XX Semana Nacional de Ciência e Tecnologia. Circuito elétrico, efeito Fotoelétrico e Rotação com o Professor Rafael

Tema principal da XX SNCT-Ciências básicas para o desenvolvimento sustentável.

Professor Rafael Rodrigues, na UFCG, campus Cuité-PB, no dia 21 de outubro, na sala de aula da disciplina de Instrumentação em Ciência da Natureza e suas Tecnologias II: eletromagnestismo, das 14h às 16h. As atividades continuarão na UFCG nos dias 25(quarta-feira) e 26(quinta-feira).  Teremos a mostra lúdica de Física.

Segue uma questão de circuito elétrico com associação mista de resistores, que caiu no ENEM 2019.

A  XX semana nacional de ciência e tecnologia ( SNCT), que começou dia 14 e vai até esse domingo, 22.

Consumo da energia elétrica

Em geral, o vilão de consumo de energia elétrica é o chuveiro elétrico, que tem uma potência de 3,5kwh(quilowatts-hora).

Vimos que a ddp=V= trabalho eletrostático(𝝉) dividido pela carga elétrica q, ou seja,

 V=𝝉/q.

.  A unidade de trabalho e energia  no SI: J(Joule), carga elétrica C(Coulomb) e o tempo é s(segundo). Aqui, o professor Rafael explica como calcular a corrente elétrica I, sabendo a potência e a tensão elétrica V(ddp). 

Potência(Pot)= trabalho (𝝉) dividido pelo tempo t=𝝉/t=Vq/t=VI, ou seja, a potência em termos da corrente elétrica torna-se:

Pot=VI,

pois I=q/t é a corrente elétrica. 

A unidade de corrente elétrica no SI: A(ampère). A energia de consumo En=trabalho eletrostático(𝝉) vezes o tempo de consumo(t), ou seja,

En=Pot x t.

Uma unidade de energia bastante usada é a seguinte Quilowatt-hora: kWh. Significa a energia consumida por um aparelho elétrico durante um certo tempo de funcionamento.

Ex: 2kWh=2x1000Wh=2000Wh=2000 whats-hora.

Como calcular o quanto vai pagar pelo consumo de energia elétrica em quilowhatt-hora por mês? Considere um aparelho de ar condicionado com uma potência de 800W, sendo ligado 20h por dia. Qual o consumo de energia em kwh por mês?

Solução

Consome a potência de 800W=0,8kw em 20h por dia, torna-se: 16kwh. Considerando um mês com 30 dias, obtemos o consumo em um mês: 16x30kwh/mês= 480kwh/mês. 

Veja os vídeos com o professor Rafael e o estudante Damião do curso de Licenciatura em Física da UFCG, campus Cuité.                              

http://rafaelrag.blogspot.com/2021/05/atividades-da-disciplina-de.html

A pressão é uma grandeza escalar e definida como sendo a força por unidade de área, ou seja,

P=F/A. 

A força F é exercida pelo fluido sobre um sólido dentro dele.

Unidade no SI: 1 Pa(pascal)=1N/m²

Outras unidades úteis: 

1atm=760mHg=101325Pa=1,01 x 10⁵N/ m²

A massa específica ou Densidade absoluta é a massa do sólido por unidade de volume, 

𝛒=M/V

Unidades de medidas:  g/cm³ . 

No SI: kg/m³

Física Moderna.

Veja mais

Efeito Fotoelérico 

Física moderna, é tudo aquilo que os cientistas estudaram na Física, a partir de 1900.  O efeito Fotoelérico descoberto por Hertz foi explicado por Einstein em 1905, rendeu o prêmio Nobel da Física, em 1921.

A energia de um fóton E=Ꮒ𝝂 é igual a função trabalho W adicionado da energia cinética do elétron, ou seja,

Movimento de Rotação

No final dessa postagem, tem um  o link de um vídeo com a demonstração da conservação do momento angular.

Duas grandezas físicas que surgem quando um corpo com uma distribuiação de massa contínua está em movimento rotacional: Torque e o Momento Angular.

XX Semana Nacional de Ciência e Tecnologia, que encerrará dia 22-10-23.

Física do ponto. No movimento de translação de um corpo contínuo consideramos a aproximação dele ser substituído por um ponto, por exemplo, um planeta, um carro, uma biscicleta, etc.

No movimento de rotação de um corpo rígido, em cada ponto, a velocidade tancendial (velocidade linear v) é diferente e a velocidade angular é constante. Pois, um corpo rígido é definido como tendo todos os pontos girando em um mesmo ângulo, durante um certo intervalo de tempo. Neste caso, considerando o eixo de rotação fixo, em um certo referencial inercial, podemos definir a velocidade angular e aceleração angular.

Velocidade  angular média (𝟂_m) e instantânea  (𝟂).

𝟂_m = ΔΘ/Δt,  

com Δt sendo o intervalo de tempo e  ΔΘ é a    

𝟂 = dΘ/dt.

Aceleração angular média  (𝛂_m) e instantânea (𝛂).

𝛂_m= Δ𝟂/Δt,

𝛂= d𝟂/dt.

Ao invés de considerarmos os ângulos em graus, usamos a defincição do ângulo em radiano.

Em uma circunferência de raio R, um arco S dessa circunferência, delocado por um ângulo Θ é defincio por:

S=RΘ⇔Θ=S/R.

Considerando, uma volta completa, o arco S será o comprimeto da circuferência, ou seja,

S=2𝛑R.

Então,

Θ=S/R=2𝛑R/R=2𝛑 radianos.

Unidades de medida:

Quando o ângulo for dado em radianos(rad), a velocidade  angular será dada em rad/s. 

Rotação mantendo a acelração angular constante, obtém-se as equações da cinemática rotacional análoga a cinemática translacional do moveimento retílineo unifomemente variado(MRUV).

𝛂= d𝟂/dt⇔ ∫d𝟂=𝟂_o + 𝛂∫dt 

⇔ 𝟂=𝟂_o + 𝛂t.

𝟂_o é a velocidade angular constante.

𝟂 = dΘ/dt ⇔ ∫dΘ=Θ_o + ∫𝟂dt 

⇔ Θ=Θ_o + ∫(𝟂_o + 𝛂t)dt=Θ_o + 𝟂_o∫dt + 𝛂∫tdt=Θ_o + 𝟂_ot + 𝛂t²/2,  

⇔ Θ=Θ_o + 𝟂_ot + 𝛂t²/2 

Θ_o é o ângulo constante.

Veja o vídeo.

 

Torque e momento angular como um determinante de uma matriz quadrática.

Matéria relacionda,

  Torque O torque, 𝛕, é definido pelo produto vetorial do vetor posição com uma    força externa. O vetor  posição    tem origem no eixo de rotação...Segue um vídeo com a demonstração da conservação do momento angular, em uma cadeira giratória.

https://rafaelrag.blogspot.com/2023/10/aula-23-instrumentacao-i-demosntracao.html?m=1 

Alô 👍.  Em relação a questão colocada da falta de participação de uma gestão municipal em eventos das áreas de educação e saúde,  é preciso incentivar os jovens na área de divulgação científica. Políticas públicas do governo federal, por exemplo,  o profesor Rafael Rodrigues realzou atividades dentro da progrmação da XX SNCT nos  municípios de Alagoa Grande-PB, Campina Grande Sumé e Cuité. 

 Blog rafaelrag