Para quem quiser iniciar o estudo da Termodinâmica:
Física: a Ciência da Natureza
quinta-feira, abril 27, 2006
segunda-feira, abril 03, 2006
Uma pergunta sobre MHS
Olá professor(a)!!!
Meu nome é (...)Eu tenho uma dúvida teórica mesmo sobre o M.H.S., acho que quando o professor estava explicando essa parte eu me distrai.Eu gostaria de saber por que no M.H.S. quando está nos extremos, já que a velocidade é nula, a aceleração é máxima?? Aceleração não é o resultado da variação de velocidade? E por que a velocidade é nula nos extremos e máxima no centro de equilíbrio??
Obrigada desde já.
Resposta:
Prezada aluna,
saudações.
Vamos imaginar esse MHS que você diz em um sistema massa-mola. Você sabe que para esticar uma mola deve-se exercer força e que a força deve ser tanto maior quanto mais esticamos a tal mola, ou seja, que a força aumenta com a deformação. No ponto mais afastado a mola está na sua deformação máxima, sendo assim a massa está sujeita a uma força máxima....
A força aqui referida é a força elástica: F = k.x , onde k é a constante elástica da mola e x a sua deformação.
Bem, a aceleração não é o "resultado da variação da velocidade" como você diz, na verdade a aceleração é o resultado da força aplicada a uma massa. De acordo com a segunda lei de Newton, a aceleração é a = F/m, ou seja, a aceleração é proporcional à força - quanto maior a força maior a aceleração.
A massa do sistema é constante, mas a força não. A força é máxima nos pontos extremos, portanto será nesses pontos que a aceleração será máxima.
A velocidade é nula nos extremos justamente porque a deformação da mola é máxima. É quando ocorre a inversão do movimento - veja que para inverter o sentido do movimento é preciso primeiro parar, certo?
Na posição de equilibrio, ou central como você chamou, a deformação x da mola é nula, ou seja, essa é a posição em que a mola tem o seu comprimento normal sem ser esticada ou comprimida. Se a mola não está deformada então x = 0, e a força elástica F = k.x será zero também, claro. Se a força será zero a aceleração também será, pois a = F/m como já vimos. E porque a velocidade é máxima? Simples, é que desde o ponto mais extremo até o tal ponto central a massa foi acelerada, ou seja, a velocidade aumentou - passado o ponto central, a força inverte de sentido e também a aceleração, o que faz a velocidade diminuir até a massa parar novamente no outro extremo.... então ela retorna acelerada.... passa pelo centro... segue em movimento retardado até parar novamente... então ela retorna e faz tudo de novo...
Para saber mais veja:
Lei de Hooke na Wikipédia
e
MHS na UFSM
Atenciosamente
Prof. Sandro
Meu nome é (...)Eu tenho uma dúvida teórica mesmo sobre o M.H.S., acho que quando o professor estava explicando essa parte eu me distrai.Eu gostaria de saber por que no M.H.S. quando está nos extremos, já que a velocidade é nula, a aceleração é máxima?? Aceleração não é o resultado da variação de velocidade? E por que a velocidade é nula nos extremos e máxima no centro de equilíbrio??
Obrigada desde já.
Resposta:
Prezada aluna,
saudações.
Vamos imaginar esse MHS que você diz em um sistema massa-mola. Você sabe que para esticar uma mola deve-se exercer força e que a força deve ser tanto maior quanto mais esticamos a tal mola, ou seja, que a força aumenta com a deformação. No ponto mais afastado a mola está na sua deformação máxima, sendo assim a massa está sujeita a uma força máxima....
A força aqui referida é a força elástica: F = k.x , onde k é a constante elástica da mola e x a sua deformação.
Bem, a aceleração não é o "resultado da variação da velocidade" como você diz, na verdade a aceleração é o resultado da força aplicada a uma massa. De acordo com a segunda lei de Newton, a aceleração é a = F/m, ou seja, a aceleração é proporcional à força - quanto maior a força maior a aceleração.
A massa do sistema é constante, mas a força não. A força é máxima nos pontos extremos, portanto será nesses pontos que a aceleração será máxima.
A velocidade é nula nos extremos justamente porque a deformação da mola é máxima. É quando ocorre a inversão do movimento - veja que para inverter o sentido do movimento é preciso primeiro parar, certo?
Na posição de equilibrio, ou central como você chamou, a deformação x da mola é nula, ou seja, essa é a posição em que a mola tem o seu comprimento normal sem ser esticada ou comprimida. Se a mola não está deformada então x = 0, e a força elástica F = k.x será zero também, claro. Se a força será zero a aceleração também será, pois a = F/m como já vimos. E porque a velocidade é máxima? Simples, é que desde o ponto mais extremo até o tal ponto central a massa foi acelerada, ou seja, a velocidade aumentou - passado o ponto central, a força inverte de sentido e também a aceleração, o que faz a velocidade diminuir até a massa parar novamente no outro extremo.... então ela retorna acelerada.... passa pelo centro... segue em movimento retardado até parar novamente... então ela retorna e faz tudo de novo...
Para saber mais veja:
Lei de Hooke na Wikipédia
e
MHS na UFSM
Atenciosamente
Prof. Sandro
sexta-feira, março 17, 2006
sexta-feira, março 10, 2006
Mais uma pergunta infantil...
Por que a maioria das estrelas aparece somente à noite?
Por que elas não são visíveis também durante o dia?
Para onde elas vão, quando o dia amanhece?
Por que não sentimos o calor das estrelas?
Bem, as estrelas existem por toda a parte, sempre muito longe da Terra. Com exceção é claro do Sol, que afinal também é uma estrela.
Por isso podemos dizer que pelo menos uma estrela brilha de dia - o Sol. O Sol é uma estrela dita de quinta grandeza, o que quer dizer que não é das maiores que existem.
Bem, mas quanto as outras estelas, aquelas que se encontram muito muito longe, porque nós as vemos de noite? A resposta é que durante o dia, por conta da claridade do Sol difundida na atmosfera da Terra, as estrelas ficam ofuscadas. Deve ser curioso olhar o céu a partir da Lua... bom como nós muito provavelmente nunca vamos para lá, só podemos imaginar... então imagine só: na Lua não tem atmosfera então mesmo durante o dia, você ao olhar para cima vai ver o Sol, um céu negro como a noite e as estrelas todas lá... deve ser o máximo isso! Mas aqui na Terra isso não acontece e é por causa da atmosfera, ela espalha a luz do Sol de um jeito que o céu fica com aquela cor azul que a gente conhece bem e essa luz difundida, espalhada encobre totalmente as outras estrelas.
Veja na foto
A luz do Sol se difunde na atmosfera e proporciona a cor azul ou a cor alaranjada nos fins de tarde e aurora.
E você pergunta para onde elas vão durante o dia... bom, todos sabemos que a Terra gira sobre si mesma e que é dia na face que está virada para o Sol e noite na face que está do lado oposto. As estrelas estão bem longe. Na face iluminada, onde é dia, se pudessemos ver as estrelas elas não seriam as mesmas que a face oposta estaria vendo. Ou seja, as estrelas não vão a lugar algum. Elas ficam sempre no mesmo lugar. Nós é que estamos girando, girando e girando...
Quanto ao calor das estrelas. Bom, é verdade que todas elas são quentes, tão quentes quanto o Sol ou ainda mais, mas como eu disse antes, elas estão muito muito muito longe... Então imagine uma vela acesa - de perto você vê a chama e pode sentir o calor que emana dela, certo? mas se você se afasta, você só pode ver a chama, mas já não é mais capaz de sentir o calor.
Por que elas não são visíveis também durante o dia?
Para onde elas vão, quando o dia amanhece?
Por que não sentimos o calor das estrelas?
Bem, as estrelas existem por toda a parte, sempre muito longe da Terra. Com exceção é claro do Sol, que afinal também é uma estrela.
Por isso podemos dizer que pelo menos uma estrela brilha de dia - o Sol. O Sol é uma estrela dita de quinta grandeza, o que quer dizer que não é das maiores que existem.
Bem, mas quanto as outras estelas, aquelas que se encontram muito muito longe, porque nós as vemos de noite? A resposta é que durante o dia, por conta da claridade do Sol difundida na atmosfera da Terra, as estrelas ficam ofuscadas. Deve ser curioso olhar o céu a partir da Lua... bom como nós muito provavelmente nunca vamos para lá, só podemos imaginar... então imagine só: na Lua não tem atmosfera então mesmo durante o dia, você ao olhar para cima vai ver o Sol, um céu negro como a noite e as estrelas todas lá... deve ser o máximo isso! Mas aqui na Terra isso não acontece e é por causa da atmosfera, ela espalha a luz do Sol de um jeito que o céu fica com aquela cor azul que a gente conhece bem e essa luz difundida, espalhada encobre totalmente as outras estrelas.
Veja na foto
A luz do Sol se difunde na atmosfera e proporciona a cor azul ou a cor alaranjada nos fins de tarde e aurora.
E você pergunta para onde elas vão durante o dia... bom, todos sabemos que a Terra gira sobre si mesma e que é dia na face que está virada para o Sol e noite na face que está do lado oposto. As estrelas estão bem longe. Na face iluminada, onde é dia, se pudessemos ver as estrelas elas não seriam as mesmas que a face oposta estaria vendo. Ou seja, as estrelas não vão a lugar algum. Elas ficam sempre no mesmo lugar. Nós é que estamos girando, girando e girando...
Quanto ao calor das estrelas. Bom, é verdade que todas elas são quentes, tão quentes quanto o Sol ou ainda mais, mas como eu disse antes, elas estão muito muito muito longe... Então imagine uma vela acesa - de perto você vê a chama e pode sentir o calor que emana dela, certo? mas se você se afasta, você só pode ver a chama, mas já não é mais capaz de sentir o calor.
sexta-feira, março 03, 2006
Força de campo
Uma pergunta enviada por e-mail (já faz tempo):
"Como posso relacionar as leis de Coulomb e de Newton?"
Resposta:
... na verdade não há relação entre as duas leis, o que há é uma semelhança entre elas. A Lei de Coulomb trata da força elétrica, e a Lei de Newton trata da força gravitacional – as duas são forças de campo, ou seja, agem à distância. Dessa forma temos dois campos:
O Campo Elétrico dá origem à força elétrica.
O Campo Gravitacional dá origem à força gravitacional.
A lei de Coulomb para a força elétrica é assim:
“entre duas cargas Q1 e Q2 separadas por uma distância d a força elétrica é: F = K.Q1.Q2/d² “
K é uma constante que só depende do meio onde se encontram as cargas.
A lei de Newton para força gravitacional é assim:
“entre duas massas M1 e M2 separadas por uma distância d a força gravitacional é: F = G.M1.M2/d² “
G é uma constante universal e só depende do sistema de unidades utilizado.
...
"Como posso relacionar as leis de Coulomb e de Newton?"
Resposta:
... na verdade não há relação entre as duas leis, o que há é uma semelhança entre elas. A Lei de Coulomb trata da força elétrica, e a Lei de Newton trata da força gravitacional – as duas são forças de campo, ou seja, agem à distância. Dessa forma temos dois campos:
O Campo Elétrico dá origem à força elétrica.
O Campo Gravitacional dá origem à força gravitacional.
A lei de Coulomb para a força elétrica é assim:
“entre duas cargas Q1 e Q2 separadas por uma distância d a força elétrica é: F = K.Q1.Q2/d² “
K é uma constante que só depende do meio onde se encontram as cargas.
A lei de Newton para força gravitacional é assim:
“entre duas massas M1 e M2 separadas por uma distância d a força gravitacional é: F = G.M1.M2/d² “
G é uma constante universal e só depende do sistema de unidades utilizado.
...
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