Este espaço é dos alunos da turma D do 11º ano da Escola Secundária de Emídio Navarro em Viseu e está inserido na disciplina de Física e Química A. Nele se escreverá sobre assuntos relacionados com a Física e com a Química, mas não só.

27
Out 08

 

Forças

Qual é o conceito de força?

 

O conceito de força explica as interacções entre corpos e movimentos por elas causados. Para existir uma força tem de haver uma interacção entre dois corpos (um exerce a força e o outro sofre a acção dessa força).

As interacções das forças como vamos ver em seguida são divididas em interacções à distância (força magnética, força gravitacional e força eléctrica) e interacções de contacto.

 

Interacções à distância
 

 

 

Interacções ou forças à distância são forças que exercem à distância, ou seja, não há nada no meio entre o agente e o objecto que sirva para transmitir a força. Estas forças à distância incluem forças magnéticas, eléctricas e gravitacionais.
Exemplos:
imagem38.jpg

 

 
 
No primeiro par de Magnetes a força magnética atrai os lados opostos, o que não se verifica no segundo par de magnetes que tem os lados iguais.
 

 

Nesta imagem vê-se um balão  esfregado numa camisola de lã a atrair os papelinhos por meio de uma força eléctrica.
A Lua é atraída para a Terra por uma força gravitacional e não cai devido à velocidade da lua ser perpendicular à força gravitacional. A força gravítica altera a direcção da velocidade mas não o seu módulo, sendo a trajectória da Lua em volta da Terra praticamente circular.
 
Interacções de contacto
Quando puxamos ou empurramos um corpo qualquer, existe uma interacção de contacto entre o agente que aplica a força e o corpo onde é aplicada a força.
Exemplos:
 
O vento exerce uma força de contacto sobre a vela fazendo com que a prancha se movimente.
 
O homem da frente exerce uma força de contacto no carro de transporte puxando o carro para si (para a frente), os dois homens atrás exercem uma força de contacto nos caixotes empurrando para a frente.
 
 
 
A pessoa exerce uma força de contacto no carro ou seja empurra-o.
 
 
 
O carro exerce uma força de contacto na estrada.
 

 

            
 A criança exerce uma força de contacto na toalha, ou seja, puxa a toalha e os pratos acompanham o seu movimento. A mesa exerce uma força de contacto sobre a toalha e os pratos. Ao ser puxada a toalha, ela cai porque falta a força de contacto da mesa. A mesa deixa de exercer nos pratos uma força de contacto passando assim a serem actuados por uma só força, a força gravitacional que já estava lá mas passou a ser a única força exercida.
 
 
 
Jogador exerce uma força de contacto com a cabeça na bola, empurrando assim a bola para a frente.
 
 
 
 
Bibliografia
Site (s) consultados:
Http://www.deducoeslogicas.com/gravidade/astros.html
Http://nautilus.fis.uc.pt/astro/hu/gravi/uma_forca.html
Livro (s) consultados:
Ventura, Graça (…), Física e química A, Física - bloco 2 11º/12º, Lisboa: Texto Editores, 2008
 

23
Out 08

 

Sistema Galileo:
 
O projecto Galileu foi criado pela AAE (Agência Espacial Europeia). Este projecto tem como objectivo criar um sistema de navegação por satélites que seja europeu, de forma a diminuir a dependência existente pelos E.U.A.
O Galileo irá georreferenciar todos os pontos dos diferentes continentes. Também irá auxiliar várias actividades, como por exemplo na localização de veículos, na elaboração de acções de socorro e salvamento. Pretende-se que o Galileu rivalize com o GPS. O Galileo será compatível com o GPS e com o GLONASS(sistema de navegação russo).
Prevê-se que o Galileo traga benefícios económicos e sociais. Pretende-se que até 2020, sejam poupados cerca de 74 mil milhões de euros, sejam criados 140 000 postos de trabalho, sejam melhorados os sistemas de transporte e haja diminuição da poluição (pois poderá identificar quem polui os rios, os lagos, o ar, etc.). 
                 
Galileo Vs GPS
 
            O sistema Galileo será composto por 30 satélites que se localizam 23000 quilómetros acima da Terra, enquanto o GPS é composto por apenas 24 satélites que se localizam 20200 quilómetros acima da Terra. Os satélites do Galileo como estão a uma maior distância da Terra, têm uma maior área de localização.
         Visto o GPS ser de gestão militar, implica que durante tempos de crise o serviço não continue em funcionamento (durante a Guerra do Golfo o GPS não podia ser utilizado pelos europeus). Como o Galileo é de gestão civil, em tempos de crise o serviço irá continuar em funcionamento não sendo retirada a possibilidade de utilização aos outros continentes.
O GPS apresenta a localização com um erro que pode chegar aos 10 metros, enquanto o Galileo apresenta a localização com um erro apenas de 1 metro, ou seja, o Galileo tem um erro 10 vezes inferior.
         Tanto o GPS como o Galileo podem ajudar na condução ao longo de um percurso, dando a indicação das ruas e sentido a percorrer para chegar a um determinado local, mas o Galileo com uma maior precisão.
                   O Galileo será muito superior ao GPS, pois permitirá localizar os poluidores, vigiar a atmosfera e acompanhar as deslocações dos animais selvagens para preservar os seus habitats, também ajudará na investigação ambiental, vigilância dos vulcões e estudo dos sismos. A mapear um terreno, o Galileo irá ser mais rigoroso que o GPS. O Galileo dará assistência aos agricultores na gestão da produção, melhorará consideravelmente a gestão do tráfego aéreo e a eficácia das operações de salvamento. O Galileo vai ajudar na deslocação de pessoas cegas.
 
 
  
publicado por Daniel Azevedo às 19:15

13
Out 08

Sistemas de posicionamento global

GPS

O sistema de posicionamento global, mais conhecido por GPS, é um sistema de posicionamento por satélite americano, utilizado para determinar a posição de um receptor na superfície da Terra ou em órbita.

O seu segmento espacial é formado por 24 satélites que têm como características:

-obter energia através de painéis solares;

-descrever órbitas aproximadamente circulares em torno da Terra;

- transmitir e captar ondas electromagnéticas que transportam dados referentes a posição e tempo;

-possuir cada um 4 relógios atómicos;

- ter uma imprecisão de 10 metros de localização;

- estar colocados a 19800 metros acima da superfície.

Os segmentos de controlo são constituídos por 5 estações terrestres dispersas pelo planeta. Estas têm como função controlar a posição dos satélites, a velocidade e o tempo marcado nos seus relógios, analisar as condições climatéricas que introduzem erros no sistema e efectuar correcções às órbitas e relógios dos satélites através do envio de informação codificada.

O GPS começou a ser utilizado apenas para fins militares, mas actualmente é usado para vários fins civis tais como: navegação marítima, terrestre e aérea, segurança de veículos, mapeamento e na gestão de tráfego e detecção de situções de emergência.

Galileo

O Galileo é um sistema de posicionamento global por satélite europeu. Concebido desde o início como um projecto civil, em oposição ao GPS, tendo várias vantagens: maior precisão, maior segurança e menos sujeito a problemas. Além disso, o sistema será inter-operável com os outros dois sistemas, (GPS e o GLONASS russo já existentes) permitindo uma maior cobertura de satélites.

O Galileo será composto por um conjunto de 30 satélites colocados em órbita a cerca de 23000 quilómetros acima da terra. O sistema vai permitir a localização por satélite com um desvio máximo de 1 metro.

Um estudo da AAE (Agência Espacial Europeia), demonstra que o Galileo poderá trazer benefícios económicos e sociais na ordem dos 74 milhões de euros por volta do ano 2020, incluindo melhores sistemas de transporte (aéreo, terrestres e marítimos), menos poluição e a criação de cerca 140 mil empregos.

 

 

publicado por Simao às 17:06

12
Out 08

 

O filósofo grego Aristóteles acreditava que um corpo só permanecia em movimento se actuasse sobre este alguma força, ou seja, se a força parasse, o corpo também parava, mas esta ideia só foi aceite até ao Renascimento.
   Nesta altura Galileu mostrou que tal teoria estava errada fazendo experiências com mais rigor e precisão. Galileu percebeu que ao empurrar um corpo existia a actuação de uma força contrária ao movimento designada por força de atrito. Assim, ele percebeu que mesmo se uma força que actuasse sobre o corpo, cessasse, se não houvesse força de atrito, este continuaria em movimento rectilíneo uniforme, ao contrário do que Aristóteles tinha afirmado. Com os seus estudos Galileu chegou à conclusão da existência da propriedade física da matéria, a inércia.
Segundo esta propriedade, um corpo se estiver em repouso tem tendência a ficar em repouso e se estiver em movimento tende a permanecer em movimento.
   Anos mais tarde, Newton não só concordou com as conclusões de Galileu como também as desenvolveu e formulou as suas três leis utilizando as conclusões nestas. Precisamente na sua primeira lei, designada também por Lei da inércia ele diz exactamente o mesmo do que Galileu, na ausência de forças, um corpo em repouso continua em repouso e um corpo em movimento continua em movimento rectilíneo uniforme.
   Assim, tanto Galileu como Newton ao concordarem com as mesmas ideias concluíram também que Aristóteles não tinha considerado a força de atrito apesar desta existir provando assim que ele estava errado.
 
 
Bibliografia:
 
 
- http://www.brasilescola.com/fisica/primeira-lei-newton.htm
 
- http://www.infoescola.com/fisica/1a-lei-de-newton-lei-da-inercia/
 
- http://www.infopedia.pt/$lei-da-inercia
 
- VENTURA, Graça e outros, 11º F Física e Química A, Texto Editores, Lisboa, 2008
 
 
publicado por Jessica às 17:03

11
Out 08

 

Funcionamento e aplicações do GPS
 
GPS, o que é?        
O GPS é um sistema de navegação que nos permite conhecer com exactidão a localização de um ponto, através da informação proveniente dos satélites.
                                   Como funciona?
 
Os satélites GPS, através de ondas electromagnéticas enviam sinais para os receptores existentes em Terra, sinais esses que demoram um determinado intervalo de tempo a percorrer a distância satélite-receptor.
Os receptores GPS em Terra possuem informação do momento exacto em que os satélites enviam os sinais.
                Para calcular a distância basta aplica a fórmula: V=d/Δt, sendo v= 300 000 km/s (velocidade da luz) e Δt o intervalo de tempo que o sinal demora a percorrer desde o satélite até ao receptor. 
 
 
Como descobrir a localização de um ponto utilizando o sistema GPS?
 
               
Para podermos descobrir a posição de um lugar na Terra, através do sistema GPS, temos que utilizar o método da triangulação. Esse método Consiste:
O satélite A, envia os sinais para o receptor P, esse, por sua vez, calcula a distância a que se encontram o satélite e o receptor (dA ). Assim, o Ponto P poderia ser qualquer ponto da circunferência, sendo, por isso, necessário, outro satélite.
O satélite B vai repetir o processo feito em A, sendo que este calcula a distância (dB).
Estas duas circunferências encontram-se em dois pontos, o que faz com que seja necessária a presença de outro satélite.
Com o satélite C, é descoberta a distância (dC), o que faz com que estas três circunferências se cruzem todas em apenas um ponto (P).
Esse ponto (P) é onde o receptor está localizado.
                Na teoria, este método com três satélites e possível, mas na prática poderia causar grandes erros.
                Os relógios atómicos presentes nos satélites têm que estar sincronizados, para os valores obtidos nas distâncias estarem correctos. Assim, na prática é necessária a presença de um 4º satélite que vai servir de referência aos outros satélites. É o chamado satélite de referência.

 

Exemplificação do método da triangulação

 

 

Aplicações do GPS
 Actualmente os GPS são utilizados em várias áreas como a navegação, localização, mapeamento e na medição de tempo, já que, e possível conhecer todos os pontos do globo e, como têm na sua constituição relógios atómicos muitos precisos permitem ser marcador universal de tempo.

Sistema GPS aplicado à navegação e localização
 

Satélite GPS

 

 

 

 

publicado por João Pereira às 19:49

06
Out 08

 

O sistema GPS e o funcionamento dos seus segmentos
GPS
 
GPS é a sigla de Sistema de Posicionamento Global. É um sistema de navegação, que utiliza a informação proveniente de satélites, para fornecer com precisão as coordenadas geográficas de qualquer ponto à superfície terrestre. O GPS é a evolução da bússola, do sextante, do relógio e do cronómetro, tendo todas as utilidades destes. Assim, este sistema para além de localizar geograficamente qualquer objecto, pessoa ou lugar com exactidão em qualquer parte do planeta, independentemente do estado do tempo, o que ajuda na criação de mapas e no fornecimento de informações acerca de rotas a qualquer meio de transporte, também é usado para medir tempos possuindo relógios atómicos para tal função.
 

 

Segmentos do GPS
 
O sistema GPS divide-se em três segmentos: o segmento espacial, o segmento de controlo e o segmento do utilizador.
O segmento espacial, também designado segmento aéreo ou subsistema de satélites, é formado por 24 satélites que estão distribuídos uniformemente por seis órbitas. As órbitas estão contidas em planos que fazem entre si um ângulo de 60º. Os satélites descrevem órbitas aproximadamente circulares e dão duas voltas à Terra por dia (períodos), obtêm energia a partir de painéis solares que são orientados conforme o Sol. Estes, transmitem e captam ondas electromagnéticas que têm que atravessar a atmosfera terrestre, fornecendo dados referentes à posição e ao tempo. Para calcular a posição exacta de um qualquer ponto é apenas necessária a informação de três satélites mas, por uma questão de sincronização e exactidão, acrescenta-se a informação de um quarto.
O segmento de controlo é constituído por cinco estações terrestres que enviam informação aos satélites para controlarem a sua posição e velocidade, e para acertarem os seus relógios de forma a que o tempo marcado em ambos seja equitativo. A composição da atmosfera, na ionosfera e na troposfera, altera a velocidade de propagação das ondas electromagnéticas o que produz erros no sistema, cabe a estas estações controlar ao máximo o erro.
Os segmentos do utilizador dizem respeito aos receptores de GPS e aos seus utilizadores. Estes são receptores com uma unidade de processamento capaz de descodificar, em tempo real, a informação enviada por cada satélite e calcular a posição, já que cada satélite envia sinais diferentes em intervalos de tempo diferentes, permitem também trocar dados com outros receptores ou computadores e disponibilizam mapas detalhados, os quais permitem obter a melhor rota e visualizar as coordenadas de qualquer ponto.
publicado por Dora Catarina às 20:43

05
Out 08

 As quatro forças fundamentais do universo

O Universo é governado por quatro forças fundamentais: a gravitacional, a electromagnética, a nuclear fraca e a nuclear forte. De todas as forças a gravitacional é a menos intensa  sendo 1040  vezes mais fraca que a nuclear forte. No entanto, o seu alcance é infinito. Ela só é considerada importante quando se fala de massas enormes como planetas,    estrelas, etc.

A força electromagnética também tem um alcance infinito mas ao contrário da gravitacional , a força electromagnética  é muito mais intensa sendo um centésimo mais fraca que a nuclear forte.

A  força nuclear fraca e a nuclear forte possuem um alcance muito pequeno que só se verifica a nível atómico. A nuclear fraca é mais fraca que a nuclear forte e que a electromagnética, a nuclear forte, como o nome indica é a mais intensa de todas as forças sendo ela termo de comparação com as outras.

Forças

Intensidade

Alcance

Gravitacional

10-40

Infinito

Electromagnética

10-2

Infinito

Nuclear fraca

10-5

10-16m

Nuclear forte

1

10-15m

 

 

Cada uma dessas forças tem a sua partícula (bosão) correspondente: o Gluão corresponde à força forte; o fotão à electromagnética; os bosões W e Z  para a força nuclear fraca e acredita-se que o gravitão seja o bosão responsável pela força gravitacional.

O modelo “Standard”  da física das partículas, explica como são interligadas três das quatro forças fundamentais do universo mas não  consegue integrar a força gravitacional; integra a força electromagnética, a nuclear fraca e forte e explica como interagem nas partículas da matéria. Mas apesar da força gravitacional ser a força com que estamos mais familiarizados, ela não tem lugar neste modelo. A teoria quântica descreve o mundo microscópico; a teoria da relatividade geral descreve o mundo macroscópico; as duas não conseguem entender-se e até hoje, ninguém conseguiu conjuga-las matematicamente no modelo “Standard”. Podemos apesar de tudo referir  que como a gravidade não tem grande influencia no mundo microscópico a física quântica integrou perfeitamente o modelo “Standard” embora este exclua uma das quatro forças fundamentais.

Existe ainda um modelo chamado “Superforça” em que foi provado que a elevadas temperaturas a força electromagnética e a força nuclear fraca se juntavam criando um força mais intensa. Os físicos de hoje acreditam que se aumentarmos  a temperatura para valores elevadíssimos a nuclear forte se juntaria às outra e se aumentarmos ainda mais até a força gravítica se juntaria criando assim uma superforça ( quando os cientistas dizem juntar querem dizer impossível de discernir as quatro forças umas das outras) .Este modelo, ao contrario do modelo “Standard”, consegue incluir a força gravitacional

Fontes

http://public.web.cern.ch/public/fr/Science/Superforce-fr.html

http://public.web.cern.ch/public/fr/Science/StandardModel-fr.html

http://public.web.cern.ch/public/en/Science/Glossary-en.php

publicado por J.Royer.C às 19:57

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