Memorex

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Velocidade Média (Vm)

total

totalm t

dV

Geral (MRU, MRUV,MQL,...)

2VV

V 0m

Só MRUV ( a constante)

smhm //k 6,3

smhm //k 6,3

Aceleração Componente tangencial (at) Muda o módulo da velocidade.

tVa

t

Componente centrípeta (aC) Muda a direção da velocidade. (CURVA)

RC

2Va



Cinemática MRU Características

1. Trajetória retilínea. 0ca

0cF

2. Módulo da velocidade constante. 3. Aceleração nula. 0a

0RF

v

d

t

Gráfico X versus t do MRU

Obs.: x = x0 + V.t é uma função do 1o grau

tdV

d = V . t x = x0 + V.t



Velocidade Relativa (Vr) Móveis com o mesmo sentido

Móveis com sentidos opostos

Velocidade Resultante (VR) A favor da correnteza (descendo o rio)

Contra a correnteza (subindo o rio)

21r VVV

21r VVV

VR = VB + VC

VR = VB - VC



MRUV Características

1. Trajetória retilínea. 0ca

0cF

2. Módulo da velocidade varia uniformemente. 0ta

0tF

3. Aceleração constante e não nula. consta

constR F

Função Horária da Velocidade

Cálculo do deslocamento

Propriedade gráficas

taV)(V 0 t

t2

VVdÁrea 0

aΔtΔvinclinação

v

t

v

t

Área=d

t2

VVd 0



Equação de Torricelli Se não tiver o tempo fica fácil usar:

Função Horária dos espaços

Onde d = x = x – x0

Propriedades gráficas

A Concavidade informa o sinal da aceleração

A inclinação da reta tangente no gráfico de posição (X) versus o tempo (t) significa a velocidade.

da2VV 20

2

2tatVd

2

0

2tatVxx(t)

2

00

V=0



MQL Características

MQL = MRUV a = g

d = h Queda com ar e no vácuo

Equações i) ii) iii) iv) Corpo abandonado (V0=0 e g=10m/s²)

2tgtvh

2

0

tgvv 0

hg2vv 20

2

.t

2VVh 0

t01v 2t5h



Lançamento Horizontal

Horizontal: o movimento é uniforme (MU) VX é constante

Vertical: o movimento é uniformemente variado (MQL), pois o corpo está na vertical sob ação da gravidade. (Vy é variável) IMPORTANTE: O tempo de queda só depende da altura (h), ou seja, a velocidade horizontal (Vx), não influencia nesse tempo.

Na Terra

Dx = Vx.t t01V y

2t5h



Lançamento Oblíquo

Em todos os movimentos do corpo no campo gravitacional terrestre, a força resultante é o peso e sua aceleração é a gravidade (sem atrito). Decomposição de um Vetor

Horizontal: o movimento é uniforme (MU) VX é constante Vertical: o movimento é uniformemente variado, pois o corpo está na vertical sob ação da gravidade. (Vy é variável)

Equações Horizontal Vertical

V0x = V0 . cos

A = Vx . ttotal

st01V y2

smáx t5h

ttotal=2.ts

V0y = V0 . sen



MCU

a) frequência (f )

tn

f

b) período (T)

nt

ou f1

c) Velocidade Linear ou Tangencial (V)

fRTRV .22

d) Velocidade Angular ()

fT

.22

Relação entre V e

ω.RV

e) Aceleração Centrípeta

RVa

2

c ou R.a 2c



Transmissão de MCU a) Disco (mesmo centro)

b) Correia (Os pontos da periferia são solidários – andam juntos)

A

B

A

B



Dinâmica Estados Mecânicos de um corpo

Estado Velocidade Aceleração Força Resultante

1 Repouso

V=0 a=0 FR=0

2 MRU

V constante a=0 FR=0

3 Velocidade Aumenta

4 Velocidade Diminui

5 Curva



Leis de Newton 1ª Lei de Newton ou Princípio da Inércia:

Todo corpo em repouso ou em MRU (FR=0)

possui uma tendência permanecer nestes estados. 2ª Lei de Newton ou Princípio Fundamental da Dinâmica: A força (resultante) aplicada e a aceleração produzida são diretamente proporcionais e têm a mesma direção e o mesmo sentido.

amFR

. 3ª Lei de Newton ou Princípio da Ação e Reação: Se um corpo A exerce uma força

FAB em outro

corpo B, então B exercerá em A uma força FBA

tal que FAB FBA , isto é, as forças têm

mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos.(Sempre aplicadas em corpos diferentes)



Tipos de forças atuantes Força Cálculo Observação 1 Peso

P m g . Aponta p/ baixo

2 Normal

Depende Entre 2 superfícies

3 Tensão Depende Corda, fio. 4 Elástica XKFe . mola

5 Atrito

Nmáxat .FμFe

NDat .FμF

Atrito Estático Variável

Atrito Dinâmico Constante

Como calcular a força resultante

1) amFR

.

2) ...321 FFFFR

Força Centrípeta (FC)

É a componente da força resultante que aponta para o centro. No MCU a força resultante é centrípeta

RVmF

2

C

Plano Inclinado Decomposição do Peso

Px

y

xPy

cos..PPsenPP

y

x

N= PyFat = . N Fat = . P cos



Trabalho e energia Trabalho Trabalho do agente de uma força constante:

´

cos.dFWF

Força deslocamento Sinal do W 1 + (WF=F.d) 2 - (WF=-F.d) 3

NULO

Trabalho de uma força variável:

Trabalho do peso:

hgmWp ..

Wp (-) subida Wp (+) descida Wp = 0 corpo em movimento na horizontal



Trabalho da Força Elástica:

2. 2xKW

eF

Potência

tWP F

sJouleWatt1

11

Em termos de força (constante) e velocidade:

mm VFP .

Teorema da Energia Cinética

0CCCFR EEEW

2

2mVEc

Outra maneira de calcular o WFR

...4321 FFFFFR WWWWW



Energia mecânica

E E EM C P

Energia potencial

a- Ep. Gravitacional:

b- Ep. Elástica:

Princípio da Conservação da Energia Mecânica

Na ausência de forças dissipativas (força de atrito, resistência do ar, etc) isto é, em um sistema conservativo, a energia mecânica permanece constante.

E E E CTEM C P

BBAA PCPC EEEE

E m g hp . .

Ek x

p . 2

2



Impulso e Quantidade de movimento Impulso Impulso de uma Força Constante I F t .

Unidade no SI N.s

Módulo: tFI . Direção: mesma da força Sentido: mesmo da força

Impulso de uma Força Variável:

Quantidade de Movimento

Q mV .

Unidade no SI = Kg. m

s

Módulo:

Q mV .

Direção: mesma da velocidade. Sentido: mesmo da velocidade

Teorema do Impulso

0.. VmVmQIRF



Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento do Sistema

depoisantes QQ

BBAABBAA VmVmVmVm '.'...

Tipos de Colisões Elástica

Sem deformações permanentes. Sem perda de energia mecânica

(ECantes = ECdepois)


Totalmente Inelástica Com deformações permanentes. Com máxima perda de energia

mecânica (ECantes > ECdepois)

Os corpos permanecem juntos após a colisão.

VmmVmVm BABBAA

...

Parcialmente Inelástica

Com deformações permanentes. Com perda de energia mecânica

(ECantes > ECdepois) Os corpos NÃO permanecem juntos

após a colisão. Há conservação na quantidade de

movimento do sistema.




Gravitação Universal Leis de Kepler 1° Lei de Kepler Lei das Órbitas todos os planetas se movem em órbitas elípticas , o sol localizando-se em um dos focos.

2° Lei de Kepler Lei das Áreas a linha traçada do sol a qualquer planeta descreve áreas proporcionais aos tempos de percurso; logo varre áreas iguais em tempos iguais. Consequência: a velocidade de translação de um planeta é maior quando próximo ao sol (periélio), e menor quando afastado do sol (afélio).

3° Lei de Kepler Leis dos Períodos o quadrado do período da revolução (2) de qualquer planeta em torno do sol é diretamente proporcional ao cubo do raio médio de sua órbita (r3).

3

2

3

2

B

B

A

A

rT

rT



Lei da gravitação universal de Newton

sempre atração,NÃO existe repulsão gravitacional

FGM md

.

2

G = constante universal e vale

6,67.10-11 N mkg. 2

2

Aceleração da gravidade Na superfície do planeta

2RGMg

Numa altitude h:

2hRGMg

No interior do planeta

dkg . g é diretamente proporcional a d



Estática Equilíbrio de um ponto material

Equilíbrio de um corpo Extenso Momento de uma força ou torque:

dFMF .0,

0RM

O princípio da alavanca

1ª condição de estática

2ª condição de estática



Hidrostática

Pressão

Massa Específica (depende da substância)

S

S

Vm

Densidade (depende do corpo)

C

C

Vmd

Conversão de unidades:

AFp N

'

Unidades: SI N/m2=Pa(Pascal)

1kg=103g 1g=10-3kg 1cm3=1m1cm3=10-6m3 1m3=106cm3 1 = 1dm3 1 = 10-3m3 1m3=103

Unidades: SI Kg/m3 Outras g/cm3 Kg/l

g/cm3 kg/m3

X 1000

1000

g/cm3 kg/m3g/cm3 kg/m3

X 1000X 1000

10001000



Princípio de Stevin (pressão hidrostática)

Vasos Comunicantes

BA pp 2211 .. hh

Princípio de Pascal

P1 = P2

2

2

1

1

AF

AF

W W F X F X1 2 1 1 2 2 . .

ghAB ..pp



Princípio de Arquimedes

Peso Aparente:

P P Eap

Corpos flutuantes

EP Fração imersa

fluido

corpo

corpo

ii d

dVVf

gVP Cc ..

g.V.E FDF

P

E



Física Térmica Termometria

CONVERSÃO

5273

932

5

KFc TTT

12

1

100 XXXTT Xc

IMPORTANTE

CK TT

273 CK TT



Dilatação dos sólidos Linear

oLLL TLL o ..

Superficial

TAA .0 .2

Volumétrica

TVV ..0 .3

Dilatação dos Líquidos

cApL VVV Re

cApL Re

Dilatação Anômala da Água

De 0°C até 4°C o volume da água diminui e a densidade aumenta. A 4°C, o volume é mínimo e a densidade é máxima.



Calorimetria Quantidade de calor sensível (QS) Serve para variar a temperatura dos corpos , sem mudar de estado físico.

TmcQS 1cal = 4,186 J

Capacidade Térmica (C)

TQC S

ou mcC

Quantidade de calor latente (QL) Serve para mudar o estado físico, sem alteração na temperatura.

mLQL

Trocas de Calor

0QQ RECEBIDOCEDIDO



Transmissão de Calor Condução Ocorre em sólidos, a transmissão ocorre de molécula a molécula (átomo a átomo), somente energia é transmitida.

Convecção Ocorre em fluidos, onde o fluido mais denso (frio) desce e o menos denso (quente) sobe. É transmitido energia e matéria.

Irradiação Ocorre em líquidos, gases, sólidos. É o único processo que ocorre no vácuo, pois a transmissão se dá por ondas

eletromagnéticas conhecidas como infravermelho.

OBS.: Corpos pretos absorvem mais rapidamente o infravermelho que os brancos e metálicos.



Estudo dos Gases Lei Geral dos Gases

P VT

P VT

1 1

1

2 2

2

. .

OBS.: A temperatura necessariamente deve ser expressa em Kelvin Termodinâmica Cálculo do Trabalho para uma pressão constante

VPWgás .

Cálculo do Trabalho para P variável

Primeira Lei da termodinâmica

WQU

Para variar a energia interna U é necessário variar a temperatura T do sistema termodinâmico (gás).



Transformação Isotérmica: T = CONSTANTE U = 0 Q = W O sistema recebe calor e cede trabalho ou, ao contrário, recebe trabalho e cede calor.

Transformação Isobárica: P = CONSTANTE T aumenta, V aumenta U > 0 Q > 0 W > 0 T diminui, V diminui U < 0 Q < 0 W < 0

Transformação Isovolumétrica, Isométrica ou isocórica: V = CONSTANTE W = 0 Q =U



Transformação Adiabática: É uma transformação em que não ocorre troca de calor com o meio externo (vizinhança). Q = 0 U = - W *expansão adiabática: a temperatura e a pressão diminuem. *compressão adiabática: a temperatura e a pressão aumentam.

Transformação Cíclica: É o conjunto em que, após seu término, a massa gasosa encontra-se exatamente no estado em que se encontrava inicialmente.

U = 0 Q = W



Segunda Lei da Termodinâmica Enunciado de Kelvin - Planck É impossível construir uma máquina operando em ciclos, cujo único efeito seja retirar calor da fonte e convertê-lo integralmente em trabalho. Conversão de Calor em Trabalho Máquina Térmica

Ciclo de Carnot O ciclo de Carnot proporciona o rendimento máximo de uma máquina térmica (mas nunca 100%).

Entropia A entropia mede a degradação da energia organizada para uma energia desorganizada, ou seja, o grau de desordem de um sistema. Nos processos naturais (irreversíveis), a entropia aumenta. Nos processos reversíveis a entropia permanece constante. Ela NUNCA DIMINUI.

1

2

1

1QQ

QW

Rendimento



Óptica Geométrica Leis da Reflexão 1ª Lei: “o raio incidente R, a normal N e o raio refletido R’ são coplanares.” 2ª Lei: “o ângulo de reflexão r é igual ao ângulo de incidência i. ” Imagem em um Espelho Plano

Características da imagem Virtual, Direita, Igual (dist e altura), Simétrica e Oposta.

Espelhos Esféricos

Raios Notáveis a) incide paralelo, reflete na direção do foco.

b) incide na direção do foco, reflete paralelo .



c) incide pelo centro, reflete pelo centro.

d) incide no vértice, reflete simétrico.

Características das imagens

Côncavo – 5 casos Posição

Objeto Posição Imagem

Característica

1 Além do C Entre C e F R I m 2 No C No C R I i 3 Entre C e F Além do C R I M 4 No F Infinito Imprópria 5 Entre F e V “Atrás do

espelho” V D M

Convexo – 1 caso

VDm R= Real (pode ser projetada) I=Invertida i=igual (em dist. e altura) V=Virtual D=direita M=Maior m=menor



Equação de Gauss para espelhos e lentes

dodifo111

Aumento linear transversal

oiA

dodiA

i= tamanho da imagem o= tamanho do objeto

Refração Índice de Refração Absoluto (n)

n cv

Lei de Snell - Descartes

Reflexão Total Para ocorrer reflexão total a luz deve propagar no sentido do meio mais para o meio menos refringente e o ângulo de incidência i deve superar o ângulo limite L.

fo= dist. focal di=dist. imagem do=dist. do objeto

i

R

R

i

R

i

nn

VV

rsenisen

ˆˆ



Propriedades 1) Menos para mais refringente

2) Mais para menos refringente

Dispersão da Luz É a separação da luz branca em todas as cores do espectro.

i > r V1 > V2 1 > 2 n1 < n2 f1 = f2

i < r VA < VB A < B nA > nB fA = fB

n

v

v



Lentes Esféricas Raios Notáveis a) Lente Convergente

b) Lente Divergente

Características das imagens

Convergente = Côncavo – 5 casos Posição

Objeto Posição Imagem

Característica

1 Além de 2f1 Entre 2 f2 e f2 R I m 2 Em 2f1 Em 2f2 R I i 3 Entre 2 f1 e f1 Além de 2f2 R I M 4 No f1 Infinito Imprópria 5 Entre f1 e a

lente No mesmo

lado do objeto V D M

Divergente = Convexo – 1 caso V D m R= Real (pode ser projetada) I=Invertida i=igual (em dist. e altura) V=Virtual D=direita M=Maior m=menor



Defeitos de Visão Miopia

A imagem se forma antes da retina e tem dificuldade para enxergar longas distâncias.

Correção: Lentes divergentes

Hipermetropia

A imagem se forma depois da retina e tem dificuldade para enxergar curtas distâncias.

Correção: Lentes convergentes



Ondulatória Onda é uma perturbação que se propaga transportando energia sem transportar matéria.

Natureza das Ondas a) Ondas Mecânicas: Necessitam de meio material para se propagar. NÃO SE PROPAGAM NO VÁCUO. Ex. som b) Ondas Eletromagnéticas: As ondas eletromagnéticas propagam-se no vácuo. Ex. As ondas de rádio, a luz e os raios X. Tipos de ondas Tipo Perturbação propagação Transversal

(90°)

Longitudinal

Elementos da onda a) Período

ntT

Velocidade de propagação

v f . Depende Depende do meio da fonte

b) Freqüência

Ttnf 1



T

T

Espectro Eletromagnético

Raio Raio X

UltraVioleta Violeta

Anil Azul

Verde Amarelo

Alaranjado Vermelho

InfraVermelho MicrOondas

TV FM AM

Todas as ondas eletromagnéticas, no vácuo, possuem a mesma velocidade:

c x m s 3 108 /

fE

p.p.

fE

p.p.



Fenômenos ondulatórios - Resumo

Fenômeno Palavras-chaves

Comentário

Reflexão Bate e volta Não muda V, e f Refração Bate e passa

(muda a velocidade)

Muda V e e Não muda f e T

Difração Contorna obstáculos

tem que ser maior que o obstáculo

Polarização Selecionar direção de vibração

Somente transversais Ex.: Som não é polarizável

Interferência Encontro de 2 ou + ondas

Construtiva (Soma A) Destrutiva (Subtrai A)



Acústica Som audível

Qualidades fisiológicas do som a) Altura

grave ou baixo frequência menor agudo ou alto frequência maior

b) Intensidade

Pequena amplitude Grande amplitude

c) Timbre Caracteriza o instrumento sonoro. Um piano

e um violino possuem timbres diferentes.

Velocidade do som



Efeito Doppler do som

Portanto na aproximação o som é mais agudo e no afastamento mais grave. Exemplo: Ambulância Efeito Doppler da Luz

MHS Elongação -A 0 +A Velocidade (v) 0 Máx 0 Aceleração (a) Máx 0 Máx Força Elástica (Fe) Máx 0 Máx Período no MHS

T mk

2

Período do Pêndulo Simples

T Lg

2

T não depende de m e de A.

Obs.: T não depende da amplitude



Eletrostática Processos de Eletrização Processo Palavra-

chave Sinal adquirido

pelos corpos Atrito Esfrega Opostos

''BA QQ

Contato

Encosta Iguais Corpos

idênticos 2'' BABA

QQQQ

Tamanhos diferentes

TamanhoQ '

Indução Aproxima Opostos (indutor/induzido)

Lei de Coulomb

2

.dqQ

KFe

No vácuo: K0=9.109 N.m2/C2

Campo elétrico

Módulo: 2d

QKE ou

qFE

Direção: da reta que une Q e P. Sentido: Se Q > 0 E é divergente:

Se Q < 0 E é convergente:



Potencial elétrico

dQKV

A unidade de V é o volts (V). 1V=1J/C Energia Potencial Elétrica (Epe)

q.VEPe

Trabalho da força elétrica (WAB)

BA PePeAB EEW

BAABAB VVqUqW ..

Campo Elétrico Uniforme (C.E.U.) Placas paralelas

ABBAAB dEVVU .

O potencial elétrico cresce em sentido

oposto às linhas de força. (VA>VB). O trabalho do campo elétrico sobre uma

carga que se move sobre uma linha equipotencial é NULO.



Campo Elétrico e Potencial elétrico de um condutor esférico:

Pontos Internos

0E V KQR

Pontos na superfície

221

RQKE V K

QR

Pontos Externos

E KQd

2 dQKV

d= distância ao centro das esferas



Eletrodinâmica Intensidade da Corrente Elétrica

tQi

enQ .

1A=1C/s 1 mA =1miliampère = 1.10-3 A

Corrente Variável

Resistência Elétrica Definição Matemática de Resistência Elétrica

RU

i iRU .

Resistência Elétrica de um fio

RLA

Consumo de energia Elétrica

tPE . 1J= 1Wx s ou 1kWh=1kWx1h

Potência Elétrica

RUi.RU.iP2

2

V volt (V) i ampère (A) R ohm ()



Associação de Resistores

Associação em série:

321 RRRReq

Associação em paralelo:

321

1111RRRReq

iT = i1 = i2 = i3

UT = U1 + U2 + U3 UT = U1 = U2 = U3 iT = i1 + i2 + i3



Para dois resistores Para resistores iguais

21

21eq RR

RRR

nRReq

Associação mista Passos I) Resolver a Req da parte em paralelo

(nós), mas verificar se em cada caminho há apenas um resistor (se não tiver, resolva antes para que cada caminho tenha apenas um resistor)

II) Resolver o circuito em série que sobrará.

III) Voltar ao circuito original.

Modelo do Gerador Equação i.rUT gerador real

TU0r gerador ideal

Associação de Geradores a) Série

...321eq

...rrrr 321eq

b) Paralelo

...321eq

...r1

r1

r1

r1

321eq



Magnetismo Pólos de um ímã

Inseparabilidade dos pólos

Magnetismo da natureza Ferromagnéticos Fortemente atraídos pelos ímãs (Fe,Ni,Co). Paramagnéticos Fracamente atraídos pelos ímãs (Al, Cr, Pt). Diamagnéticos Fracamente repelidos pelos ímãs (Au,Ag,Pb,Hg,Zn).

Campo magnético terrestre

geopróximo

mag SN

geopróximo

mag NS



Eletromagnetismo 1° fenômeno eletromagnético Toda carga elétrica em movimento cria um campo magnético no espaço em torno dela.

Fio reto r.2i

B o

Espira Circular

Solenóide (Bobina)

i.B o

RiB o

2.



2° Fenômeno eletromagnético Força Magnética Força magnética sobre uma carga elétrica

senBvqFm ...

Força magnética sobre um fio reto

seniBFm ...

Direção e sentido

OBS.: Cargas negativas inverte o sentido

Trajetória das partículas

Partícula Carga Exemplo 1 + ,p 2 - e- 3 nula n

1 e 2 executam um MCU, e 3 um MRU



Força entre fios paralelos Atração entre fios :Correntes com mesmo sentido

Repulsão entre fios :Corrente sentidos opostos

riiFm .2

.. 210

3° Fenômeno eletromagnético Indução Eletromagnético Fluxo Magnético

cos.A.B

Lei de Faraday

tN

i



Lei de Lenz A corrente induzida em um circuito aparece sempre com sentido tal que o campo magnético que ela cria (campo induzido), tende a contrariar a variação de fluxo magnético externo a espira.

ext aumenta , o Bind será contra esse aumento, ou seja, Bind contra o ext .

ext diminui , o Bind será contra essa diminuição, ou seja, Bind a favor do ext . Transformador

P

S

S

P

S

P

ii

NN

UU

Só funciona com corrente alternada



Física Moderna Radiação do corpo negro Um corpo negro é definido como um corpo que toda a energia irradiada é proveniente exclusivamente de sua temperatura.

Hipótese de Max Planck Planck sugeriu que as radiações eletromagnéticas emitidas por um corpo quente (corpo negro), comportavam-se como pacotes de energia. Quantização de energia(E=h.f).

Efeito fotoelétrico Luz arranca elétrons quando ultrapassa um valor mínimo de energia (frequência de corte).

Energia do fóton

fhE .

Energia cinética do fotoelétron arrancado

WfhEc .

Obs.: No efeito fotoelétrico a luz se comporta como partícula (corpúsculo).

Problema do corpo negro: Experimento não “fechava” com a teoria ondulatória clássica.

Experimento



Átomo de Bohr O elétron só ocupa órbitas bem definidas (quantizadas ou discretas).

Ao absorver energia, um elétron passa

de uma órbita mais interna para uma mais externa. Ao fazer a passagem inversa, o elétron libera, sob forma de radiação eletromagnética, a energia E correspondente à diferença entre os níveis das duas órbitas.

ie EEE

A frequência do fóton emitido é obtida pela relação:

hEf

2

6,13n

En



Características Corpusculares da Luz A radiação eletromagnética manifesta tanto propriedades ondulatórias (na interferência e na difração) como propriedades corpusculares (nos processos de absorção e de emissão de radiação no corpo negro ou no efeito fotoelétrico). Momentum linear do fóton

hp

caráter de partícula do fóton

Onda associada às partículas Os elétrons e outras partículas, em determinadas condições, exibem propriedades ondulatórias de interferência e difração. O comprimento de onda e a quantidade de movimento linear (momentum linear) p são relacionados, de acordo com De Broglie, por:

ph

Aplicação: Difração de elétrons



Teoria da Relatividade Restrita ou Especial Postulados da Relatividade de Einstein

Relatividade do Tempo (Dilatação temporal) Na relatividade de Galileu-Newton, o tempo é absoluto; não dependendo do referencial em que é medido. Entretanto, o princípio da constância da velocidade da luz da relatividade de Einstein, nos

leva a aceitar a relatividade do tempo, ou seja, o transcorrer do tempo é maior (dilatação) no referencial em repouso (laboratório) do que em movimento (velocidades próximas de c). Relatividade do Comprimento (contração de Lorentz) O fato de os intervalos de tempo terem valores diferentes em função do referencial adotado para medi-los acaba afetando o comportamento de outras grandezas fundamentais da física como o comprimento, ou seja, o comprimento medido é menor (contração) no referencial em movimento do que no referencial em repouso (laboratório). Energia de repouso A toda massa está associada uma energia chamada energia de repouso. Essa energia pode ser calculada como:

20 c.mE

1° As leis da Física são idênticas em relação a qualquer referencial inercial.

2° A velocidade da luz no vácuo é uma constante universal. É a mesma em todos os sistemas inerciais de referência. c=3.108m/s



Partículas elementares Na teoria moderna de partículas existem 6 tipos de quarks (+6 de anti-quarks) e 6 tipos de léptons (+6 anti-léptons).

Cada próton e cada nêutron é formado por 3 quarks.

Prótons: 2u e 1d Nêutrons: 1u e 2d

Forças Fundamentais da natureza a) Força Gravitacional A força de atração entre massas é a força gravitacional. É a menos intensa das quatro. b) Força eletromagnética A força eletromagnética é a que se manifesta entre partículas eletrizadas, englobando as forças elétricas e as forças magnéticas. Podem ser de atração ou de repulsão. c) Força nuclear fraca Entre os léptons e os hádrons, atuando em escala nuclear. Sua intensidade é 1025 vezes maior que a da força gravitacional, mas 1013 vezes menor que a da força nuclear forte. Ela é a responsável pela emissão de elétrons por parte dos núcleos de algumas substâncias radioativas, num processo denominado decaimento beta. d) Força nuclear forte A força nuclear forte é a que mantém a coesão do núcleo atómico, garantindo a união dos quarks para formarem os prótons e os nêutrons, assim como a ligação dos prótons entre si, apesar de estes possuírem carga elétrica de mesmo sinal. A força nuclear forte é a mais intensa das quatro forças fundamentais.

Quarks Léptons Up (u)

Elétrons Donw (d)



Antipartículas

A toda partícula há uma antipartícula. A primeira as ser detectada foi denominada antielétron e posteriormente pósitron. O pósitron (elétron com carga positiva) é a antipartícula do elétron.

Aniquilação Um contato entre uma partícula e sua antipartícula pode resultar num processo de aniquilação da matéria. É o que ocorre entre um elétron (e-) e um pósitron (e+), sendo criados dois fótons de alta energia.

e- + e+ -> 2

Radioatividade Natural Conceito: Radioatividade é um processo pelo qual os núcleos de alguns elementos instáveis emitem, num certo instante, um corpúsculo, transformando-se num núcleo mais estável.



Radiações Emitidas

carga +2 e -e Nula massa 4 u.m.a pequena Nula

Poder de penetração

pequeno médio grande

Leis das Emissões Radiativas

Desintegração Radiativa Toda a substância radiativa se transmuda com o passar do tempo, devido ao decaimento espontâneo sofrido por seus núcleos. Cada núcleo radioativo é caracterizado pela sua meia-vida (T1/2 ), que é o tempo necessário para que uma dada massa se reduza à metade por efeito dos decaimentos.

A cada meia-vida a quantidade de elemento radioativo “cai” a metade. Ex.: T1/2 (50% de Q0), 2.T1/2(25% de Q0 e 75% desintegrado).



Fissão Nuclear Quebra de núcleos pesados.

Aplicação: Usinas nucleares e Bomba atômica Vantagens: Energia controlada (usina) Desvantagens: Lixo atômico e perigo de desastre

Fusão Nuclear União de núcleos.

Ocorrência: Sol e estrelas Vantagens: Energia “limpa” Desvantagens: Não é possível controla ainda. Fissão e fusão massa se transforma em energia.

núcleonúcleos mmm

2.cmE



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