Física Experimental - Unidade mestra para física geral, gabinete - EQ100B.

(1)

Autor: Luiz Antonio Macedo Ramos - Direitos autorais reservados

Índice Remissivo ... 24

Abertura ... 36

Documentação do produto / Documentación del

producto / Product Documentation. ... 36

Atendimento ao cliente. ... 37

Também dos Direitos Autorais: ... 37

• “A publicação/divulgação da(s) fotografia(s) e/ou ilustração(ões) reproduzida(s) na presente obra dependerá da prévia e expressa autorização do(s) fotógrafo(s) e/ou ilustrador(es) como da concordância das pessoas retratadas, se for o caso.” ... 37

Também das Patentes Industriais: ... 37

• Os produtos Cidepe contem uma ou mais patentes industriais, portanto são protegidos pela Lei das Patentes da Propriedade Industrial, sendo proibida sua cópia ... 37

Atendimiento al cliente. ... 37

También de los Derechos de Autor: ... 37

• "La publicación/ divulgación de la(s) fotografía(s) e/o ilustración (ciones) reproducida(s) en la presente obra dependerá de la previa y expresa autorización del (de los) fotógrafo(s) y/o ilustrador(es) como de la concordancia de las personas retratadas, si es el caso". ... 37

También de las Patentes Industriales ... 37

• Los productos Cidepe contan con un o más patentes industriales, por lo tanto, son protegidos por la Ley de las Patentes de la Propiedad Industrial, siendo prohibida su copia. ... 37

Customer service. ... 38

Copyright: ... 38

• "The publication/release of the photographs and/or illustrations reproduced in this book depend on the prior and express authorization of the photographer and/or illustrator as the agreement of the people portrayed, if applicable." ... 38

Industrial patents. ... 38

• Cidepe's products contain industrial patents, therefore protected by the Patent Law of Industrial Property, being prohibited its copy. ... 38

Garantia / Guarantee... 39

Certificado de Garantia Internacional ... 39

As instruções identificadas no canto superior direito da página pelos números que se iniciam pelos algarismos “199…” são destina-das ao professor. ... 39

As instruções identificadas no canto superior direito da página pelos números que se iniciam pelos algarismos “999…” são destina-das a informações de segurança e avisos importantes. ... 39

Certificado de Garantía Internacional ... 39

Las instrucciones identificadas en la parte superior de la página, a la derecha, por los números que se inician con los guarismos "199…", son destinadas al profesor. ... 39

Las instrucciones identificadas en la parte superior de la página, a la derecha, por los números que se inician por los guarismos "99…", son destinadas a informaciones de seguridad y avisos importantes. ... 39

International Certificate of Guarantee ... 40

The instructions identified in the upper right corner of the page, by numbers beginning with "199…" are intended to the teacher. 40 The instructions identified in the upper right corner of the page, by numbers beginning with "999…" are for safety information and important warnings. ... 40

PCN ... 40

Os produtos Cidepe são adequados aos Parâmetros Curriculares Nacionais - PCN. ... 40

Los productos Cidepe son adecuados a los Parâmetros Curriculares Nacionais - PCN. ... 40

Cidepe's products are adequate for Parâmetros Curriculares Nacionais - PCN ... 40

9999.990 ... 41

Informações sobre segurança em equipamentos elétricos ... 41

Advertências e símbolos de advertência ... 41

Evite colocar aparelhos elétricos em lugares molhados ... 41

Precauções quanto ao cabo de alimentação CA ... 42

A alimentação e a instalação elétrica ... 42

Evite a sobrecarga de corrente elétrica ... 43

(2)

Caso de trocadores de calor (aquecedores) ... 43

Caso de câmaras de pressão ... 43

9999.992 ... 45

Informações sobre avisos importantes de uso e de serviços. ... 45

Evite a corrosão do equipamento ... 45

Acessórios conectáveis ao equipamento ... 45

A limpeza ... 45

Equipamentos com entradas para ventilação ... 45

A manutenção em equipamentos não elétricos ... 46

Caso de troca ou reposição de peças ... 46

Questões ambientais ... 46

O descarte da embalagem ... 46

O descarte de um produto não elétrico ... 46

O descarte de um produto elétrico ... 46

O descarte de pilhas (ou baterias) elétricas, quando for o caso ... 46

Instruções para o professor. ... 47

Os diferentes níveis de sugestões experimentais nos manuais Cidepe. ... 47

Como montar um manual personalizado com a sequência experimental desejada. ... 47

Como montar um manual personalizado com capa personalizada. ... 47

Onde encontrar o sumário atualizado das instruções que acompanham determinado equipamento específico constante em qualquer conjunto Cidepe ... 47

1992.170B... 48

Conheça os componentes do conjunto EQ100B. ... 48

1992.140 ... 49

Como selecionar ou fazer a troca de fusível em equipamentos elétricos Cidepe . ... 49

Aparelhos que operam com tensão única (110 VAC ou 220 VAC). ... 49

• O fusível reserva. ... 49

• A troca do fusível. ... 49

Aparelhos que podem operar tanto em 110 VAC quanto em 220 VAC. ... 50

• Com etiqueta ETIQ006 e mudança de fusível. ... 50

• O ajuste da tensão em conformidade com a tensão local. ... 50

• 220 VAC. ... 50

• 110 VAC. ... 50

• A troca do fusível. ... 50

• Com etiqueta ETIQ007 sem mudança de fusível. ... 51

• O ajuste da tensão em conformidade com a tensão local. ... 51

• 220 VAC. ... 51

• 110 VAC. ... 51

• A troca de fusível. ... 51

O cabo de força. ... 52

• Atenção! Nunca retire o pino TERRA do cabo de força que acompanha o equipamento. ... 52

1992.003 ... 53

Conheça a fonte de alimentação digital. ... 53

• Características operacionais. ... 53

• Os controles e indicadores. ... 54

1992.018B... 55

Conheça o interruptor momentâneo com saída digital e fonte 24 VCC. ... 55

Como utilizar o interruptor momentâneo em conjunto com a bobina de 24 VCC (operando o conjunto como um sensor de largada). ... 56

Utilização simples do interruptor momentâneo com bobina 24 VCC (sem sistema de aquisição de tempo). ... 56

Utilização do interruptor momentâneo com bobina 24 VCC e sensor de largada num cronômetro digital Cidepe. ... 56

(3)

1992.002A2 ... 58

Conheça o plano inclinado Kersting com MRUA e MRU em meio viscoso. ... 58

1992.002A3_1 ... 59

As elevações e os cuidados com o plano inclinado. ... 59

• O nivelamento. ... 59

• A posição do fuso para grandes elevações. ... 59

• A posição do fuso para pequenas elevações. ... 59

• O cuidado com a esfera. ... 59

• O procedimento básico para o MRU. ... 59

1992.002 ... 60

Conheça os dinamômetros analógicos de mola. ... 60

• Os cuidados com os dinamômetros. ... 60

O dinamômetro tubular de mola helicoidal. ... 60

• O ajuste do zero - zeramento inicial. ... 60

• Como ler na escala do dinamômetro tubular. ... 61

1992.002D ... 62

Conheça o aparelho rotacional com setas. ... 62

1992.002B_1 ... 63

A mola tensora com o aparelho na posição vertical e na posição horizontal. ... 63

• A posição da mola na montagem vertical. ... 63

• A posição da mola na montagem horizontal, atividades sobre retroprojetor. ... 63

1992.002B_2 ... 64

A limpeza e outras montagens do rotacional. ... 64

• A limpeza. ... 64

• As características do sistema elétrico. ... 64

• Montagem do conjunto com o disco para MCU. ... 64

• Montagem vertical do conjunto com o disco para MCU. ... 64

• Montagem horizontal do conjunto com o disco para MCU sobre retroprojetores. ... 64

1992.081 ... 65

Dinâmica de um corpo rígido, fundamentos teóricos. ... 65

• As limitações da mecânica da partícula. ... 65

• O que é um corpo rígido. ... 65

• O corpo rígido extenso. ... 65

• O movimento de translação puro de um corpo rígido. ... 65

• O centro de massa de um corpo. ... 65

• O movimento de rotação puro de um corpo rígido. ... 65

• O binário. ... 65

• O momento de um binário. ... 65

• Representação do vetor momento de um binário. ... 66

• O módulo do momento. ... 66

• A direção do momento. ... 66

• O sentido do momento. ... 66

• O ponto de aplicação do momento. ... 66

• O torque (conjugado, momento de uma força) em relação ao centro dos momentos. ... 66

• A inércia de rotação. ... 66

• O momento de inércia. ... 66

• O momentum (quantidade de movimento) e a sua conservação. ... 66

• O momentum total de um sistema de partículas. ... 66

• O que é uma colisão (choque) entre dois corpos. ... 66

• A colisão elástica. ... 67

• A colisão inelástica. ... 67

• A colisão perfeitamente inelástica. ... 67

1992.303 ... 68

(4)

1992.026_0 ... 70

A correção da diferença volumétrica no cilindro de Arquimedes. ... 70

1992.026_1 ... 71

Montagem da rampa para lançamentos. ... 71

• O nivelamento da rampa de lançamento. ... 71

• A posição do ponto de apoio. ... 71

• A posição do ponto de apoio para lançamentos sem colisão. ... 71

• Como colocar as folhas carbonadas. ... 71

• Caso de montagem para lançamento horizontal com largada manual. ... 71

• Caso de montagem para lançamento horizontal com largador eletromagnético (acessório opcional). ... 72

O movimento bidimensional parabólico. ... 72

A queda real e a queda livre de um corpo. ... 72

O raio de giração (raio de inércia) e medidas com maior precisão. ... 72

O projétil e o alcance do projétil. ... 73

A imprecisão máxima da medida do alcance (desvio da medida do alcance). ... 73

O alcance médio do projétil. ... 73

• Colocação da rampa para discussões sobre equilíbrio (equipamentos com rampa). ... 74

• Como acoplar o suporte para sensor fotoelétrico (acessório opcional). ... 74

1992.070 ... 75

Conheça o carro com retropropulsão. ... 75

• Atenção! Cuidado! Perigo! ... 75

1992.257 ... 76

Conheça o painel de forças com tripé. ... 76

1992.256A ... 77

Informações gerais sobre o painel de forças, ímãs, manípulos e escala pendular. ... 77

• Como fixar o dinamômetro ao painel. ... 77

• Como fixar a escala pendular. ... 77

• Como retirar o dinamômetroimantado. ... 77

1993.006C ... 78

Conheça o conjunto pressão atmosférica, júnior. ... 78

• A montagem da câmara de vácuo. ... 78

1993.006A ... 79

A montagem para o experimento de Magdeburg. ... 79

* Guericke, Otto von (1602 - 1686). ... 79

• Os hemisférios de Magdeburg. ... 79

O experimento de Guericke em Magdeburg. ... 79

• Pressões menores do que a pressão atmosférica. ... 79

• A válvula de três vias da bomba de vácuo. ... 79

• Como operar com a bomba de vácuo manual. ... 80

A montagem para o experimento de Magdeburg. ... 80

1992.016F ... 81

Conheça o conjunto gaseológico Emília, com manômetro. ... 81

• O manípulo com indicador de leitura. ... 81

• O disco espelhado. ... 81

• A leitura do número de voltas. ... 81

• O manômetro. ... 82

• A mudança de escala de kgf/cm2 para kPa. ... 82

• A mudança de escala de psi para kPa. ... 82

• A pressão atmosférica no local. ... 82

• A mudança de escala de hPa para kPa. ... 82

A lei de Boyle e Mariotte. ... 82

Como determinar o volume inicial do gás confinado no EQ037F. ... 82

• O teste da vedação. ... 83

(5)

Conheça a mola helicoidal longa. ... 84

1992.014_01 ... 85

Conheça a cuba de ondas com transdutor eletromagnético, controle de frequencia, estroboflash (com e sem sincronismo). 85

1992.014_06 ... 86

Como montar a cuba de ondas sobre pés altos. ... 86

Como colocar o iluminador (luz piscante sincronisada ou contínua). ... 86

• Caso de projeção sobre a mesa (ou anteparo articulável). ... 86

• Caso de projeção no teto. ... 86

Como conectar o iluminador (modos piscante sincronizado ou contínuo) ao gerador de abalos. ... 87

Como selecionar o modo de operação do iluminador. ... 87

• O modo de iluminação piscante sincronizada. ... 87

• O modo de iluminação contínua. ... 87

1992.014_07 ... 88

Como posicionar o gerador de abalos na cuba de ondas. ... 88

O gerador de abalos com transdutor eletromagnético para cubas de onda. ... 88

• A função do gerador de abalos na cuba de ondas. ... 88

• A fixação do gerador de abalos. ... 88

• A quantidade de água no tanque. ... 88

• Como eliminar a tensão superficial usando surfactante, um agente tensoativo. ... 88

• Como nivelar o tanque. ... 89

• A posição das ponteiras no tanque. ... 89

• A focagem das ondas. ... 89

A causa das manchas claras e das manchas escuras na projeção das ondas. ... 89

• A limpeza do tanque. ... 89

1992.014_08 ... 90

Como colocar a cuba de ondas sobre o retroprojetor. ... 90

• A montagem sobre o retroprojetor. ... 90

1992.020_127A ... 92

Conheça o diapasão. ... 92

1992.020_127M... 93

O diapasão. ... 93

As ondas sonoras e o volume do som (intensidade do som) ... 93

• Shore, John (1662-1752). ... 93

• A freqüência do diapasão padrão. ... 93

• Como colocar e retirar o diapasão na caixa de ressonância. ... 93

1992.021A ... 94

Conheça o conjunto de óptica e ondas eletromagnéticas (faixa visível). ... 94

• A montagem mecânica básica. ... 95

• A montagens para experimentos de refração com retroprojetor. ... 95

• A montagem para a composição de cores por superposição luminosa. ... 96

• A montagem para o experimento de determinação do comprimento de onda. ... 97

• A montagem para experimentos com fonte de luz policromática (eclipses). ... 97

• A montagem para experimentos com a fonte laser. ... 98

• Experimentos com perfis ópticos. ... 98

• A montagem para experimentos sobre defeitos de visão. ... 98

1992.027 ... 99

Conheça o conjunto demonstrativo para meios de propagação do calor. ... 99

1992.000_1 ... 100

Conheça o dilatômetro linear, digital. ... 100

1992.000_2 ... 101

A preparação e os ajustes do dilatômetro, como colocar o corpo de prova. ... 101

• Como preparar a conexão de saída dos vapores. ... 101

• A quantidade de água no reservatório. ... 101

(6)

Como colocar ou trocar o corpo de prova. ... 101

• Como variar o comprimento inicial do corpo de prova. ... 102

Os ajustes no painel do medidor para iniciar o experimento. ... 102

• O ajuste do zero no medidor. ... 102

• Quando fazer as leituras finais num experimento. ... 102

• Como fazer a leitura no medidor de dilatação. ... 103

• Considerações sobre valor final do experimento. ... 103

Caso de termômetros químicos: Como e onde os colocar. ... 103

• Caso de dilatômetro com termômetros. ... 103

Caso de dilatômetro com medidores digitais: Como e onde colocar o(s) sensor(es) termoelétrico(s). ... 103

1992.121 ... 104

Conheça o anel de Gravesande com cabos. ... 104

1992.001 ... 105

Cuidados relevantes em casos de opção por lamparina. ... 105

• Ao abastecer. ... 105

Caso de lamparina para álcool gel. ... 105

Caso de lamparina para álcool líquido. ... 105

• Antes de acender. ... 105 • Durante o experimento. ... 105 • Ao apagar. ... 105 • Ao guardar. ... 105

1993.002A ... 106

Termodinâmica, a calorimetria. ... 106 A calorimetria. ... 106 • O calor. ... 106 • A caloria (cal). ... 106

• A capacidade térmica (capacidade calorífica). ... 106

• O calor latente de mudança de estado. ... 106

• O calor específico (capacidade térmica mássica). ... 106

O que é um calorímetro. ... 106

• Para que serve o calorímetro. ... 106

As trocas de calor no interior do calorímetro, método das misturas. ... 106

• O calor perdido e o calor recebido. ... 107

• O equivalente em água do calorímetro. ... 107

• O que é um calorímetro elétrico e para que ele serve. ... 107

• O equivalente mecânico do calor. ... 108

• Joule, James Prescott (1818-1889). ... 108

1993.002A_85 ... 109

Conheça o calorímetro de duplo vaso, didático. ... 109

• A montagem dos vasos no calorímetro. ... 109

• Como colocar corpos de prova sólidos no calorímetro. ... 109

1992.011C... 110

Conheça o conjunto gerador eletrostático, gerador de Van De Graaff, 400 kV. ... 110

1992.011G ... 112

A limpeza e os ajustes do gerador eletrostático. ... 112

Como limpar o gerador eletrostático. ... 112

• Caso de locais muito úmidos. ... 112

• Caso de locais frios. ... 112

As ligações elétricas e os controles . ... 113

Como colocar e ajustar a correia no gerador. ... 113

Os ajustes iniciais. ... 113

• Como transladar as cargas positivas e as cargas negativas. ... 114

O preparo da mesa projetável com cuba e eletrodos submersos. ... 115

A utilização sobre o retroprojetor. ... 115

(7)

• Como colocar o eletrodo pontual na base projetável, eletrodos secos. ... 116

• Van de Graaff, Robert Jemison (1901 - 1967). ... 116

• Outras aplicações do gerador de Van de Graaff. ... 117

1992.067 ... 118

Conheça o conjunto para superfícies equipotenciais ... 118

1992.072 ... 119

Conheça o painel para associações eletroeletrônicas. ... 119

1992.292 ... 120

Conheça o conjunto Oersted. ... 120

1992.015 ... 121

O conjunto eletromagnético com trilhos articuláveis ... 121

Exemplo de utilização ... 122

As conexões elétricas ... 122

1992.306 ... 123

Conheça o transformador desmontável. ... 123

1992.317 ... 125

A montagem do transformador para corrente de 140 A no secundário. ... 125

• Os acessórios que podem ser conectados na bobina de 6 espiras. ... 125

A montagem para alta corrente em redes locais de 110 a 127 VAC. ... 125

O aterramento de segurança (1). ... 126

A montagem para alta corrente em redes locais de 220 VAC. ... 126

• O aterramento de segurança (2). ... 126

• Como e onde colocar as espira condutora para alta corrente. ... 127

1992.013 ... 128

Os cuidados com os ímãs permanentes. ... 128

0000Z_AtivAL ... 129

Atividades para o aluno ... 129

1201.003 ... 130

Procedimentos gerais para uma aula prática sem acidentes (FQB). ... 130

• Prepare-se para a realização do experimento: ... 130

1201.003C ... 131

Sugestões para o relatório do experimento (FQB). ... 131

1032.001 ... 132

O movimento e a trajetória. ... 132

• O que se entende por móvel. ... 132

A trajetória descrita por um móvel. ... 132

• O deslocamento sofrido por um móvel. ... 132

Alguns tipos de trajetórias e o nome do movimento segundo a trajetória. ... 132

• A diferença entre deslocamento e distância percorrida. ... 133

O referencial. ... 133

• O sistema de referência cartesiano. ... 133

• As coordenadas de um ponto (abscissa, ordenada). ... 133

A grandeza escalar. ... 133

A grandeza vetorial. ... 133

• A posição, uma grandeza vetorial. ... 133

1032.002 ... 135

A relatividade do movimento segundo o referencial. ... 135

1032.002A ... 136

O movimento de rotação puro e o movimento de translação puro. ... 136

1032.003 ... 137

(8)

• As grandezas mensuráveis. ... 137

• As espécies de grandezas. ... 137

• As grandezas fundamentais e derivadas. ... 137

• Os múltiplos e submúltiplos das unidades de medida. ... 137

• O que significa medir. ... 137

• A medição. ... 137

• O Sistema Internacional de Medidas (SI). ... 137

• A unidade de comprimento no SI. ... 137

• A unidade de massa no SI. ... 137

• A unidade de tempo no SI. ... 137

Os algarismos significativos, a teoria dos erros, os desvios e as incertezas. ... 138

• Uma introdução à teoria dos erros. ... 138

• A medição direta. ... 138

• A medição indireta. ... 139

• Os algarismos significativos. ... 139

Os erros de uma medida. ... 139

• O erro grosseiro. ... 139

• O erro sistemático. ... 139

• O erro acidental. ... 139

• A sensibilidade. ... 140

• O valor numérico mais provável numa mensuração. ... 140

O postulado de Gauss. ... 140

• O valor numérico mais provável de uma série de medidas. ... 140

Gauss, Karl Friedrich (1.777 - 1.855). ... 140

• O erro instrumental ou desvio avaliado de uma medida. ... 140

• O erro relativo percentual. ... 140

A apresentação do resultado de uma medição. ... 140

1032.003A ... 142

A medição e alguns instrumentos utilizados para medir. ... 142

• A régua graduada. ... 142

• O nônio retilíneo (ou vernier). ... 142

• O paquímetro, uma aplicação do nônio retilíneo. ... 143

• O micrômetro (ou Palmer). ... 143

• O dinamômetro. ... 145 • A escala angular. ... 145 • O cronômetro. ... 145 • O termômetro. ... 146 • O termômetro químico. ... 146 • O termômetro digital. ... 146 • A balança digital. ... 146 • A proveta. ... 146

Medições em figuras planas. ... 147

Medições em objetos tridimensionais. ... 147

1032.005B... 148

O movimento retilíneo e uniforme e suas características. ... 148

• O que é um movimento retilíneo e uniforme (MRU). ... 148

• A velocidade média. ... 148

• A função horária do MRU. ... 148

1032.005C ... 151

O encontro de dois móveis em MRU com sentidos opostos, sobre a mesma trajetória. ... 151

A questão do encontro. ... 151

1032.006 ... 155

O movimento retilíneo uniformemente acelerado. ... 155

1032.006_1 ... 158

(9)

1032.006_2 ... 159

A linearização do gráfico x versus t do MRUA. ... 159

1032.006_3 ... 160

O gráfico x versus t do MRUA e as funções horárias. ... 160

• A função horária da velocidade no MRUA. ... 160

• O significado físico da área do Gráfico v versus t. ... 160

• A função horária da posição no MRUA. ... 161

• A equação de Torricelli do MRUA (equação independente do tempo do MRUA). ... 161

1032.022A ... 162

A calibração de uma cinta de borracha, a calibração de uma mola helicoidal, a histerese elástica. ... 162

A deformação mecânica elástica e plástica. ... 162

• O limite de elasticidade do corpo. ... 163

• O grau de alongamento da borracha depende do prévio histórico da borracha que compõe o corpo de prova (cinta). ... 164

• A curva característica do alongamento do corpo de prova. ... 164

A histerese elástica. ... 164

• O dinamômetro. ... 164

1032.026A ... 165

A vantagem mecânica da roldana fixa. ... 165

• A roldana. ... 165

• A roldana fixa. ... 165

1032.027A ... 167

A vantagem mecânica da roldana móvel. ... 167

• A roldana móvel. ... 167

1032.029F ... 169

Forças colineares de mesmo sentido e de sentido inverso. ... 169

1032.030A ... 171

A vantagem mecânica da talha exponencial. ... 171

• A talha exponencial. ... 171

1032.031 ... 173

A determinação experimental da vantagem mecânica do cadernal paralelo. ... 173

• O cadernal paralelo. ... 173

1032.032 ... 175

Revisão básica das funções seno, cosseno, tangente e cotangente. ... 175

1032.033 ... 177

A semelhança entre triângulos, triângulos semelhantes. ... 177

• O seno de um ângulo agudo no triângulo retângulo. ... 177

• O cosseno de um ângulo agudo no triângulo retângulo. ... 177

1032.035AF ... 178

O equilíbrio do corpo rígido, a alavanca interfixa. ... 178

• O que é uma alavanca interfixa. ... 180

• Exemplos de alavanca interfixa. ... 180

Verificando o equilíbrio da alavanca interfixa, o teorema de Varignon. ... 180

1032.035BF ... 182

Equilíbrio de um corpo rígido aplicado à alavanca inter-resistente. ... 182

• O que é uma alavanca inter-resistente. ... 184

• Exemplos de alavancas inter-resistente. ... 184

Verificando o equilíbrio da alavanca inter-resistente, o teorema de Varignon. ... 184

1032.035CF ... 185

Equilíbrio de um corpo rígido aplicado à alavanca interpotente. ... 185

• O que é uma alavanca interpotente. ... 187

• Exemplos de alavancas interpotente. ... 187

(10)

1032.040F ... 188

A composição e decomposição de forças coplanares concorrentes com 120º entre si. ... 188

1032.040F1 ... 190

A composição e decomposição de forças coplanares concorrentes com 90º entre si. ... 190

1032.040F2 ... 192

A composição e decomposição de forças coplanares concorrentes com 60o entre si. ... 192

1032.040F3 ... 194

A força resultante de forças coplanares concorrentes de módulos iguais. ... 194

1032.040F4 ... 196

A resultante de forças coplanares concorrentes de módulos iguais. ... 196

Forças coplanares concorrentes quaisquer. ... 197

1032.035F ... 198

As condições de equilíbrio do corpo rígido, o teorema de Varignon. ... 198

Varignon, Pierre (1654 - 1722). ... 199

• O teorema de Varignon. ... 199

Verificando as condições de equilíbrio do corpo rígido. ... 200

1032.043 ... 201

O equilíbrio de um móvel num plano inclinado. ... 201

Discutindo as condições de equilíbrio sobre uma rampa. ... 203

1032.034 ... 204

A vantagem mecânica do plano inclinado. ... 204

1032.046 ... 206

A primeira lei do movimento de Newton e noções sobre as forças de atrito. ... 206

• A força de atrito estático. ... 207

• A força de atrito em relação à área de contato. ... 207

Da Vinci, Leonardo (1452 - 1519). ... 207

A lei empírica de Leonardo Da Vinci sobre o atrito. ... 208

• O coeficiente de atrito estático. ... 208

• A soldagem a frio. ... 208

Newton, Sir Isaac (1643-1727). ... 208

• O atrito versus a primeira lei de Newton para o movimento. ... 208

• O módulo da força de atrito estático máximo. ... 209

• A força de atrito cinético. ... 209

1032.048 ... 210

A determinação dos coeficientes de atrito estático e de atrito cinético de deslizamento. ... 210

• O coeficiente de atrito de deslizamento. ... 211

1032.048A ... 212

O coeficiente de atrito cinético de deslizamento para um corpo de prova metálico. ... 212

1032.048B... 212

O efeito dos lubrificantes sobre os coeficientes de atrito estático e cinético de deslizamento. ... 212

1032.051 ... 213

Condições gerais de equilíbrio estático para um corpo esférico rígido apoiado. ... 213

• O corpo rígido. ... 213

• As condições para o equilíbrio estático de um corpo rígido. ... 213

1032.052A ... 216

A lei de Hooke, a constante elástica e a força restauradora numa mola helicoidal. ... 216

• O agente físico força. ... 216

• A deformação plástica (deformação permanente). ... 216

• A deformação temporária (deformação elástica). ... 216

• A força restauradora de uma mola. ... 217

• A constante elástica da mola helicoidal. ... 217

(11)

• A terceira lei de Newton. ... 217

1032.053 ... 219

A constante elástica numa associação de molas helicoidais em série. ... 219

1032.053A ... 220

A constante elástica numa associação de molas helicoidais em paralelo. ... 220

1032.056A ... 221

O trabalho e a energia mecânica num sistema carga mola helicoidal. ... 221

• A energia potencial elástica armazenada numa mola distendida ou comprimida. ... 222

• A energia cinética (energia de movimento) numa mola solta, inicialmente distendida ou comprimida. ... 222

Utilizando o princípio da conservação da energia mecânica num sistema carga mola helicoidal. ... 223

1032.012A... 224

A determinação dinâmica da constante elástica num oscilador massa e mola. ... 224

• Determinando dinamicamente a constante elástica K. ... 225

1032.011 ... 226

Uma maneira de determinar o tempo médio de reação de uma pessoa. ... 226

1032.013 ... 227

O pêndulo simples. ... 227

A lei do isocronismo para pequenas oscilações do pêndulo simples. ... 228

• O período do pêndulo simples. ... 228

• A unidade do período no SI. ... 228

• A frequência do pêndulo simples. ... 228

• A unidade da frequência no SI. ... 228

A lei das massas e das substâncias pendulares. ... 229

A lei dos comprimentos do pêndulo simples. ... 229

1032.060 ... 230

O MCU, movimento circunferencial uniforme. ... 230

• O período do movimento circunferencial. ... 231

• A unidade do período. ... 231

• Uma técnica para reduzir o erro de cronometragem. ... 231

• A frequência e sua relação com o período. ... 231

• O cálculo da velocidade tangencial em função do período, o cálculo da velocidade tangencial em função da frequência. ... 231

• A orientação do vetor velocidade tangencial e a orientação do vetor aceleração centrípeta. ... 231

• A velocidade angular. ... 231

• A relação entre a velocidade tangencial e a velocidade angular. ... 232

A velocidade de transmissão a partir de um movimento circunferencial uniforme. ... 232

1032.060A0 ... 233

O movimento combinado do MRU com o MCU. ... 233

1032.064 ... 234

O alcance num lançamento horizontal de projétil. ... 234

• A incerteza da medida do alcance. ... 235

• O valor médio do alcance do projétil. ... 235

1032.068 ... 236

Determinação da velocidade final de um projétil, através do alcance, num lançamento horizontal. ... 236

1032.072 ... 238

Determinação da velocidade de lançamento horizontal de um projétil, pela conservação da energia. ... 238

Pré-requisitos. ... 238

• O princípio da conservação da energia mecânica. ... 238

• Questionário inicial. ... 239

1032.076 ... 241

A quantidade de movimento linear (horizontal) de uma esfera num lançamento horizontal. ... 241

• A impulsão. ... 241

(12)

1032.080A ... 244

Determinação da quantidade de movimento numa colisão frontal (duas esferas diferentes). ... 244

• Pré-requisitos. ... 244

1032.080B... 246

Conservação da quantidade de movimento numa colisão lateral entre duas esferas diferentes. ... 246

1032.092 ... 248

A diferenciação entre força e pressão. ... 248

• Os sólidos transmitem a força externa aplicada. ... 248

• O efeito da força aplicada depende da área em que esta força atua. ... 249

• A pressão. ... 249

Determinação da pressão exercida pelos pés de uma pessoa sobre o chão. ... 250

1032.093 ... 251

O experimento de Magdeburg e a pressão atmosférica. ... 251

1032.094C ... 252

Inflando um balão, diminuindo a pressão externa. ... 252

1042.028A ... 253

A comprovação experimental do empuxo. ... 253

• A força denominada empuxo. ... 254

1042.032A ... 255

O princípio de Arquimedes. ... 255

Arquimedes de Siracusa (287 a 212 AC). ... 256

A expressão: Empuxo = (peso específico x volume) do líquido deslocado. ... 257

• A densidade (ou massa específica) de uma substância. ... 257

• A unidade de densidade (unidade da massa específica). ... 257

• O peso específico de uma substância. ... 257

1042.032A1 ... 258

A influência da densidade no valor do empuxo. ... 258

1042.032A2 ... 259

Determinando a densidade de um sólido através do empuxo. ... 259

• A densidade (ou massa específica). ... 259

• A unidade da densidade (ou massa específica) no SI. ... 259

• O peso específico de um material. ... 260

Arquimedes de Siracusa (287 a 212 AC). ... 260

• A densidade relativa. ... 260

• Arquimedes e a coroa do rei Hierão. ... 260

1052.004 ... 261

A energia térmica. ... 261

• A energia térmica. ... 262

• A termodinâmica. ... 262

• A agitação molecular do corpo. ... 263

• A temperatura. ... 263

O calor. ... 263

• O equilíbrio térmico. ... 263

• Os pontos fixos de definição das escalas termométricas. ... 263

• Celsius, Anders (1701–1744). ... 263

• A escala Celsius (escala centígrada). ... 264

• Fahrenheit, Daniel Gabriel (1686 - 1736). ... 264

• A escala Fahrenheit. ... 264

• Kelvin, Lord William Thomson (1824 - 1907). ... 264

• A escala Kelvin ou escala absoluta. ... 264

A elevação de temperatura geralmente provoca um aumento de volume no corpo aquecido. ... 264

(13)

1052.004B... 265

As escalas termométricas. ... 265

• O termoscópio e o termômetro. ... 265

As transformações de uma escala para outra. ... 265

• Relacionando as escalas Fahrenheit, Kelvin e Celsius. ... 266

• Os pontos fixos conhecidos por ponto do gelo (fusão) e ponto de vapor da água (ebulição). ... 266

1052.005 ... 267

O calor, a temperatura e a capacidade do corpo de armazenar energia. ... 267

1052.006 ... 270

O equilíbrio térmico. ... 270

1052.007 ... 272

Reconhecendo a capacidade térmica (capacidade calorífica) como característica do corpo. ... 272

• O que é a capacidade térmica (capacidade calorífica). ... 272

• A capacidade térmica, função tanto da natureza da substância como da massa. ... 273

1052.008 ... 274

A mudança de estado líquido-sólido e a mudança de estado sólido-líquido. ... 274

• Os estados físicos da água. ... 274

O degelo. ... 275

1052.019 ... 277

A dilatação cúbica de um corpo em função da temperatura. ... 277

• Gravesande, Willem Jacob‘s (1688 - 1742). ... 277

• O anel de Gravesande. ... 277

A alteração nas dimensões de um orifício devido a variação de temperatura. ... 277

1052.020 ... 278

A alteração no comprimento do latão em função da temperatura. ... 278

• O latão. ... 278

1052.020A ... 279

A dilatação do latão em função do comprimento inicial, sob mesma variação da temperatura. ... 279

1052.020B... 281

A determinação do coeficiente de dilatação linear do latão. ... 281

1052.020C ... 282

A determinação do coeficiente de dilatação linear do aço. ... 282

• O aço 1020. ... 282

1052.020D ... 283

A determinação do coeficiente de dilatação linear do cobre. ... 283

• O cobre. ... 283

1052.023 ... 284

A transferência (transmissão, propagação) do calor. ... 284

• A transferência do calor entre corpos. ... 284

• A transferência do calor e as maneiras do calor se transferir. ... 284

• A transferência do calor conhecida como condução do calor. ... 284

• A transferência do calor conhecida como correntes de convecção. ... 284

• As correntes de convecção. ... 284

• A transferência do calor conhecida como irradiação do calor. ... 284

1052.024 ... 286

Os meios de propagação de calor (meios de transmissão, transferência de calor). ... 286

• A propagação do calor de molécula à molécula, sem deslocamento de matéria. ... 286

• A propagação do calor de molécula à molécula, com deslocamento de matéria. ... 287

• A propagação do calor por onda eletromagnética, sem necessidade de um meio material. ... 287

A influência da cor e da substância em isolamentos térmicos, o corpo negro. ... 288

Os tipos de tecidos e o isolamento térmico que propiciam. ... 289

(14)

Algumas transformações energéticas (elétrica, luminosa, térmica e mecânica). ... 290

• O efeito Joule. ... 290

• A temperatura no filamento de uma lâmpada incandescente. ... 290

• O gradiente de temperatura. ... 290

1052.027A ... 292

A determinação do equivalente em água de um calorímetro. ... 292

• O equivalente em água do calorímetro. ... 292

1052.030 ... 294

A determinação do calor específico (capacidade térmica mássica) de um sólido. ... 294

• O calor específico (capacidade térmica mássica) de uma substância. ... 294

• O calor específico do alumínio (capacidade térmica mássica do alumínio). ... 295

• O calor específico do ferro (capacidade térmica mássica do ferro). ... 296

1052.030A ... 297

A dependência do calor específico (capacidade térmica mássica) em relação à natureza do corpo. ... 297

1052.030B... 298

A determinação do calor latente de fusão do gelo. ... 298

1052.031 ... 299

As curvas de aquecimento de líquidos e a equação fundamental da termodinâmica. ... 299

• A importância do trocador de calor. ... 299

1052.032F ... 301

A transformação isotérmica, a lei de Boyle-Mariotte, manômetro de ponteiro. ... 301

Pré-requisitos para o experimento. ... 302

• O volume inicial do gás confinado. ... 302

• A pressão absoluta. ... 302

1052.033 ... 304

A determinação do calor específico (capacidade térmica mássica) de um líquido. ... 304

1062.002k_0 ... 306

Introdução à óptica da visão. ... 306

O olho humano. ... 306

• A óptica da visão. ... 306

• O sistema de lentes do olho humano. ... 307

• O poder de refração do olho humano. ... 307

• O sistema óptico do olho humano. ... 308

Alguns erros de refração que o olho humano pode apresentar (defeitos de visão). ... 308

• A emetropia: O olho normal (ou olho emétrope). ... 308

• A hipermetropia (ou hiperopia). ... 308

• A miopia. ... 308

1062.002k-1 ... 309

O olho e a correção da hipermetropia e miopia pelo uso de lentes. ... 309

1062.003A_01 ... 311

Introdução ao estudo da óptica, com laser. ... 311

1062.003C_01 ... 313

A reflexão e suas leis, laser. ... 313

1062.003F_01 ... 315

As reflexões múltiplas entre espelhos planos, com laser duplo. ... 315

1062.003H_01 ... 317

A refração e suas leis, laser. ... 317

• A velocidade da luz. ... 317

A refração da luz. ... 317

• O índice de refração absoluto. ... 318

A primeira lei da refração. ... 318

(15)

1062.003J_01 ... 321

A refração nas lentes esféricas, lentes e suas principais características, com laser duplo. ... 321

A lente. ... 321

• As lentes esféricas. ... 321

• As lentes delgadas. ... 321

• O centro óptico da lente. ... 322

• Os vértices da lente. ... 322

• Os raios de curvatura da lente. ... 322

• Os centros de curvatura da lente. ... 322

• O eixo óptico da lente. ... 322

A classificação das lentes esféricas convergentes e seus três raios principais. ... 323

A trajetória de um raio incidente , paralelo ao eixo principal, ao emergir de uma lente convergente. ... 323

• O foco real. ... 323

As lentes esféricas divergentes, sua classificação e propriedades. ... 324

• O foco virtual. ... 325

As lentes esféricas e a formação das imagens. ... 326

A vergência da lente (convergência da lente ou dioptria da lente). ... 327

1062.004AH_01 ... 328

Introdução à óptica geométrica com luz policromática. ... 328

As limitações da óptica geométrica. ... 328

• Pré-requisitos - Questionário inicial. ... 329

1062.004CH_01 ... 330

A reflexão e suas leis, os espelhos planos, luz policromática. ... 330

• A primeira e a segunda leis da reflexão. ... 331

• O ângulo de giro do espelho (ângulo de giro do raio refletido). ... 331

1062.004FH_01 ... 332

Algumas aplicações das reflexões múltiplas entre espelhos planos, luz policromática. ... 332

1062.004haH_01 ... 334

A refração e suas leis, os dióptros, luz policromática. ... 334

• A velocidade da luz. ... 334

A refração da luz. ... 334

• O índice de refração absoluto. ... 335

A segunda lei da refração. ... 336

• O índice de refração relativo e a segunda lei da refração. ... 336

A reflexão total e o ângulo limite de refração. ... 337

1062.004I-01 ... 338

A dispersão da luz num prisma. ... 338

1062.004JH-01 ... 340

A refração nas lentes esféricas, lentes e suas principais características, com luz policromática. ... 340

A lente. ... 340

• As lentes esféricas. ... 340

• As lentes delgadas. ... 341

Algumas interseções entre esferas transparentes que geram lentes esféricas. ... 341

• O centro óptico da lente. ... 341

• Os vértices da lente. ... 341

• Os raios de curvatura da lente. ... 341

• Os centros de curvatura da lente. ... 341

• O eixo óptico da lente. ... 341

As lentes esféricas e sua identificação como lentes convergentes ou lentes divergentes. ... 341

A classificação das lentes esféricas convergentes e seus três raios principais. ... 342

• A trajetória dos três raios principais ao incidirem e emergirem de uma lente convergente. ... 342

• O foco real. ... 342

A classificação das lentes esféricas divergentes e os três raios principais. ... 343

• O foco virtual. ... 344

(16)

As lentes esféricas, referencial gaussiano, aumento e a formação de suas imagens. ... 345

Gauss, Carl Friedrich (1777-1855). ... 345

O referencial gaussiano. ... 345

• O eixo CO-p (abscissas dos objetos). ... 345

• O eixo CO-p’ (abscissas das imagens). ... 345

• O eixo CO-y (ordenada dos objetos e das imagens). ... 345

• A função dos pontos conjugados (equação de Gauss). ... 345

• O aumento linear transversal (ou ampliação). ... 345

• Como classificar a imagem formada pela lente em função do sinal do aumento linear. ... 346

• Como classificar a imagem formada pela lente em função do módulo do aumento linear. ... 346

• Como determinar geométricamente a imagem formada pela lente em função dos raios principais. ... 346

A lente esférica e sua vergência (convergência ou dioptria). ... 347

1062.004L-01 ... 348

A lente convergente, relação entre objeto e imagem, luz policromática. ... 348

1062004p-01 ... 350

Construindo uma lupa. ... 350

A lupa. ... 350

1062.005A ... 352

O espectro contínuo da decomposição da luz policromática, projetável. ... 352

1062.005B... 353

Os espectros de absorção de filtros e materiais transparentes a luz. ... 353

1062.005C ... 354

O comprimento de onda médio das cores do espectro contínuo, projetável. ... 354

• O ajuste da perpendicularidade entre os feixes de luz. ... 354

• O ajuste do plano da rede de difração. ... 354

A difração e o princípio de Huygens. ... 354

• Huygens, Christiaan (1629 - 1695). ... 354

• A constante de rede. ... 355

• O comprimento de onda de uma cor do espectro da luz. ... 355

• O comprimento de onda na faixa espectral do amarelo. ... 355

1062.005D ... 357

Uma observação qualitativa do espectro de reflexão. ... 357

Uma técnica que pode ser usada na análise da cor de tintas, tecidos, etc. ... 357

1062.004b1-01 ... 358

A sombra, a penumbra e a relação d/A = D/B ... 358

• A sombra. ... 358

• A fonte extensa de luz. ... 358

• A sombra e a penumbra. ... 358

1062.004b2-01 ... 360

As fases da Lua e o eclipse da Lua. ... 360

O eclipse. ... 360

• O eclipse da Lua. ... 360

• O eclipse total da Lua e o eclipse parcial da Lua. ... 361

• As fases de um planeta ou satélite. ... 361

• As fases de ... 361

1062.004b3-01 ... 362

O eclipse do Sol. ... 362

• O eclipse total do Sol e o eclipse parcial do Sol. ... 362

1072.003 ... 364

A gravitação, os planetas e as leis do movimento planetário de Kepler. ... 364

• A forma e o sentido das órbitas dos planetas. ... 364

• A eclíptica. ... 364

Kepler, Johannes (1571-1630). ... 364

(17)

• O perigeu e o periélio da Terra. ... 364

• O apogeu e o afélio da Terra. ... 365

• A excentricidade da órbita de alguns planetas do sistema solar. ... 365

• O periélio e o afélio da Terra. ... 365

• A segunda lei de Kepler - A lei das áreas de Kepler. ... 365

• A velocidade areolar de um planeta. ... 365

• A terceira lei de Kepler - A lei dos períodos de Kepler. ... 365

• A elipse. ... 366

• Como construir uma elipse. ... 366

Revendo a segunda lei de Kepler - A lei das áreas de Kepler. ... 366

1072.004 ... 367

O MHS a partir do MCU. ... 367

1072.004A ... 370

As correspondências entre o MCU e o MHS. ... 370

1072.004B... 371

O movimento harmônico simples, a partir do MCU, utilizando setas. ... 371

1072.008A... 375

O MHS num sistema oscilante massa e mola helicoidal. ... 375

• A equação de definição do MHS. ... 375

• A velocidade instantânea, num instante genérico. ... 375

• A aceleração, num instante genérico. ... 375

• A equação diferencial que define o MHS não amortecido. ... 375

A equação diferencial que define o MHS executado por um móvel que oscila, com pequenas amplitudes, suspenso numa mola helicoidal. ... 376

Um processo dinâmico para a determinação de K. ... 376

• O princípio da conservação da energia. ... 377

1072.011 ... 378

O pulso, a frequência e o comprimento de onda numa mola. ... 378

A física das vibrações. ... 378

• O pulso e a onda, numa mola longa. ... 378

A classificação das ondas. ... 378

• Classificação das ondas quanto ao meio em que se propagam. ... 378

• As ondas mecânicas. ... 378

• As ondas eletromagnéticas. ... 378

• Classificação das ondas quanto à dimensão em que se propagam. ... 378

• As ondas unidimensionais. ... 378

• As ondas bidimensionais. ... 379

• As ondas tridimensionais. ... 379

• Classificação das ondas quanto a sua direção de propagação em relação à perturbação. ... 379

• As ondas longitudinais. ... 379

• As ondas transversais. ... 379

Os parâmetros associados à onda. ... 379

• A onda periódica. ... 379

• A elongação. ... 379

• A amplitude. ... 379

• A crista da onda. ... 379

• O ventre ou vale da onda. ... 379

• O comprimento de onda. ... 379

• A oscilação completa. ... 379

• O período. ... 380

• A frequência da onda. ... 380

• A frente de onda. ... 380

• A velocidade da frente de onda. ... 380

Exemplo gráfico e identificação de alguns parâmetros. ... 380

(18)

Produzindo e identificando as ondas numa mola longa. ... 382

• A onda longitudinal numa mola. ... 382

• A onda transversal numa mola. ... 382

1072.011_2... 384

A onda estacionária numa mola longa. ... 384

• A ressonância. ... 384

• Quando acontece a ressonância. ... 384

• A velocidade vibratória. ... 385

• A velocidade de propagação (rapidez). ... 385

1072.012 ... 386

As ondas bidimensionais num meio líquido. ... 386

• As cristas da onda e os vales da onda. ... 386

• O comprimento de onda. ... 386

• O pulso. ... 386

• O comportamento da velocidade das frentes de onda bidimensionais na lâmina d’água. ... 387

1072.016 ... 388

A reflexão de uma onda bidimensional num meio líquido. ... 388

• O ponto de origem real das ondas e o ponto de origem virtual das ondas. ... 389

• O ângulo de incidência da onda. ... 389

• O ângulo de reflexão da onda. ... 389

• As leis da reflexão. ... 389

• A distância focal. ... 389

1072.020 ... 391

A refração de uma onda bidimensional num meio líquido. ... 391

• O ângulo de incidência e o ângulo de refração da onda. ... 392

1072.024 ... 393

A difração em ondas bidimensionais num meio líquido. ... 393

1072.028 ... 395

A interferência em ondas bidimensionais, princípio de Huygens e as franjas de interferência “de Young”. ... 395

• Huygens, Christiaan (1629-1695). ... 395

O princípio de Huygens. ... 396

• Young, Thomas (1773-1829) ... 396

As franjas de interferência de Young. ... 396

• A velocidade de propagação das ondas. ... 397

A interferência construtiva e a interferência destrutiva. ... 397

• As franjas de interferência “de Young”. ... 397

1072.059 ... 399

O som, uma onda mecânica longitudinal. ... 399

• O som no meio elástico gasoso (ar). ... 399

• O som é energia, energia sonora. ... 400

• O pulso sonoro, pulso de energia sonora. ... 400

• O trem de ondas, onda sonora. ... 400

As ondas sonoras são do tipo longitudinal e necessitam de um meio elástico para se propagarem. ... 400

• O som no meio elástico sólido (aço). ... 400

• O som no meio elástico líquido (água). ... 400

• Os valores aproximados da velocidade do som no ar, água e ferro. ... 401

• O som audível, o infra-som e o ultra-som. ... 401

• As qualidades fisiológicas do som. ... 401

1072.060 ... 402

A ressonância, a interferência e o batimento, com diapasões. ... 402

• A freqüência. ... 402

• A ressonância. ... 402

• A interferência e o batimento. ... 402

(19)

O efeito Doppler, com diapasão. ... 404

• O efeito Doppler. ... 404

Doppler, Christian Johann (1803-1853). ... 404

1082.026 ... 406

Experimentos lúdicos com o gerador de Van de Graaff. ... 406

• Acendendo uma lâmpada fluorescente. ... 406

• Acendendo uma lâmpada néon. ... 406

• Fazendo um “chafariz” com bolinhas de isopor (ou confetes). ... 407

• Elevando tiras de papel. ... 407

• Simulando um para-raios. ... 408

• Arrepiando os cabelos de uma pessoa. ... 408

• Lugares secos. ... 408

• Lugares úmidos. ... 409

• Um efeito do “vento elétrico” - o torniquete. ... 409

1082.032 ... 410

A eletrização por atrito, o princípio da conservação das cargas, lei das cargas. ... 410

• O núcleo atômico. ... 410

• O elétron e a eletrosfera. ... 410

• O ânion (íon negativo). ... 410

• O cátion (íon positivo). ... 410

O princípio da conservação da carga elétrica. ... 411

A eletricidade, os fenômenos elétricos. ... 411

• A eletricidade estática. ... 411

• A eletricidade dinâmica. ... 411

• As principais causas da eletricidade. ... 411

• Os principais efeitos da eletricidade. ... 411

1082.004 ... 413

O princípio do funcionamento do eletroscópio de folhas e a distribuição de cargas em um condutor. ... 413

1082.012 ... 415

A descarga em gases sob pressão atmosférica. ... 415

• O eletrodo cátodo e o eletrodo ânodo. ... 415

• Fatores que influenciam na condutividade de um gás. ... 415

• Os condutores de terceira espécie não observam a lei de Ohm. ... 416

1082.016 ... 418

A ionização das moléculas de ar submetidas à ação de um campo elétrico. ... 418

1082.020 ... 419

Configurações das linhas de força entre eletrodos (não submersos), o para-raios, a gaiola de Faraday e cabos coaxiais. ... 419

1082.020A ... 423

Configurações das linhas de força entre eletrodos (submersos), o para-raios, a gaiola de Faraday e cabos coaxiais. ... 423

1082.024 ... 427

O poder das pontas, o torniquete elétrico projetável. ... 427

1082025 ... 428

Publicação interessante: Aterre seu barco. ... 428

1082.027 ... 431

Potencial elétrico e quantidade de carga acumulada no gerador Van de Graaff. ... 431

• O campo elétrico. ... 431

• O potencial elétrico. ... 431

• Alessandro Giuseppe A. A. Volta (1745-1827) ... 431

• A quantidade de carga elétrica. ... 432

• A densidade superficial de carga. ... 432

• Medida do potencial na superfície externa da esfera do gerador. ... 432

• Medida da densidade superficial de carga. ... 433

(20)

A rigidez dielétrica e a extensão da centelha no gerador Van de Graaff. ... 434

• O potencial elétrico. ... 434

• Medida do potencial na superfície externa da esfera do gerador. ... 435

1082.028 ... 436

As superfícies equipotenciais, linhas de força e o vetor campo elétrico (eléctrico). ... 436

As superfícies equipotenciais de um campo elétrico (eléctrico). ... 436

• O posicionamento das superfícies equipotenciais em relação às linhas de força. ... 436

Faraday, Michael (1791-1867). ... 436

• O posicionamento das superfícies equipotenciais em relação às linhas de força e ao vetor campo elétrico. ... 436

Analogia entre o campo gravitacional terrestre e o campo elétrico (eléctrico), campo conservativo. ... 436

1082.028_A ... 438

As superfícies equipotenciais e a análise do campo elétrico (eléctrico). ... 438

• As linhas de campo e as superfícies equipotenciais entre eletrodos (eléctrodos) paralelos. ... 439

• As superfícies equipotenciais, as linhas de força e a orientação do campo elétrico (eléctrico). ... 440

1082.044A ... 441

As associações de lâmpadas em série e paralelo. ... 441

• A resistência elétrica (resistor). ... 441

• A associação de resistores em série. ... 441

• A associação de resistores em paralelo. ... 441

Ligando lâmpadas em série num circuito com uma chave liga/desliga e uma fonte de tensão. ... 441

Ligando lâmpadas em paralelo num circuito com uma chave liga/desliga e uma fonte de tensão. ... 442

1082.044B... 443

A função de um fusível, o efeito Joule. ... 443

• O efeito Joule. ... 444

• O fusível. ... 444

1082.048 ... 445

O código de cores na caracterização de um resistor (resistência elétrica). ... 445

O código de cores da norma internacional IEC. ... 445

Como proceder para determinar o valor de um resistor. ... 445

A tabela com o código de cores. ... 445

A identificação das faixas. ... 445

Como posicionar a primeira faixa de cor do resistor. ... 445

Os resistores com 3 faixas de cor. ... 446

Exemplo da caracterização de um resistor pelo código de cores. ... 446

Caracterizando um resistor pelo código de cores. ... 447

1082.056A ... 448

A lei de Ohm. ... 448

• A resistência elétrica ôhmica (resistência ôhmica). ... 449

• Ohm, Georg Simon (1787 - 1854). ... 449

A lei de Ohm. ... 449

• Os resistores ôhmicos e os resistores não ôhmicos. ... 449

• A unidade de resistência elétrica no SI. ... 449

1082.064A ... 450

A identificação de um resistor não ôhmico. ... 450

1082.065 ... 452

A associação de capacitores em paralelo. ... 452

• Para que serve o capacitor. ... 452

• A unidade de capacitância no SI. ... 452

O capacitor equivalente a uma associação em paralelo. ... 452

(21)

1082.066 ... 454

Associação de capacitores em série. ... 454

O capacitor equivalente a uma associação em série. ... 454

1082.076A ... 456

Associações de resistências elétricas (resistores). ... 456

A lei das malhas de Kirchhoff. ... 458

• O que é uma malha da rede elétrica. ... 458

A lei dos nós de Kirchhoff. ... 458

• O que é um nó da rede elétrica. ... 458

1082.088A ... 459

A resistência elétrica oferecida por um diodo e sua polarização. ... 459

• A polarização do diodo emissor de luz. ... 459

1082.092A ... 460

Medições em circuitos mistos e potência elétrica. ... 460

1082.052 ... 462

A sensibilidade e a incerteza dos instrumentos elétricos básicos. ... 462

• O ato de medir (medição) sempre provoca uma perturbação na grandeza avaliada. ... 462

• O sistema de quadro móvel (galvanômetro D’Arsonval). ... 462

• Como funciona o instrumento D’Arsonval. ... 462

O instrumento amperímetro. ... 463

O instrumento voltímetro. ... 463

• A sensibilidade de um instrumento de medida elétrica. ... 463

• O voltímetro de múltiplas escalas. ... 463

• O amperímetros de múltiplas escalas. ... 463

• Como fazer a mudança de escala num medidor de múltiplas escalas. ... 464

A incerteza de um instrumento de medida elétrica. ... 464

• A incerteza absoluta. ... 464

• Como amenizar algumas destas causas. ... 464

• A verificação do “zero” do instrumento. ... 464

• A incerteza relativa (ou percentual). ... 464

• A incerteza máxima (total). ... 464

A classe dos instrumentos. ... 464

O instrumento ohmímetro. ... 465

O instrumento multiteste (multímetro). ... 465

1082.053 ... 466

A medida da ddp entre dois pontos de um circuito CC. ... 466

1082.053A ... 467

A medida da resistência interna de um voltímetro. ... 467

1082.054 ... 468

A medida de intensidade de corrente elétrica em circuitos de CC. ... 468

1082.054A ... 469

A medida da resistência elétrica interna de um amperímetro. ... 469

1082.120 ... 470

O mapeamento do campo magnético de um ímã. ... 470

Um artifício para “visualizar” as linhas de indução magnética. ... 470

• A imantação por indução. ... 470

• As linhas de indução magnética. ... 471

• As substâncias ferromagnéticas. ... 471

O campo magnético. ... 471

• A imantação por atrito (imantação por contato). ... 472

Os pólos de um ímã. ... 472

• A inseparabilidade dos pólos magnéticos de um ímã. ... 472

• A repulsão entre pólos magnéticos iguais. ... 472

(22)

O espectro magnético entre pólos magnéticos diferentes. ... 472

O espectro magnético entre pólos magnéticos iguais. ... 472

1082.127 ... 474

O experimento de Oersted e o eletromagnetismo. ... 474

• Oersted, Hans Christian (1777 - 1851). ... 475

O experimento de Oersted. ... 475

Os campos magnéticos produzidos por correntes elétricas, em fios retilíneos. ... 476

• Os círculos concêntricos cujo sentido é indicado pelo norte da agulha magnética. ... 476

• A regra da mão direita. ... 476

1082.128A ... 477

Os fenômenos eletromagnéticos e a indução eletromagnética. ... 477

• Lenz, Heinrich Friedrich Emil ( 1804 - 1865). ... 477

• A lei da indução eletromagnética de Lenz. ... 477

• Faraday, Michael (1791-1867). ... 477

• A lei de Faraday (lei da indução eletromagnética de Faraday). ... 478

• A lei da indução eletromagnética de Faraday e Lenz. ... 478

• A indução de uma corrente elétrica a partir da indução magnética. ... 478

1082.161A ... 481

A indução magnética gerada por uma corrente elétrica num condutor retilíneo, o trafo. ... 481

• Oersted, Hans Christian, (1777 a 1851) ... 482

• O campo magnético. ... 482

• O vetor indução magnética. ... 482

• As linhas de indução magnética. ... 482

• Biot, Jean Baptiste (1774-1862). ... 483

• Savart, Felix (1791-1841). ... 483

• A lei de Biot-Savart. ... 483

1082.161B... 484

A indução magnética entre dois condutores paralelos e retilíneos percorridos por correntes elétricas, o trafo. ... 484

• A permeabilidade magnética no vácuo. ... 486

1082.161C ... 487

A indução magnética B no centro de uma espira circular percorrida por uma corrente elétrica, o trafo. ... 487

1082.161D ... 490

A indução magnética no interior de um solenóide percorrido por uma corrente elétrica, o trafo. ... 490

• O solenóide e a bobina. ... 490

1082.161E... 492

Os fenômenos eletromagnéticos e o transformador elétrico elevador e abaixador de tensão, o trafo. ... 492

• O transformador elétrico ideal. ... 492

• O funcionamento de transformador elétrico. ... 492

• O primário, a armadura e o secundário do transformador. ... 492

• A lei da indução eletromagnética de Lenz. ... 493

• Neumann, Franz Ernst (1798-1895). ... 493

• A lei da indução eletromagnética de Faraday, Neumann e Lenz (lei da indução de Faraday e Lenz). ... 493

O campo magnético gerado por uma corrente elétrica. ... 493

• O material ferromagnético e a permeabilidade magnética. ... 495

Os transformadores elevadores e abaixadores de tensão, corrente alternada. ... 496

O transformador, relações entre, tensão, corrente e número de espiras. ... 497

1082.136 ... 498

A ação da força eletromagnética atuante num condutor imerso num campo magnético, quando por ele circula uma corrente elétrica ... 498

O magnetismo, o magnetismo terrestre ... 498

O eletromagnetismo ... 498

Oersted, Hans Christian (1777 - 1851) ... 498

Oersted, a união da eletricidade com o magnetismo ... 498

A força eletromagnética ... 498

(23)

1082.136_A ... 502

Um experimento clássico: A força eletromagnética que atua num condutor percorrido por uma corrente elétrica e imerso num campo magnético ... 502

1082.152 ... 505

(24)

Índice Remissivo

Símbolos

440 Hz 404

A

abalos periódicos 88 aberturas de ventilação 43 abscissa 133

ação do vetor indução magnética sobre cargas 502 aceleração 371, 375 aceleração centrípeta 231 aço 1020 282 advertência 41 afélio da Terra 365 afinação de instrumentos 93

agitação atômica ou molecular do corpo 263 agudo 403, 405

ajuste do zero no medidor 102 alavanca de segundo gênero 182 alavanca de terceiro gênero 185 alavanca inter-resistente 182, 184 alavanca interfixa 178

alavanca interpotente 185, 187 alcance do projétil 73, 235

alcance num lançamento horizontal 234 algarismos significativos 138, 139 alimentação e a instalação elétrica 42 altura da onda sonora 401

altura num lançamento 235 amperímetro 462, 463, 468

amperímetros de múltiplas escalas 463 ampliação 345, 351

ampliação linear transversal óptica 349 amplitude 368, 371, 376, 379 amplitude da onda 398

amplitude de uma onda 399 amplitude negativa 379 amplitude positiva 379 análise das cores 357 Anders Celsius 263 anel de Gravesande 277 ângulo crítico 320, 337 ângulo de difração 356 ângulo de fase 369

ângulo de giro do espelho 314, 331 ângulo de giro do raio incidente 314 ângulo de giro do raio refletido 314, 331 ângulo de incidência 313, 331

ângulo de incidência da onda 389, 392 ângulo de reflexão 314, 331

ângulo de reflexão da onda 389 ângulo de refração 320 ângulo de refração da onda 392

ângulo entre o raio incidente e o raio refletido 331 ângulo limite de refração 320, 337

ângulo total 369

ângulos internos dos triângulos 177

ânion ou íon negativo 410 ânodo (eletrodo positivo 415 apogeu da Terra 365

armadura 492

Arquimedes de Siracusa (287 a 212 AC) 260 associação capacitores em série 454

associação de capacitores em paralelo 452 associação de lâmpadas em paralelo 441 associação de lâmpadas em série 441

associação de molas helicoidais em paralelo 220 associação de resistores em paralelo 441 associação de resistores em série 441 aterramento de segurança 126 átomo 410

atração entre cargas de sinais contrários 411 atração entre polos magnéticos diferentes 472 atrito cinético 209

atrito cinético de deslizamento 212 atrito cinético médio de deslizamento 212 atrito estático 207

aumento linear transversal 345

aumento linear transversal (ampliação) 351 aumento óptico 349

B

balança 146

barco bem aterrado não cai raio 428 batimento sonoro 402

binário 65

Biot, Jean Baptiste 483

blindagem para o campo elétrico 419 bobina 490

bobina do primário 491 bobina do secundário 491 bomba de vácuo manual 80 bons condutores elétricos 413 braço da alavanca 179

braço da força motora da alavanca 186 bússola 498

C

cabo de alimentação CA 42 cabos coaxiais 419, 423 cadernal paralelo 173, 174

cálculo do comprimento de onda da luz 396 calibração de um anel de borracha 162 calibração de uma mola helicoidal 162 calor 106, 107, 108, 263

calor específico (capacidade térmica mássica) 106, 273, 294, 304 calor específico de um líquido 304 calor específico do alumínio 295, 305 calor específico do ferro 296

calor latente de fusão 298 calor latente de fusão do gelo 298 calor latente de mudança de estado 106 calor latente de solidificação da água 106 calor perdido e o calor recebido 107 calor sensível 106, 294