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DILATAÇÃO TÉRMICA DOS SÓLIDOS  O aumento da temperatura de um corpo pode aumentar suas dimensões, assim como o resfriamento pode diminuir suas dimensões, essa alteração nas dimensões dos objetos causado pela variação da temperatura é chamada dilatação térmica . A estrutura interna de um sólido é constituída por átomos que vibram constantemente e o aumento da temperatura faz com que os átomos oscilem mais rapidamente, se afastando cada vez mais, uns dos outros. Materiais sólidos com estrutura atômica ordenada, denominada estrutura cristalina, possuem maior facilidade em conduzir calor através do aumento das vibrações da rede. A dilatação térmica dos sólidos é dividida em três partes, de acordo com as dimensões do corpo: dilatação linear, dilatação superficial e dilatação volumétrica.  Os corpos, tanto no estado sólido quanto nos estados líquido ou gasoso, se dilatam. Em corpos no estado sólido a dilatação pode ser pouco perceptível, mas podem interferir de maneira significativa...

TERMÔMETROS  Os termômetros são medidores térmicos que indicam a temperatura de um corpo. O primeiro termômetro foi inventado por Galileu em 1602, outro modelo que foi utilizado por muito tempo é o termômetro de mercúrio retido em um tubo de vidro e que reage de maneira proporcional à variação de temperatura.  A sensação térmica produzida pelos sentidos humanos não nos informa exatamente qual temperatura, ou seja, o grau de agitação das moléculas de um corpo. O princípio de funcionamento do termômetro baseia-se no equilíbrio térmico, a vibração de um material se transfere para o outro e é necessário aguardar um intervalo de tempo para que os materiais entrem em equilíbrio e o termômetro esteja na mesma temperatura do corpo que se quer conhecer a temperatura. A energia transferida no processo de equilíbrio térmico é o calor. A maioria dos termômetros medem a temperatura por meio da dilatação ou contração que um material sofre ao entrar em equilíbrio térmico com um corpo qu...

EVOLUÇÃO DO CONCEITO DE CALOR  Os filósofos gregos dos séculos VI a IV a.C. acreditavam que tudo que constituía o planeta era composto por 5 elementos, água, fogo, terra, ar e a 5ª essência denominada éter que constituía o céu e os astros.  O desenvolvimento do conceito de calor através das ideias de Lavoisier foi significante, ele introduziu o termo calórico que descrevia um elemento imponderável (que não se podia medir) que causava o aquecimento dos corpos através de reações químicas e outros fenômenos.  A teoria que mais aproxima da atual sobre o Calor foi divulgada por Benjamin Thompson em 1799, ao pesquisar a perfuração de canhões em uma fábrica na Baviera em que ele percebeu o aumento de temperatura do material perfurado por brocas, associando o calor ao movimento mecânico. No entanto o equivalente mecânico do calor somente foi estabelecido anos depois por Julius R. von Mayer, em 1845. Em 1847, James Joule determinou a quantidade de trabalho necessária para gerar um...

SOM  O som é uma onda longitudinal que se propaga em um meio material e que pode ser percebida pela vibração do meio. Esta onda causa regiões de compressão e rarefação das partículas do ar. O som de uma pessoa falando é emitido pela vibração de suas cordas vocais. Os corpos que ao vibrarem produzem ondas são fontes sonoras. As ondas ao entrarem no ouvido fazem vibrar o sistema auditivo que produz as sensações sonoras. O ouvido humano é dividido em três partes, ouvidos externo, médio e interno. É no ouvido médio que estruturas importantes para a percepção do som estão, como, por exemplo, o tímpano e os ossos martelo, bigorna e estribo. O tímpano é uma fina membrana elástica fortemente esticada com cerca de 0,1 mm de espessura. O som, ao atingir o tímpano através do ar, o faz vibrar de acordo com a frequência e amplitude do som propagado. A intensidade (I), medida em unidade chamada bel, é uma propriedade física do som e está associada à energia de vibração da fonte sonora e à a...

Ondas: reflexão, refração, difração, interferência e polarização  A velocidade de uma onda (eletromagnética ou mecânica) depende do meio em que ela se propaga, deste modo reflexão, refração, difração e interferência pode alterar as propriedades de uma onda, como frequência e amplitude e velocidade.  O fenômeno de reflexão de uma onda ocorre quando uma onda incide sobre obstáculo e retorna ao meio de origem. Na reflexão, a frequência, o comprimento de onda e a velocidade permanecem constantes, apenas a direção e o sentido de propagação da onda podem ser alterados. A onda pode ter sua fase invertida após ser refletida, como acontece na reflexão de pulsos em uma corda.  Uma onda ao mudar de meio de propagação sofre o fenômeno de refração e sua velocidade, assim como seu comprimento de onda são alterados, porém a frequência da onda permanece a mesma. Observe na figura uma onda atravessar duas cordas de diferentes espessuras conectadas: A refração de ondas eletromagnéticas seg...

ORIENTAÇÕES PEDAGÓGICAS  Fenômenos Ondulatórios  As ondas se classificam de acordo com as propriedades com que transportam energia:  — Natureza das ondas:  • Ondas Mecânicas: são ondas que se propagam em meios materiais necessariamente. Exemplo: som, ondas do mar, ondas na corda de um violão;  • Ondas Eletromagnéticas: São ondas que não dependem do meio para se propagar, podendo transferir energia no vácuo, assim como em determinados meios materiais. Exemplo: ondas de rádio, luz, raios X, onda ultravioleta.  — Direção de propagação das ondas:  • Ondas Unidimensionais: são as ondas que se propagam em uma direção. Exemplo: ondas em uma corda;  • Ondas Bidimensionais: são as ondas que se propagam em duas direções. Exemplo: ondas se propagando na superfície de um lago;  • Ondas Tridimensionais: são as ondas que se propagam em todas as direções possíveis. Exemplo: ondas sonoras.  — Direção de vibração:  • Ondas Longitudinais: a vibração ...

  Para saber mais Ondas:  Ondulatória: definição de ondas e propriedades : Ondas: definição e classificação das ondas:   Equação fundamental da ondulatória:   ATIVIDADES

 ATIVIDADES

  Para saber mais... Você pode observar melhor o movimento harmônico de um corpo através das sugestões de vídeo a seguir: Sistema Massa-Mola: Movimento Harmônico Simples:

ATIVIDADES 1 — Considerando que a luz branca é a sobreposição de todas as cores, o que é o preto?  2 — Qual cor um pedaço de papel branco aparece ao ser iluminado com uma luz de cor:  a) Branca.  b) Vermelha.  c) Amarela. 3 — Uma blusa verde, quando observada numa sala iluminada com luz azul, aparece com a cor:  a) preta.  b) branca.  c) vermelha.  d) verde.  4 — Uma flor de girassol, quando iluminada pela luz do Sol, mostra-se amarela porque:  a) refletem difusamente a luz amarela do espectro solar.  b) absorvem somente a luz amarela do espectro solar.  c) refletem difusamente todas as cores do espectro solar, exceto o amarelo.  d) a visão humana é mais sensível a essa cor.   5 — Por que a tinta azul é azul? 6 — Descreva as cores que você vê em cada região geométrica ao olhar fixamente para uma bandeira do Brasil e depois olhar para uma parede branca. Pesquise como esse efeito pode ser explicado. 7 — Julgue as p...

As Cores e a Reflexão da Luz  

ATIVIDADES 1 — Sobre a refração da luz no meio, responda:  a) Meios físicos compostos por diferentes materiais têm diferentes índices de refração, como por exemplo o diamante (2,42) e a água (1,33). O que é o índice de refração e a quais grandezas ele está relacionado (procure a expressão matemática que é usada sua determinação)?  b) De acordo com a lei de Snell-Descartes, um raio de luz ao atravessar dois meios com índice de refração diferentes, pode sofrer mudanças na trajetória. Explique melhor essa lei e descreva em quais situações o raio de luz se aproxima ou afasta da normal ao ser refratado. c) A foto ao lado mostra o reflexo de árvores na água. Explique como a superfície da água pode exibir tanto reflexão especular como reflexão difusa?  d) Como a refração da luz permite a compreensão do fenômeno natural em que as cores da luz branca emitidas pelo Sol são separadas e projetadas no ar ao atravessar gotas de água suspensas, após uma chuva por exemplo, o famoso arco-...

REFRAÇÃO: O OLHO HUMANO  O olho humano é uma parte do corpo extremamente complexa. Com ele, um objeto pode ser focalizado, controlada a quantidade de luz que entra e produzida a imagem nítida de um objeto. O olho pode ser comparado a uma câmera fotográfica. No entanto, os mecanismos que permitem ao olho efetuar incontáveis operações (como o controle da luminosidade) são extremamente complexos.  Como os meios transparentes, na entrada do olho, têm índices de refração muito próximos, podemos substituí-los por uma única lente delgada convergente. Seu centro ótico está a aproximadamente 1,5 cm da retina. A imagem no olho é real, invertida e menor do que o objeto.  Os distúrbios de visão são caracterizados pela formação da imagem na posição incorreta do olho, fora da retina, como mostrado na imagem abaixo: LENTES ESFÉRICAS  As lentes são dispositivos constituídos por um meio transparente, limitado por faces curvas, normalmente esféricas. Diferentemente dos espelhos em que...

REFLEXÃO LUMINOSA E ESPELHOS PLANOS E ESFÉRICOS  A maioria dos corpos reflete difusamente a luz que incide sobre eles. No nosso cotidiano, a luz que enxergamos dos objetos vem da reflexão da luz incidente sobre eles que é refletida de maneira difusa em todas as direções, por isso vemos os objetos. Isto ocorre, por exemplo, com a luz solar que é refletida difusamente pelas partículas da atmosfera terrestre. Este espalhamento da luz faz com que o céu fique completamente claro durante o dia. Caso não existisse atmosfera na Terra, o céu seria totalmente escuro e só veríamos as estrelas e o Sol. Esta é a visão de um astronauta na superfície da Lua, já que ela não possui atmosfera. O fenômeno da reflexão é descrito por duas leis — as leis da reflexão. Tais leis foram baseadas em inúmeras observações do fenômeno.  Leis da Reflexão:  1ª – O raio incidente, o raio refletido e a normal à superfície no ponto de incidência estão no mesmo plano.  2ª – A medida do ângulo de inc...

REFRAÇÃO: O OLHO HUMANO  O olho humano é uma parte do corpo extremamente complexa. Com ele, um objeto pode ser focalizado, controlada a quantidade de luz que entra e produzida a imagem nítida de um objeto. O olho pode ser comparado a uma câmera fotográfica. No entanto, os mecanismos que permitem ao olho efetuar incontáveis operações (como o controle da luminosidade) são extremamente complexos. Como os meios transparentes, na entrada do olho, têm índices de refração muito próximos, podemos substituí-los por uma única lente delgada convergente. Seu centro ótico está a aproximadamente 1,5 cm da retina. A imagem no olho é real, invertida e menor do que o objeto.  Os distúrbios de visão são caracterizados pela formação da imagem na posição incorreta do olho, fora da retina, como mostrado na imagem abaixo: LENTES ESFÉRICAS  As lentes são dispositivos constituídos por um meio transparente, limitado por faces curvas, normalmente esféricas. Diferentemente dos espelhos em que luz é...

REFLEXÃO LUMINOSA E ESPELHOS PLANOS E ESFÉRICOS  A maioria dos corpos reflete difusamente a luz que incide sobre eles. No nosso cotidiano, a luz que enxergamos dos objetos vem da reflexão da luz incidente sobre eles que é refletida de maneira difusa em todas as direções, por isso vemos os objetos. Isto ocorre, por exemplo, com a luz solar que é refletida difusamente pelas partículas da atmosfera terrestre. Este espalhamento da luz faz com que o céu fique completamente claro durante o dia. Caso não existisse atmosfera na Terra, o céu seria totalmente escuro e só veríamos as estrelas e o Sol. Esta é a visão de um astronauta na superfície da Lua, já que ela não possui atmosfera. O fenômeno da reflexão é descrito por duas leis — as leis da reflexão . Tais leis foram baseadas em inúmeras observações do fenômeno.  Leis da Reflexão:  1ª – O raio incidente, o raio refletido e a normal à superfície no ponto de incidência estão no mesmo plano.  2ª – A medida do ângulo de incid...