Dilatação dos sólidos

Os sólidos que melhor se dilatam são osmetais, principalmente o alumínio e o cobre. Temos um bom exemplo disso num vidro de conserva com a tampa metálica emperrada. Para abri-lo, basta mergulhar a tampa na água quente; como o metal se dilata mais que o vidro, a tampa logo fica frouxa.

O aquecimento leva os sólidos a se dilatarem em todas as direções; no entanto, às vezes, a dilatação predomina, ou é mais notada, numa direção – é a dilatação linear. Quando duas direções são predominantes, temos adilatação superficial e, quando ela é importante em todas as direções, considera-se a dilatação volumétrica.

Dilatação Linear

Essa dilatação corresponde ao aumento do comprimento dos corpos quando aquecidos. Se você puder observar uma ferrovia antiga vai notar que, ao longo do mesmo trilho, há um pequeno intervalo, de espaços a espaços (fotos A e B). Isso é necessário para evitar que a dilatação térmica deformasse os trilhos. Nas ferrovias mais modernas, assim como nos trilhos dos metrôs das grandes cidades, não existe esse intervalo, pois atualmente são utilizadas técnicas de engenharia capazes de impedir que os efeitos dessa dilatação se manifestem. Uma delas é a fixação rígida dos trilhos no solo, utilizando-se dormentes de concreto.

          

Os trilhos da estrada de ferro (foto B) entortaram porque o intervalo entre eles (foto A) não foi suficiente para compensar a dilatação.

A dilatação linear pode ser comprovada e medida por meio de um aparelho chamado pirômetro de quadrante. 

Dilatação Superficial

Refere-se à área do sólido dilatado, como, por exemplo, sua largura e seu comprimento. Uma experiência bem simples pode comprovar a dilatação superficial dos sólidos, como mostra a figura abaixo:

Dilatação Superficial: a moeda aquecida não passa pelo aro, pois sua superfície aumentou.  

Dilatação Volumétrica

Refere-se ao aumento do volume do sólido, isto é, de seu comprimento, de sua altura e largura. O instrumento usado para comprovar a dilatação volumétrica de um corpo é chamado de anel de Gravezande (figura abaixo):

Dilatação Volumétrica: o volume da esfera aumenta com o aquecimento.

Por: Luís Henrique Machado da Costa

Fonte: http://www.coladaweb.com/fisica/termologia/dilatacao-dos-solidos

Veja ainda quais fórmulas são utilizadas em dilatação do sólidos:

Extraído de: http://www.sofisica.com.br/

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Albert Einstein - Biografia+Documentário

Quem foi Albert Einstein?

Albert Einstein, o mais célebre cientista do século 20, foi o físico que propôs a teoria da relatividade. Ganhou o Prêmio Nobel de física de 1921. Einstein tornou-se famoso mundialmente, um sinônimo de inteligência. Suas descobertas provocaram uma verdadeira revolução do pensamento humano, com interpretações filosóficas das mais diversas tendências.

Einstein nasceu na Alemanha em uma família judaica não-observante. Seus pais, Hermann Einstein e Pauline Koch, casaram-se em 1876 e se estabeleceram na cidade de Ulm. Hermann tornou-se proprietário de um negócio de penas de colchões.

Quando Einstein tinha um ano, a família se mudou para Munique. Com três anos de idade, Einstein apresentava dificuldades de fala. Aos seis, aprendeu a tocar violino, instrumento que o acompanharia ao longo da vida.

Em 1885, Hermann fundou, com o irmão Jacob, uma empresa de material elétrico. Em outubro daquele ano Einstein começou a freqüentar uma escola católica em Munique. Depois entrou no Luitpold Gymnasium, onde permaneceu até os 15 anos.

Com dificuldades nos negócios, em 1894 a família se mudou para a Itália. Einstein permaneceu em Munique a fim de terminar o ano letivo. Em 1895, fez exames de admissão à Eidgenössische Technische Hochschule (ETH), em Zurique. Foi reprovado na parte de humanidades dos exames. Foi então para Aarau, também na Suíça, para terminar a escola secundária.

Em 1896 recebeu o diploma da escola secundária e, aos 17 anos, renunciou à cidadania alemã, ficando sem pátria por alguns anos. A cidadania suíça lhe foi concedida em 1901. Cursou o ensino superior na ETH em Zurique, onde mais tarde foi docente.

A 6 de janeiro de 1903 casou-se com Mileva Maric. Tiveram três filhos: Lieserl, Hans Albert e Eduard. A primeira morreu ainda bebê, o mais velho tornou-se professor de hidráulica na Universidade da Califórnia e o mais jovem, formado em música e literatura, morreu num hospital psiquiátrico suíço.

Entre 1909 e 1913 Einstein lecionou em Berna, Zurique e Praga. Voltou à Alemanha em 1914, pouco antes do início da Primeira Guerra Mundial. Aceitou um cargo de pesquisa na Academia Prussiana de Ciências junto com uma cadeira na Universidade de Berlim. Também assumiu a direção do Instituto Wilhelm de Física em Berlim.

Em novembro de 1915, Einstein fez uma série de conferências e apresentou sua teoria da relatividade geral. No ano seguinte o cientista publicou "Fundamento Geral da Teoria da Relatividade".

Em 1919, separou-se da esposa Mileva e se casou com a prima Elsa. Naquele ano tornou-se conhecido em todo o mundo, depois que sua teoria foi comprovada em experiência realizada durante um eclipse solar.

Einstein ganhou o Prêmio Nobel de Física de 1921 e foi indicado para integrar a Organização de Cooperação Intelectual da Liga das Nações. No mesmo ano, publicou "Sobre a Teoria da Relatividade Especial e Geral".

Ao longo da vida, Einstein visitaria diversos países, incluindo o Brasil, em 1925. Entre 1925 e 1928, Einstein foi presidente da Universidade Hebraica de Jerusalém.

Em 1933, Hitler chegou ao poder na Alemanha e o cientista foi aconselhado por amigos a deixar o país, renunciando mais uma vez à cidadania alemã.

A 7 de outubro de 1933, Einstein partiu para os Estados Unidos, onde passou a integrar o Instituto de Estudos Avançados da Universidade de Princeton. Em 1940 ganhou a cidadania americana, mantendo também a cidadania suíça.

Em 1941 teve início o Projeto Manhattan, que visava o desenvolvimento da bomba atômica pelos americanos. Einstein não teve participação no projeto. Em 1945, renunciou ao cargo de diretor do Instituto de Estudos Avançados da Universidade de Princeton, mas continuou a trabalhar naquela instituição.

A intensa atividade intelectual de Einstein resultou na publicação de grande número de trabalhos, entre os quais "Por Que a Guerra?" (1933), em colaboração com Sigmund Freud; "O Mundo como Eu o Vejo" (1949); e "Meus Últimos Anos" (1950). A principal característica de sua obra foi uma síntese do conhecimento sobre o mundo físico, que acabou por levar a uma compreensão mais abrangente e profunda do universo.

Em 1952, Ben-Gurion, então primeiro-ministro de Israel, convidou Albert Einstein para assumir o cargo de presidente do Estado de Israel. Doente, Einstein recusou. Uma semana antes de sua morte assinou sua última carta, endereçada a Bertrand Russell, concordando em que o seu nome fosse incluído numa petição exortando todas as nações a abandonar as armas nucleares.

Contribuindo para a física no século 20 no âmbito das duas teorias que constituíram seus traços mais peculiares - a dos quanta e da relatividade -, Einstein deu à primeira o elemento essencial de sua concepção do fóton, indispensável para que mais tarde se fundissem, na mecânica ondulatória de Louis de Broglie, a mecânica e o eletromagnetismo. E deu à segunda sua significação completa e universal, que se extrapola dos campos da ciência pura e atinge as múltiplas facetas do conhecimento humano. Saliente-se também que algumas das descobertas de Einstein - como a noção de equivalência entre massa e energia e a do continuumquadridimensional, suscitaram interpretações filosóficas de variadas tendências.

Einstein morreu a 18 de abril de 1955, em Princeton, Nova Jersey, aos 76 anos. Seu corpo foi cremado.

Fonte: http://educacao.uol.com.br/biografias/albert-einstein.jhtm

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Tá afim de estudar o Universo, estrelas e escala das coisas?

Preparamos essa postagens dando dica de aplicações gratuitas na web para o estudo de do universo de uma forma diferenciada. 

100,00 Stars

Astrônomos de todas as idades vão adorar a experiência mais recente do Google projetado para Chrome. 100,000 Stars (acessá-lo aqui ) é um mapa interativo do espaço, incluindo os locais de-você adivinhou-mais de 100.000 estrelas. (Nota: Antes de você experimentar o mapa, você precisará baixar o navegador Chrome .)

Rendido em três dimensões, a nossa cognoscível, galáxia mapeada é ao mesmo tempo incrivelmente vasto e fácil de navegar. Com imagens e dados da NASA e da Agência Espacial Europeia, do Google Chrome Oficina construiu um modelo 3D do nosso pequeno canto do universo.

Scale of Universe

Compare a escala das coisas, desde o mais pequeno possível unidade de distância (conhecido como o comprimento de Planck) para os outros confins do espaço e do universo, esta ferramenta incrível lhe dá uma pequena ideia da incrível escala do universo. Fascinante para qualquer biólogo, químico, físico, astrônomo, cosmólogo, estudante de ciência ou simplesmente qualquer pessoa.

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Estática de um corpo extenso - máquinas simples

Define-se momento (ou torque) de uma força de intensidade F aplicada num ponto P de uma barra, que pode girar livremente em torno de um ponto O (denominado pólo) ao produto da intensidade dessa força F pela distância d do ponto de aplicação da

força até o ponto O. Essa distância d é denominada de braço da força.

O sinal do momento da força pode ser negativo ou positivo e, por convenção, vamos adotar o sentido horário de rotação em torno de O como positivo e anti-horário como negativo.

Observe nas figuras acima que o momento M é o mesmo nas situações 1 e 2, mas que a situação 2 é mais conveniente, pois exige uma força menor para girar o parafuso.

O --- pólo

d --- braço

No SI (Sistema Internacional de Unidades), o momento M é medido em newton x metro (N.m)

O que você deve saber

Se F for inclinada em relação à d, você pode calcular o momento da força por dois processos:

1o – Decompõe-se a força em suas componentes horizontal x e vertical y.

Fx não produz rotação e seu momento é nulo --- quem produz rotação é apenas Fy=Fsenβ --- M=Fy.d --- M=Fsenβ.d

2o – O momento também pode ser calculado como sendo o produto da distância c pela linha de ação da força, ou seja, você prolonga a força e c é a distância desse prolongamento até o pólo O.

Observe que o ângulo entre c e a linha de ação da força deve ser de 90o --- senβ=c/d --- c=dsenβ --- M=F.c --- M=F.dsenβ

Em relação à um mesmo pólo, o momento da força resultante é fornecido pela soma algébrica dos momentos de cada

uma das forças, ou seja, MR=M1 + M2 + M3 + ... MM)

Binário – sistema formado por duas forças de mesma intensidade, mesma direção mas sentidos contrários separadas por uma distância d (braço do binário).

Momento do binário – corresponde à soma algébrica dos momentos das forças --- MF=+F.d --- M-F=-F.d --- Mbinário=+F.d – F.d --- Mbinário=0.

Num binário o movimento de translação é nulo (FR=0), havendo apenas movimento de rotação.

Condições de equilíbrio de um corpo extenso

São duas as condições para que um corpo extenso rígido esteja em equilíbrio:

1a – Equilíbrio de translação --- A resultante do sistema de forças deve ser nula

2a – Equilíbrio de rotação --- A soma algébrica dos momentos das forças que agem sobre o sistema, em relação à qualquer ponto (pólo O),deve ser nula.

Resolvendo o sistema composto pelas duas equações acima você chega à resolução do exercício.

O que você deve saber

Considere uma escada rígida e homogênea MN, apoiada numa parede --- para que ela não escorregue e caia, no ponto N tem que ter atrito, o que não precisa ocorrer no ponto M --- suponha que a parede é lisa, ou seja, no ponto M não existe atrito --- a figura abaixo mostra as três forças que agem sobre a escada que está em equilíbrio --- - força

de contato com a parede --- - força que a escada troca com o chão --- - força peso (ponto médio da escada) --- essas três forças obedecem ao teorema das três forças de enunciado: “ Se três forças agem sobre um corpo de modo a mantê-lo em equilíbrio, elas devem ser coplanares (mesmo plano) e concorrentes (seus prolongamentos devem se encontrar) num mesmo ponto (C)” --- a força que o chão troca com a escada pode ser decomposta em duas

parcelas, uma força normal de intensidade N, de direção vertical e sentido para cima que deve anular a força peso (N=P) e uma força horizontal, força de atrito que deve impedir que a escada escorregue --- observe que, para que a escada permaneça em equilíbrio, quanto maior for o ângulo β que a escada forma com o chão, maior deverá ser a intensidade da força de atrito .

Máquinas simples

Qualquer aparelho que utilizamos no dia a dia e que obedecem aos princípios fundamentais da mecânica são denominados máquinas simples.

Uma das máquinas simples mais antigas utilizadas pelo homem é a alavanca que consegue multiplicar forças ou alterar a direção e sentido das mesmas.

Toda alavanca tem que ter um ponto de apoio (O) também chamado de fulcro ou pivô e, em relação a ele são aplicadas duas forças, a força potente (), que é a força aplicada (esforço de um operador) e a força resistente () que é a força transmitida (obtida, carga).

O poder de multiplicação ou vantagem (η) corresponde à relação entre a intensidade da força transmitida e a intensidade da força aplicada pelo operador , ou seja,η=Fr/Fp.

Dependendo das posições relativas das posições ocupadas pela potência (F), apoio (O) e resistência (R), as alavancas classificam-se em:

Alavanca interfixa – o apoio está entre a força potente e a força resistente

Havendo equilíbrio, a soma dos momentos das forças em relação ao apoio deve ser nula --- Fp.dp=Fr.dr­ ­--- Fr/Fp=dp/dr­ --- η=dp/dr --- observe que quanto maior for o braço potente, maior será a vantagem mecânica, ou seja, maior será a força transmitida.

Exemplos de alavancas interfixas:

Alavanca inter-resistente - a força transmitida (resistência) localiza-se entre o pólo e a força aplicada pelo operador . 

Havendo equilíbrio a soma dos momentos em relação ao pólo deve ser nula --- Fp.dp + Fr.dr=0 --- η=Fr/Fp=dp/dr

Exemplos:

Quando você está equilibrado na ponta do pé, os músculos gêmeos da barriga da perna transmitem a força potente ,

o peso do corpo transmitido pelos ossos tíbia e fíbula corresponde à força resistente e a ponta do pé corresponde ao apoio O.

Alavanca interpotente - a força aplicada pelo operador (potência) localiza-se entre o pólo e a força transmitida (resistência) .

Havendo equilíbrio --- -Fr.dr + Fr.dp=0 --- η=Fr/Fp=dp/dr

: 

O antebraço corresponde a uma alavanca interpotente. O bíceps é um dos músculos envolvidos no processo

de dobrar nossos braços. Esse músculo funciona num sistema de alavanca como é mostrado na figura.

O simples ato de equilibrarmos um objeto na palma da mão, estando o braço em posição vertical e o antebraço em

posição horizontal, é o resultado de um equilíbrio das seguintes forças: a força resistente que equilibra o peso do objeto, a força potente que o bíceps exerce sobre um dos ossos do antebraço e a força que o osso do braço exerce sobre o cotovelo, onde está o pólo.

Fonte: http://www.fisicaevestibular.com.br/estatica3.htm

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