quinta-feira, 4 de junho de 2020

Hora de trabalhar - Experiência sobre as leis de Newton


Hora de Trabalhar:

Vamos fazer um experimento, para verificar se você realmente aprendeu como funcionam as leis de Newton.

Material necessário:
·         Duas moedas de mesmo tamanho
·         Uma régua.
       Celular para gravar
       

Etapas:
·         Coloque as duas moedas uma sobre a outra e sobre uma superfície plana e lisa (mesa).
·         Coloque a régua sobre a mesa e “bata” na moeda de baixo de forma que a régua não pare.


Perguntas norteadoras:
·         O que aconteceu com a moeda de baixo?
·         O que aconteceu com a moeda de cima?
·         Porque com a moeda de cima não houve o mesmo que com a moeda de baixo? Toma como base as leis de Newton.

Você deverá enviar um vídeo com a execução da experiência e a gravação de sua explicação sobre o assunto, ou seja, indicando porque aconteceu o observado.  Tenha como base as Leis de Newton.

quinta-feira, 23 de abril de 2020

Aula 03: Dimensões do Universo

Conhecendo as medida no Universo

Para fazer esta aula você deverá ver o vídeo de Referência 01 e o Vídeo de Referência 02.  O vídeo complementar pode ajudar ainda mais na compreensão mais não é obrigatório.

A medida do sistema Solar

Observe no vídeo que as maquetes feitas na escola sobre os sistema solar não poderiam estar mais erradas.  Colocar o Sistema Solar em uma escala na menor medida possível exigiria de todos nós muito mais espaço do que o disponível.   Você pode Escolher  ver os dois videos ou apenas um dos vídeos.

Vídeo da Aula:  A Escala do Universo (Obrigatório para compreender o assunto)

Vídeo Complementar 01: Documentário  O Sistema Solar em Escala
Vídeo complementar 02: Minuto a Astronomia - Alunos Luz

Atividade para ser entregue

  • Você deverá produzir um resumo, um trabalho escrito onde apresenta cada elemento do vídeo, cada planeta, estrela com imagens e informações.
  • Você também poderá fazer em times e apresentar este trabalho em forma de vídeo ou PodCast.  Neste caso sua nota será 10% maior do que tirar.

segunda-feira, 12 de fevereiro de 2018

Ferramenta online para Áreas

Uma ferramenta muito boa para calcular as áreas das principais figuras planas, incluindo áreas circulares como o setor circular e a coroa circular.

Acesse clicando aqui o site  4 Deves, Ferramentas online.

segunda-feira, 11 de setembro de 2017

Atividades de MMC (Online)

Responda as questões.  Basta apertar enter ao final que a próxima questão irá aparecer.
Aproveita para tirar todas as dúvidas e treinar um pouco mais.

Clique Aqui e comece (endereço: https://pt.khanacademy.org/math/pre-algebra/pre-algebra-factors-multiples/pre-algebra-greatest-common-divisor/e/gcf-and-lcm-word-problems)

quinta-feira, 3 de agosto de 2017

Recursos de logica

Temos dois vídeos que servem para introduzir o estudo da lógica matemática, em situações do cotidiano, conforme apresentado em concursos.
Atente para o fato, que fazem parte de um componente maior, devendo ser analisado em classe, com o professor, após os alunos assistirem.  A apresentação pode ser feita através do link enviado pelo whatsapp e o debate em sala.  Para isso, o professor deverá ter a cópia do vídeo.
Temos dois vídeos
A revanche de Alice (https://youtu.be/490H84FIQv8)
Alice, paradoxo e formalização (https://youtu.be/6EqjQmUz5G0)
Percebam que a lógica matemática não está ligada a lógica usual, ela limita as ações e padroniza as análises.

domingo, 9 de abril de 2017

Apostila Virtual do Primeiro ano (2º Bimestre)

Isaac Newton: Fé e Física

O homem que descobriu a gravidade e as leis do movimento, criou a ótica e reinventou a matemática também legou à humanidade receitas para transformar metais em ouro, remédios feitos com centopeias e uma lista de pecados que costumava anotar em seus cadernos. Passou a vida estudando a Bíblia para prever quando Jesus voltaria à Terra.

Contraditório? Não para a época. Quando Isaac Newton nasceu, na Inglaterra de 1642, matemática, religião, ciência e magia se confundiam. Astronomia e astrologia eram a mesma coisa. Alquimia e química também. “O século 17 foi uma transição entre a Idade Média e o Iluminismo”, afirma o físico Eduardo de Campos Valadares, professor da UFMG e autor do livro Newton - A Órbita da Terra em um Copo d·Água. “Os homens que criaram o nosso jeito de pensar viveram com ideias medievais, barrocas, e tementes a Deus.”

No caso de Newton, o misticismo e a religião não só conviveram com a ciência como a fortaleceram. “Seu mergulho profundo nas experiências alquímicas e nas raízes da teologia pode ter influenciado seus pensamentos a respeito de uma visão mais ampla do Universo”, afirma Michael White, autor da biografia Isaac Newton – O Último Feiticeiro.

 

(Fonte: http://super.abril.com.br/ciencia/isaac-newton-fe-fisica-446508.shtml)

 

            Segundo suas descobertas, que foram posteriormente aumentadas por outros cientistas, o universo era regido por leis matemáticas imutáveis, que permitiria sermos capazes de descrever qualquer corpo no espaço e no tempo, conceitos estes absolutos, independentes do observador. Complementou assim o trabalho de Galileu e fundou a base da física clássica.

            Dentre suas descobertas, aquela que é mais conhecida pela população em geral é a gravidade.  Quem nunca ouviu falar da maça que caiu em sua cabeça e inspirou este estudo, enquanto descansava sobre uma macieira? Esse fato, contudo não passa de lenda... Ninguém realmente chegou a comprovar sua veracidade deste acontecimento.
            Devemos também destacar as famosas três leis de Newton, que formam o real alicerce da física Clássica:

1.      Primeira Lei de Newton – Principio da Inércia: Um corpo em repouso tende a permanecer em repouso, e um corpo em movimento tende a permanecer em movimento.”
2.      Segunda Lei de Newton – Principio da Fundamental da Dinâmica: A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção de linha reta na qual aquela força é imprimida.
3.      Terceira lei de Newton – Princípio da Ação e Reação: A toda ação há sempre uma reação oposta e de igual intensidade: ou as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas em sentidos opostos.

Diferente da física aristotélica, as leis de Newton foram testadas por experimentos e observações por mais de 200 anos, e se elas não são precisas, são uma excelente aproximação quando restritas à escalas de dimensão e velocidades encontradas no nosso cotidiano. As leis do movimento, a lei da gravitação universal e as técnicas matemáticas atreladas a elas provêm em um primeiro momento uma boa explicação para quase todos os fenômenos físicos observados no dia-a-dia de uma pessoa normal.
Contudo, quando observamos em uma escala muito além dos limites de velocidades e dimensões encontradas no dia-a-dia, elas tornam-se inapropriadas e ineficientes.  Um exemplo são as partículas atômicas aceleradas nos aceleradores de partículas. Para elas houve a necessidade de expandir as fronteiras do conhecimento com teorias mais abrangentes que as da mecânica de Newton.

Primeira Lei de Newton – Principio da Inércia

Definição: “Um corpo em repouso tende a permanecer em repouso,  e um corpo em movimento tende a permanecer em movimento.”

Resumindo:
·         Um corpo parado vai permanecer parado.
·         Um corpo em movimento vai permanecer em movimento.

Estas condições serão modificadas apenas se houver a aplicação de uma força que impulsione ou freie o corpo. Fique atento porque isto contraria e lógica natural de nosso raciocínio: quando arremessamos um objeto vemos ele parar após algum tempo.  Vamos imaginar uma pessoa no balanço.  Se ela não renovar o impulso acaba parrando.  Imaginamos que a pessoa para porque a “força” que começo acabou.  Mas não.  Na verdade o corpo parou porque existiam forças atuando nele de forma que o fizesse parara: O atrito, a resistência do ar e etc.
            Você pode imaginar a primeira lei de Newton como sendo a tendência natural do corpo permanecer em seu estado atual.  Se for movimento o corpo quer permanecer assim.  Se for repouso também.  Como pessoas dentro de um carro ou ônibus.  Existindo uma freada brusca somos arremessados para frente, pois era a tendência natural do nosso corpo, permanecer se movendo para frente.

E aí quer saber mais sobre veja um experimento da primeira lei veja em  http://youtu.be/CIJyS2gS8Lw

           


Hora de Trabalhar:


Inércia e o sinto de segurança veja mais em: https://youtu.be/iYAyZHef6hE

Segunda Lei de Newton – Principio da Fundamental da Dinâmica

Definição: A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção de linha reta na qual aquela força é imprimida.

Resumindo:
·         Uma força aplicada em um corpo leve implica em muita velocidade.
·         Uma força aplicada em um corpo pesado implica em pouca velocidade.
·         Com mais força podemos empurrar um objeto mais longe.

Em nosso dia a dia podemos perceber que, ao tentar empurrar ou puxar objetos mais pesados (com maior massa) temos mais dificuldade de objetos mais leves. Desta forma, podemos afirmar que a massa é uma medida de inércia de um corpo.  Quanto maior massa maior será a capacidade de resistir a mudança brusca em seu movimento.
Traduzindo em linguagem matemática, basicamente, teremos a seguinte fórmula:
Onde    F = Força à N ou Kgm/s2
                m = massa à Kg
                a = aceleração à m/s2

 
 


F = m.a




Exemplo: Um corpo com massa de 30Kg será empurrado por um aparelho que aplica uma aceleração de 4m/s2.  Qual a força necessária para isto?
F = m.a
F = 30.4
F = 120N ou F = 120 Kg.m/s2

 
 


F = ?
m = 30Kg
a = 4m/s2

Hora de Trabalhar:

Vamos fazer um experimento e comprovar os aspectos da segunda lei de Newton.

Material necessário:
·         Cadeira de escritório, com rodinhas.
·         Duas pessoas.

Etapas:
·         Coloque a cadeira de rodinhas em um local onde não possa bater em nada.
·         Empurre a cadeira e observe a velocidade do movimento desta cadeira.
·         Traga a cadeira novamente para o mesmo lugar e peça para a outra pessoa sentar na cadeira.
·         Empurre a cadeira com a pessoa sentada utilizando a mesma força que antes.

Perguntas norteadoras:
·         Qual a diferença entre as duas cadeiras?
·         Qual cadeira se moveu mais rápido?
·         Como a Segunda Lei de Newton pode ser observada?

Como vou entregar este trabalho?
·         Em forma de relatório, individual.  Atenção não será aceito se não estiver na forma de relatório.
·         Deve ser acrescentado ao trabalho no final do bimestre.

Verificando os que aprendemos


Questão 01 – Um corpo com massa de 45Kg será puxado para uma direção específica.  Sabendo que a aceleração utilizada será de 2,5m/s2 determine a força utilizada no processo.

Questão 02 – Um corpo de 800g será empurrado com aceleração de 1m/s2.  Qual a força necessária para que isto seja feito?



Questão 03 – Tanto Kepler como Newton realizaram atividades que consideraríamos pouco científicas nos dias atuais. Enquanto Newton escrevia listas de pecados, Kepler fazia horóscopos.  Isso ocorrei porque:

(A) Tudo isso era verdade e importante, naquela época e atualmente.
(B)  Os cientistas eram em sua maioria magos.
(C)  A ciência e o misticismo estavam muito misturados.
(D) Eles apenas não tinham mais nada para fazer.
(E)  N.D.A.

Questão 04 – Em um barco de turismo estão três pessoas: o condutor e dois turistas.  Para fazer uma selfie os dois ficaram de pé com a máquina, no momento exato em que o condutor do barco resolver sair em alta velocidade.  Neste caso, os dois caíram do barco diretamente na água. Isso ocorreu:

(A) Tendo em vista a segunda lei de Kepler.
(B)  Tendo em vista a primeira lei de Kepler.
(C)  Tendo em vista a segunda lei de Newton.
(D) Tendo em vista a primeira lei de Newton.
(E)  N.D.A.

Questão 05 – Por ordem crescente de acontecimentos históricos teríamos:

(A) Sistema Geocêntrico – Sistema Heliocêntrico – Órbitas Elípticas.
(B)  Órbitas Elípticas – Sistema Geocêntrico – Sistema Heliocêntrico.
(C)  Sistema Geocêntrico – Órbitas Elípticas – Sistema Heliocêntrico.
(D) Sistema Heliocêntrico– Órbitas Elípticas – Sistema Geocêntrico.
(E)  Órbitas Elípticas – Sistema Heliocêntrico– Sistema Geocêntrico.


Terceira lei de Newton – Princípio da Ação e Reação

Definição: A toda ação há sempre uma reação oposta e de igual intensidade: ou as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas em sentidos opostos.

Resumindo:
·         Quando você empurra um corpo, este corpo empurra de volta.
·         São forças trocadas entre dois corpos.

De certa forma as forças de ação e reação, ou seja, a terceira Lei de Newton está muito presente em nosso dia a dia. Caminhar é um exemplo desta lei. Lançar um foguete ao espaço também utiliza a terceira lei. De uma forma geral, a terceira lei de newton é o que nos permite fazer todas as coisas pois sem ela não teríamos nenhum tipo de resistência e acabaríamos não sendo capazes de nem mesmo tocar em algo.
O próprio caminhar, imagine se o chão não empurrasse você com a mesma força que você empurra ele quando anda.  Seria como tentar caminhar sobre a água, ou pisar em isopor fino, ele facilmente seria rompido, pois a força que você aplica sobre ele seria maior do que a que ele aplica sobre você.

Se você ainda está com alguma dúvida ou precisa de mais ajuda, veja o vídeo do mundo de Beakman e saiba um pouco mais sobre o assunto: https://youtu.be/QpwS-Dsolxo



Quanto é seu peso?

Vamos agora trabalhar um pouco uma forma específica da segunda lei de Newton, a força.  Já aprendemos a calcular a força através da fórmula F = m.a.  Esta formula também é utilizada para calcular o peso de um objeto. Você pode ficar em dúvida: Quando eu subo na banca eu não tenho meu peso?  A resposta é bem simples, não. Você confunde porque, quando subimos em uma balança vemos a força da gravidade puxando nosso corpo para baixo.  O termo “peso” vem constantemente sendo utilizado de forma incorreta, ou imprecisa por profissionais da saúde, moda, comunicação e a população em geral. Por exemplo, na reportagem do Estadão (10 de maio de 2010):

“Só para dar uma referência, Martha Rocha, a Miss Brasil 1954, tinha 1,70m, 58kg e 100cm de quadril, uma verdadeira heresia fashion. Vera Fischer, idem. Ieda Vargas media 1,68m e pesava 56kg.”

Na verdade Peso é a força gravitacional sofrida por um corpo nas vizinhanças de um planeta. É uma grandeza vetorial e, portanto, possui módulo, direção e sentido. Matematicamente temos:

P =m.g

Onde g é a aceleração da gravidade local, m é a massa e P é o Peso. A massa de um corpo não muda. O que muda é seu peso em razão da ação da força gravitacional, que pode ser maior ou menor, dependendo da localização do corpo.
Então, no exemplo do texto, quando dito que Ieda Vargas pesava 56kg a frase deveria ser: Ieda Vargas media 1,68m e tinha 56kg de massa. O peso da modelo, considerando a gravidade da terra como sendo 9,8m/s2 o peso dela é calculado por:

 
 


P = ?
m = 56kg
g  9,8 m/s2

A simbologia “N” é a unidade correta de medida de peso e significa Newton, assim a modelo do trecho da notícia tem aproximadamente 548,8 Newtons de peso. A unidade Newton é utilizada pois esta fórmula é originária da segunda Lei de Newton para cálculo de força. Em alguns casos, a unidade de medida também pode ser chamada Kg.f ou ainda kg.m/s2.
Fica então muito claro para qualquer um que subir em uma balança na farmácia, no hospital ou em casa não nos mostrará nosso peso mas sim nossa massa. Para calcularmos o peso de qualquer corpo, devemos sempre levar em consideração a gravidade do local ou planeta em questão. Temos a seguir a lista de gravidades dos corpos comuns de nossos sistema solar.

Planeta
Gravidade (m/s2)
Sol (Não é um planeta)
274 m/s2
Júpiter
22,9 m/s2
Netuno
11 m/s2
Terra
9,8 m/s2
Saturno
9,05 m/s2
Vênus
8,60 m/s2
Urano
7,77 m/s2
Mercúrio
3,78 m/s2
Marte
3,72 m/s2
Lua (Não é um planeta)
1,67 m/s2
Plutão
0,5 m/s2
Somente não podemos esquecer que para fazer os cálculos devemos ter os valores nas seguintes unidades de medida, caso não estejam devemos converter:

m = Kg (Quilograma)                                    a = m/s2 (metro por segundo)
g = m/s2 (metro por segundo)                        P = N (Newton)



Hora de Trabalhar:

Vamos fazer um experimento, para verificar se você realmente aprendeu como funcionam as leis de Newton.

Material necessário:
·         Duas moedas de mesmo tamanho
·         Uma régua.

Etapas:
·         Coloque as duas moedas uma sobre a outra e sobre uma superfície plana (mesa).
·         Coloque a régua sobre a mesa e “bata” na moeda de baixo de forma que a régua não pare.
·         Traga a cadeira novamente para o mesmo lugar e peça para a outra pessoa sentar na cadeira.

Perguntas norteadoras:
·         O que aconteceu com a moeda de baixo?
·         O que aconteceu com a moeda de cima?
·         Porque com a moeda de cima não houve o mesmo que com a moeda de baixo? Toma como base as leis de Newton.

Apresentação
·         Em forma de relatório, individual.  Atenção não será aceito se não estiver na forma de relatório.
·         Deve ser acrescentado ao trabalho no final do bimestre.

Verificando os que aprendemos

1 – Uma pessoa que possui 45kg de massa pesa quanto na verdade?

2 – Um corpo com massa de 68kg possui qual peso?

3 – Ao subir em uma balança vemos o número 50kg.  O que isto significa?

4 – Uma que pese 637N na terra tem quanto de massa?

5 – Um peso de 29,4N é difícil ou fácil de carregar?

6 – Se na terra uma pessoa pesa 490N qual será seu peso em Netuno?

7 – Para perder peso, uma pessoa com 100kg de massa deveria viajar para qual planeta?

8 – Porque imagens de astronautas na lua sempre mostram eles “dando pulinhos” para se movimentar?
9 – Um corpo com 720N de Peso e massa de 15Kg, está em qual gravidade?

10 – Para que um corpo com 35Kg de massa pese 630N qual deve ser a gravidade?


Apenas quatro origens: As forças fundamentais da Natureza

Já vimos as contribuições de Kepler e Newton para nossa sociedade atual.  Mas seus estudos datam de mais de 300 anos atrás.  Neste meio tempo a física moderna tem trabalhado ativamente para apresentar resultados e explicações para nosso mundo.  Não mais para saber como é o sistema solar, mas para saber se existem outros planetas com condições de haver vida.
No campo das forças e das interações entre as partículas, também temos evoluído nosso trabalho. Procuramos limitar a quantidade de interações que um corpo pode sofrer. De forma geral, podemos dizer que atualmente procuramos explicar de forma mais clara, reduzindo o campo de trabalho para quatro interações que seriam a causa de todos os fenômenos físicos, tais como a gravidade, as ondas sonoras e etc.
Segundo a física moderna, as interações feitas pelos físicos são estudas em níveis subatômicos, ou seja, em um universo muito menor do que podemos ver. Contudo, devemos lembrar que tudo que observamos são formados por átomos e estes átomos são formados pelas partículas subatômicas como Quarks, bósons e etc.
Estas interações são provocadas por quatro forças fundamentais, que receberam o nome de Forças Fundamentais da Natureza.
Em ordem decrescente de força elas são divididas em: Força nuclear forte, Força eletromagnética, Força nuclear fraca  e por último a Força Gravitacional.  Segundo os pensamentos atuais são estas quatro forças a origem de todas as interações e fenômenos físicos estudados.

Força Nuclear Forte

A força nuclear forte mantém a coesão do núcleo atômico e garante a união dos quarks para formarem os prótons e os nêutrons, assim como a ligação dos prótons entre si, equilibrando a força eletrostática repulsiva entre cargas de mesmo sinal. A força nuclear forte é mais intensa das quatro forças fundamentais. Sua intensidade é 1038 vezes maior que a força gravitacional, a mais fraca das quatro. Entretanto, sua ação só se manifesta para distâncias menores que 10-15 m, isto é, dimensões inferiores às do núcleo atômico. A intensidade da força nuclear forte diminui rapidamente quando há a separação entre as partículas, praticamente se anulando quando a distância assume as dimensões de alguns diâmetros nucleares.
Para ficar bem claro, devemos lembrar que os prótons de um átomo possuem carga elétrica positivas, o que provocaria a repulsão entre eles.  A força que mantém unidos, coesos, sem que tentem escapar é esta chamada Força Nuclear Forte.
           

Força Eletromagnética
           
Esta é a força que engloba as cargas que estão eletrizadas, positiva ou negativamente. Fazem parte dela as forças magnéticas e as forças elétricas.  Devemos então entender que a força elétrica e a força magnética estão intimamente ligadas nesta força fundamental formando esta força eletromagnética
Força Elétrica: É formada através da movimentação dos Elétrons dos átomos.  Vemos esta força quando utilizamos a luz de nossa casa, por exemplo.  Mas também temos impulsos elétricos em nossos corpos. Já a Força magnética: É formada através dos átomos que passam a ser ordenados, todos com mesma carga próximo.  Percebemos esta força com ímãs naturais ou artificiais.
A movimentação  de uma agulha da bússola, a força de atrito, a força normal, a força de atração ou repulsão dos corpos são exemplos da força eletromagnética. A força eletromagnética tem intensidade 102 vezes menor em média que a força nuclear forte.

Força Nuclear Fraca
           
É a força que produz instabilidade em certos núcleos atômicos. Ela é a responsável pela emissão de elétrons por parte dos núcleos de algumas substâncias radioativas, num processo denominado decaimento beta. Basicamente esta é a forma desenvolvida entre os léptons e os hadrons que são partículas sub atômicas. Sua intensidade é 1013 vezes menor que a força nuclear forte.
Apesar da força nuclear fraca ser um pouco mais forte que a eletromagnética, seus elementos são muito pesados e lentos não sendo considerados bons transmissores de energia. Assim, ele acaba sendo a menos considerada dentre todas as demais forças fundamentais.

Força gravitacional
           
É a força de interação entre massas. A força gravitacional entre dois prótons tem intensidade 1036 vezes menor, aproximadamente, do que a correspondente força de repulsão elétrica entre essas partículas. Entretanto, sua intensidade pode assumir valores elevados, pois como se sabe da Lei da Gravitação Universal é proporcional às massas que interagem e normalmente os astros têm massas elevadas. Por isso, a força gravitacional tem grande importância na Astronomia e na Cosmologia, explicando a movimentação dos astros no Universo, bem como a formação de estrelas, galáxias e sistemas planetários.
Esta é a força que podemos perceber com mais naturalidade: a gravidade da Terra.  Mas também é ele quem mantem os corpos celeste próximos, é a força de interação entre a Terra e a Lua, ou entre o Sol e a Terra ou outro planeta qualquer do nosso sistema solar. Ou qualquer outra estrela com qualquer outro planeta.  Mesmo tendo esta amplitude toda, ele é a menos intensa das quatro forças.

Verificando os que aprendemos

Questão 01 - A força de atrito, a força normal e a força de tração num fio são:

(A) forças de natureza nuclear forte;
(B) forças de natureza gravitacional;
(C) forças de natureza eletromagnética;
(D) forças de natureza, respectivamente, nuclear forte, gravitacional e eletromagnética.
(E) forças de natureza, respectivamente, nuclear fraca, eletromagnética e nuclear forte.

Questão 02 - (UFMT) Em 1947, na Universidade de Bristol (Inglaterra), Cesar Lattes, físico brasileiro, idealizou uma série de experiências que culminou com a descoberta do méson, partícula responsável pela força de interação nuclear forte. Essa força é responsável pela:


(A) existência dos núcleos atômicos.
(B) atração entre a Terra e a Lua.
(C) queima de petróleo.
(D) transparência de materiais vítreos.
(E) catástrofe do ultravioleta nas radiações de corpos negros.