoas com maior massa tem que despender uma força maior para ter

como resultado uma aceleração maior. É assim que o corpo é acelerado de forma mais ou

menos intensa. Por consequência, a velocidade da corrida pode ser maior ou menor.

3ª Lei de Newton: Princípio da Ação e Reação

A terceira Lei de Newton estuda a interação entre forças. Para toda ação surge uma reação de

mesma intensidade, mesma direção e sentido oposto simultaneamente.

Isso quer dizer que todas as forças atuam em pares.

Ação e reação podem ter efeitos diferentes por causa da natureza dos corpos

Exemplos e aplicações

Quando dois carros batem, ambos amassam devido ao princípio da ação e reação. Um dos

carros pode ser mais prejudicado porque é feito de um material mais frágil do que o outro,

mas as forças de ação e reação são iguais.

uma arma é disparada e a reação é uma força para trás. Como o rapaz está em cima de um

skate (isso facilita a observação da força de reação, dado que o atrito com o chão é reduzido),

ele se move para trás e conseguimos ver o efeito da força de reação.

No gif das bolinhas, a que está em uma das extremidades se move devido à reação à força

aplicada na primeira bolinha, localizada na extremidade oposta.

Exercícios sobre Leis de Newton

Os exercícios a seguir foram organizados de acordo com a importância da 1ª, 2ª ou 3ª Lei de

Newton para solucionar a questão. Outros conhecimentos de Física também podem ser

necessários.

1ª Lei de Newton – Exercícios

(UNESP) As estatísticas indicam que o uso do cinto de segurança deve ser obrigatório para

prevenir lesões mais graves em motoristas e passageiros no caso de acidentes. Fisicamente, a

função do cinto está relacionada com a:

a) Primeira Lei de Newton;

b) Lei de Snell;

c) Lei de Ampère;

d) Lei de Ohm;

e) Primeira Lei de Kepler

(ITA) Um corpo é impulsionado, no vácuo, sobre um plano horizontal, sem atrito, por uma

força paralela ao plano, que atua instantaneamente sobre ele. Neste caso, pode-se concluir

que:

a) o corpo adquire movimento uniformemente acelerado, no qual permanece

indefinidamente.

b) o corpo segue em equilíbrio.

c) durante o movimento, não atua força sobre o corpo.

d) o corpo possui movimento retardado.

e) o corpo adquire movimento retilíneo uniforme a partir do repouso.

2ª Lei de Newton – Exercícios

(Enem 2011) Para medir o tempo de reação de uma pessoa, pode-se realizar a seguinte

experiência: I. Mantenha uma régua (com cerca de 30 cm) suspensa verticalmente, segurando-

a pela extremidade superior, de modo que o zero da régua esteja situado na extremidade

inferior. II. A pessoa deve colocar os dedos de sua mão, em forma de pinça, próximos do zero

da régua, sem tocá-la. III. Sem aviso prévio, a pessoa que estiver segurando a régua deve soltá-

la. A outra pessoa deve procurar segurá-la o mais rapidamente possível e observar a posição

onde conseguiu segurar a régua, isto é, a distância que ela percorre durante a queda.

O quadro seguinte mostra a posição em que três pessoas conseguiram segurar a régua e os

respectivos tempos de reação.

A distância percorrida pela régua aumenta mais rapidamente que o tempo de reação porque a

a) energia mecânica da régua aumenta, o que a faz cair mais rápido.

b) resistência do ar aumenta, o que faz a régua cair com menor velocidade.

c) aceleração de queda da régua varia, o que provoca um movimento acelerado.

d) força peso da régua tem valor constante, o que gera um movimento acelerado.

e) velocidade da régua é constante, o que provoca uma passagem linear de tempo.

(Enem 2011) Em um experimento realizado para determinar a densidade da água de um lago,

foram utilizados alguns materiais conforme ilustrados: um dinamômetro D com graduação de

0 N a 50 N e um cubo maciço e homogêneo de 10 cm de aresta e 3 kg de massa. Inicialmente,

foi conferida a calibração do dinamômetro, constatando-se a leitura de 30 N quando o cubo

era preso ao dinamômetro e suspenso no ar. Ao mergulhar o cubo na água do lago, até que

metade do seu volume ficasse submersa, foi registrada a leitura de 24 N no dinamômetro.

Considerando que a aceleração da gravidade local é de 10 m/s2 , a densidade da água do lago,

em g/cm3 , é

a) 0,6.

b) 1,2.

c) 1,5.

d) 2,4.

e) 4,8.

3ª Lei de Newton – Exercícios

(Enem 2013) Uma pessoa necessita da força de atrito em seus pés para se deslocar sobre uma

superfície. Logo, uma pessoa que sobe uma rampa em linha reta será auxiliada pela força de

atrito exercida pelo chão em seus pés.

Em relação ao movimento dessa pessoa, quais são a direção e o sentido da força de atrito

mencionada no texto?

a) Perpendicular ao plano e no mesmo sentido do movimento.

b) Paralelo ao plano e no sentido contrário ao movimento.

c) Paralelo ao plano e no mesmo sentido do movimento.

d) Horizontal e no mesmo sentido do movimento.

e) Vertical e sentido para cima.

(Enem 2012) O mecanismo que permite articular uma porta (de um móvel ou de acesso) é a

dobradiça. Normalmente, são necessárias duas ou mais dobradiças para que a porta seja

fixada no móvel ou no portal, permanecendo em equilíbrio e podendo ser articulada com

facilidade. No plano, o diagrama vetorial das forças que as dobradiças exercem na porta está

representado em:

(Enem 2012 – edição PPL)

Durante uma faxina, a mãe pediu que o filho a ajudasse, deslocando um móvel para mudá-lo

de lugar. Para escapar da tarefa, o filho disse ter aprendido na escola que não poderia puxar o

móvel, pois a Terceira Lei de Newton define que se puxar o móvel, o móvel o puxará

igualmente de volta, e assim não conseguirá exercer uma força que possa colocá-lo em

movimento.

Qual argumento a mãe utilizará para apontar o erro de interpretação do garoto?

a) A força de ação é aquela exercida pelo garoto.

b) A força resultante sobre o móvel é sempre nula.

c) As forças que o chão exerce sobre o garoto se anulam.

d) A força de ação é um pouco maior que a força de reação.

e) O par de forças de ação e reação não atua em um mesmo corpo.

 enviar as atividades para o e-mail: jorgerivelino@hotmail.com