Como nascem os relâmpagos?
Para os gregos, os relâmpagos se tratavam de uma mera demonstração de fúria do Deus Zeus, entretanto conhecemos com relativa precisão os fatores que contribuem para a formação de um, ou mais, relâmpagos.
Geralmente uma massa de ar de grande dimensão está em movimento, ou se fundindo com outras massas de ar, ela apresenta uma constituição de partículas de ar, água líquida e gelo. A distribuição elétrica dentro dessa “nuvem” é irregular devido aos processos de ionização que ocorrem no seu interior. Na maioria das vezes uma grande quantidade de elétrons (cargas elementares negativas) se concentra na parte inferior da “nuvem”, dando origem à uma diferença de potencia entre a “nuvem” e o solo, que por sua vez, também possui cargas elétricas.
O ar de nossa atmosfera é considerado um isolante elétrico, entretanto, sob circunstâncias de alta umidade e grande diferença de potencial, ele passa a conduzir as cargas elétricas por um breve instante de tempo, tempo suficiente para que as cargas elétricas atravessem o ar criando o raio.
O diâmetro de um raio varia de 2 a 5 cm, o aumento de energia devido à passagem da corrente elétrica (como em um chuveiro) pode aumentar a temperatura do ar até aproximadamente 30.000ºC. Inclusive, na maioria das vezes, a energia utilizada para a geração da luz não chega a 1% do total da energia do raio.
A corrente elétrica transportada por um raio chega a valores impressionantes que ultrapassam 100.000 A. Para se ter noção, um equipamento eletrodoméstico que utiliza grande corrente elétrica, não chega ao valor de 50 A.
Em muitos momentos da história, nos utilizamos de instrumentos mecanizados para executar algumas tarefas que nos oneram força e tempo.
Entretanto devido ao intenso avanço tecnológico, nos encontramos em um momento onde até mesmo um membro do nosso corpo que foi perdido pode ostentar um equipamento que, em boa medida, consegue reproduzir as características e os movimentos do membro antigo.
Esse experimento que vemos é um protótipo de braço mecânico que pode ser feito em casa, obviamente para fins didáticos. Ele pode ser feito utilizando-se vários tipos de materiais, sua parte extensa pode ser feita, por exemplo, de canos de PVC. O sistema hidráulico mais adaptável é o de seringas e pequenos cateteres que fazem o papel de vasos cominucantes.
Esse é um bom projeto de Física que você pode fazer e apresentar na sua escola.
Assista Alguns vídeos de algumas experiências que deram certo:
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Quando iniciamos o estudo ao eletromagnetismo, devemos conhecer a princípio o conceito de campo Magnético. O campo magnético é conhecido desde a antiguidade, quando, na ilha de magnésia, os Gregos encontraram pedras de magnetita, que possui naturalmente características de campo magnético.
A prova abaixo (frente e verso) é sobre características de campo Magnético, e algumas de suas aplicações como nas bússolas, por exemplo, que são orientadas pelo campo magnético próprio de nosso planeta.
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Em geral, a parte mais temida da Física, e não é à toa. O eletromagnetismo utiliza ferramentas de simetria, lógica, e matemática muito avançadas quando se trata de conseguir resultados reais, felizmente para o nível Médio de Ensino, o eletromagnetismo se restringe a casos particulares onde a corrente elétrica é constante e no vácuo, o que facilita (e muito) os cálculos.
Apesar das simplificações, podemos estudar o eletromagnetismo de uma maneira um pouco mais profunda e aplicada. As noções gerais podem ser compreendidas sem que seja necessário efetuar os cálculos complexos como integrais de linha, de fluxo ou derivadas vetoriais em espaços cartesianos ou não.
A prova abaixo (Frente e Verso) é sobre o conteúdo de eletromagnetismo, campo magnético em fios retilíneos e espiras, o conteúdo pode ser encontrado em qualquer livro de Física, Volume 3.
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Obs.: As respostas das questões 04 (C) e 05 (B), estão apresentadas na notação vetorial, as letras X e Y dentro dos parênteses indicam as respectivas direções e o símbolo (^) indica que o vetor tem módulo 1, ou seja, serve apenas para indicar uma direção, chamamos esse vetor de vetor unitário.
Essencialmente experimental, a calorimetria, assim como toda a termodinâmica, se baseia fortemente em teorias retiradas diretamente da prática. Calorimetria é estudada geralmente no segundo ano do Ensino Médio, muitas vezes os problemas podem ser resolvidos através de raciocínio lógico associado ao conhecimento das grandezas.
A calorimetria tem alguns fundamentos básicos para ser compreendida, como a lei Zero da termodinâmica, o conceito de calor, condutividade. Esses conceitos são facilmente encontrados em qualquer bom livro de Física volume 2.
Trataremos Energia Mecânica aqui, manifestando-se de três maneiras diferentes: Energia Cinética, Energia Potencial Gravitacional e Energia Potencial Elástica. E também, desprezando as forças dissipativas existentes, utilizaremos um princípio que garante que essa energia, em um determinado sistema não se esgota, ela apenas se transforma: a conservação da Energia.
Em nível Médio, é muito comum utilizarmos o princípio de conservação de Energia para a solução de alguns problemas, entretanto sempre vale lembrar que os problemas reais não podem ser resolvidos por essa ferramenta, uma vez que forçasdissipativas sempre atuam nos sistemas que conhecemos. Nesses casos recorreremos ao teorema Trabalho-Energia.
