Engenharia _Mecanica_Fisica

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Engenharia Mecânica (202109527801)
BASES FÍSICAS (EEX0001/5679594) 9006
Apresentação do Método Científico, das Metodologias Científicas e de uma breve história da Ciência, identificando o princípio da medida científica, suas grandezas e unidades básicas de acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI).
1º Capítulo Modulo 1
Relacionar a filosofia da Grécia Antiga com a origem do Universo e a Ciência
Filosofia da Grécia Antiga
A tradição filosófica ocidental surgiu na Grécia Antiga, período classificado entre os anos 700 a.C. e 250 d.C. O primeiro filósofo grego a propor a racionalidade e o pensamento livre como formas de compreender os fenômenos universais da natureza foi Tales de Mileto (624-546 a.C.). Sua metafísica se opunha à mitologia grega, tradição oral milenar que explicava a origem do Universo e seus fenômenos por meio de divindades religiosas, numa tradição dogmática incontestável até então.
Os filósofos pré-socráticos— Tales, Anaximandro (610-546 a.C.), Anaxímenes (588-524 a.C.) e Pitágoras (570-495 a.C.) — acreditavam que se pudéssemos compreender os fenômenos da natureza e do Universo preferencialmente por meio da Matemática, de forma racional e lógica, estaríamos livres dos caprichos dos deuses mitológicos e mais próximos da verdade universal. Devemos a essa escola e seus filósofos o nascimento do pensamento científico ocidental.
Tales de Mileto (624-546 a.C.) propôs que a água fosse a matéria-prima do Cosmo e há relatos históricos de que ele teria previsto um eclipse solar em 585 a.C. Infelizmente, nenhum dos seus escritos foi conservado, mas sabemos que sua escola introduziu avanços na Matemática, em particular na Geometria, e na previsão de melhores colheitas a partir da observação dos fenômenos climáticos, diferente das anteriores súplicas aos deuses.
Pitágoras (570-495 a.C.), provável discípulo de Anaxímenes da escola de Mileto, avançou nas ideias racionais e lógicas. Propôs que poderíamos compreender o Cosmo e suas relações por meio da Matemática como modelo ideal do pensamento filosófico metafísico.
Pitágoras acreditava que somente a razão e a Matemática seriam imortais. Devemos a ele os conhecimentos iniciais da Geometria, Álgebra e Trigonometria, o Teorema de Pitágoras e a compreensão dos fundamentos da Matemática na música, com os harmônicos e as divisões em oitavas.
Heráclito (535-475 a.C.) sugeriu o eterno fluxo dos contrários (dia e noite, quente e frio etc.), apresentando a ideia de equilíbrio e de conservação.
Parmênides (515-445 a.C.) acreditava na unicidade do Universo e que todos os fenômenos derivavam da mesma origem, conceito amplamente buscado entre os físicos contemporâneos.
Demócrito (460-371 a.C.) e Leucipo (século V a.C.) introduziram a atomística e afirmaram que, além de átomos, nada mais existe. Segundo eles, existiria um número infinito de átomos, mas que a combinação deles seria finita, o que explicaria o número limitado de substâncias.
Empédocles (490-430 a.C.) apresentou o conceito dos quatro elementos, ao qual chamou de quatro raízes da matéria: fogo, água, ar e terra.
Platão (427-347 a.C.) nos apresentou o pensamento socrático. Fundou uma escola filosófica em Atenas, a Academia, para propagar o método de Sócrates e a sua própria Filosofia das formas perfeitas, ideais e imutáveis. A razão seria capaz de explicar todos os fenômenos universais e humanos, reforçando assim a base da filosofia grega. Ele pregava que estamos presos no mundo dos sentidos ilusórios e que, para reconhecermos a verdade das coisas, devemos racionalmente compreender o ideal perfeito.
A Filosofia de Platão alcançou o mundo islâmico medieval e contribuiu com as fundações do Racionalismo do século XVII, o período Renascentista. Sua concepção é considerada a base da Filosofia ocidental moderna pela quantidade e profundidade dos temas sobre os quais escreveu e tratou.
Aristóteles (384-322 a.C.) estudou na Academia de Atenas, foi aluno de Platão, de quem recebeu grande influência, mas discordava da filosofia das formas porque acreditava ser possível, observando a natureza, encontrar a verdade sobre os fenômenos. A partir das experiências com o mundo, compreenderíamos as qualidades universais de que falava Platão. Essa abordagem de Aristóteles é um dos pilares das ciências modernas, a obtenção do conhecimento pela experiência, buscando racionalmente a verdade.
Fundou sua escola em Atenas, o Liceu. Sua abordagem inicial se deu nos campos da Botânica e da Zoologia. Aristóteles introduziu um método lógico e sistemático de seleção dos reinos animal, vegetal e mineral, conhecido por silogismo. Também foi o autor da classificação básica das ciências.
O pensamento de Aristóteles, apesar de imperfeições nos campos da ética atual (não rejeitava a escravidão) e da Astronomia, provocou uma revolução na Filosofia e nas Ciências.
Aristóteles foi o instrutor (preceptor) de Alexandre, o Grande. Com a morte de Alexandre, veio o declínio da Grécia Antiga e o início do período Helenístico, com a ascensão de Roma.
Importante
A divergência de Aristóteles em relação a Platão, deu origem a duas linhas filosóficas no século XVII, os Racionalistas (Platônicos) e os Empiristas (Aristotélicos)
Eratóstenes (276-194 a.C.) obteve um incrível feito científico, a medida da circunferência da Terra por meios geométricos e experimentais:	
Ele posicionou hastes verticalmente durante o solstício (o dia mais longo do ano) nas cidades de Syene (atual Assuã) e Alexandria.
Observando a sombra projetada no solo em Alexandria quando em Syene o sol estava exatamente sobre a haste e, portanto, sem sombra projetada no solo, obteve o ângulo de inclinação formado entre dois raios de circunferência, partindo do centro do planeta até as duas cidades. Assim, ele obteve o perímetro médio da Terra.
Arquimedes (287-212 a.C.), famoso pelo Princípio de Arquimedes, Princípio do Empuxo da Mecânica dos Fluidos, há mais de dois mil anos, foi o primeiro filósofo-cientista a seguir o que chamamos atualmente de Método Científico.
Modulo 2
Reconhecer a formalização do Método Científico e da Metodologia Científica na Renascença
Método científico
A ascensão do Império Romano (27 a.C.-395 d.C.), antes da divisão em Impérios do Ocidente e do Oriente, introduziu uma ruptura na difusão do conhecimento e da Filosofia na Europa, em contraposição ao imenso florescimento cultural ocorrido anteriormente na Grécia.
A única exceção foi o estoicismo, escola de pensamento admirada pelos romanos por sua valorização da conduta virtuosa e do cumprimento dos deveres. Foi o início da Idade da Trevas, no sentido desse recrudescimento, a Era Medieval (250-1500 d.C.).
O cristianismo romano (380-395 d.C.) e o crescimento do poder da Igreja como religião e Estado (depois da queda de Roma), monopolizando as verdades de forma dogmática e contrariando o pensamento filosófico grego livre de crenças, favoreceu interpretações da natureza, como a geocêntrica (a Terra como centro do Universo), estendendo essa estagnação científica e cultural por mil anos, durante toda a Idade Média.
Filósofos cristãos, como Santo Agostinho (354-430 d.C.), Boécio (480-525 d.C.) e São Tomás de Aquino (1225-1274), propunham a harmonia entre as escrituras cristãs e seus dogmas com as filosofias dos gregos Platão e Aristóteles. Também buscavam a hegemonia da Igreja no pensamento filosófico em várias de suas dimensões, a exemplo da Metafísica, Ética, Epistemologia, entre outras.
A filosofia grega arquivada na biblioteca de Alexandria foi traduzida para o árabe entre 800 e 950 d.C., o que permitiu a era de ouro do pensamento filosófico islâmico.
Pensadores como Avicena (980-1037) e Alhazen (965-1040), este tido como o primeiro cientista do mundo islâmico, usaram o Método Científico em suas descobertas pela primeira vez. Seus trabalhos e métodos em Óptica produziram grande influência nos filósofos e cientistas europeus na Renascença.
A Renascença viu surgir o pensamento filosófico-científico ocidental com força, retomando os trabalhos da filosofia grega antiga. A divergência filosófica entre racionalistase empiristas permanecia.
Francis Bacon (1561-1626 d.C.) não foi o primeiro cientista experimental que se tem notícia; Alhazen, no mundo islâmico, e outros conduziram experimentos séculos antes. A enorme importância de Bacon se deve à sua estruturação do Método Científico. Para ele, o propósito da Ciência era a qualidade de vida das pessoas e, para tanto, a Ciência deveria seguir sem influência da Igreja, distante de dogmas e ser estruturada em um método para alcançar seu intento, colocando a experiência prática em nível fundamental de importância.
Bacon foi além da mera observação dos fenômenos, ele propunha a experimentação ativa, induzida e repetitiva em busca das verdades da natureza. Em 1620, com a publicação de seu livro Novum Organum, foi o primeiro a explicar seu método de raciocínio e experimentação com três pilares: Observação, Dedução e Experimentação.
Ele nos ensinou a lutar contra as quatro barreiras psicológicas que perturbam a trajetória científica, as quais chamou de ídolos da mente:
Ídolos da Tribo: A tendência dos seres humanos como espécie que generaliza.
Ídolos do Mercado: Nossa tendência a permitir que convenções sociais, distorça nossa experiência.
Ídolos do Teatro: a influência dos dogmas filosóficos e científicos.
Ídolos da caverna: Nossa inclinação para impor preconceitos no lugar do exame criterioso sobre a natureza.
Segundo Bacon, devemos lutar contra todos esses ídolos para alcançar o conhecimento sobre a natureza e o mundo. A filosofia de Bacon coloca a experimentação ativa e prática em primeiro plano na ciência.
Criticado por não considerar que a formulação teórico-hipotética pura poderia produzir relevantes saltos científicos, Bacon introduziu uma fundamental mudança no modo de pensar em ciências com sua lógica de pensamento científico, a filosofia da Técnica Científica.
Galileo Galilei (1564-1642, d.C.), conhecido como o teórico do empirismo, aquele que nos ensinou didaticamente que a experimentação física era fundamental à compreensão dos fenômenos da natureza. Em seu famoso livro Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze, attenenti alla meccanica e i movimenti locali, Galileo descreve suas observações, suas hipóteses, seus modelos e suas conclusões fenomenológicas. Tendo por fundamento a experiência natural, mesmo sem os recursos atuais, Galileo descreveu os fenômenos de fricção e como o movimento se processa sem fricção, o que é algo genial.
Em sua descrição sobre a queda-livre de uma pena e uma bola de canhão, concluiu de forma correta que ambos chegariam ao solo simultaneamente na ausência de atrito com ar atmosférico. Com isso, ele nos ensina a pensar de forma isenta, analisando cada efeito e sua ausência. Depois de Galileo, cujos ensinamentos nos foram deixados como legado, não podemos desconsiderar o poder do Método Científico para toda a Ciência e para a humanidade.
René Descartes (1596-1650, d.C.), autor do aforismo “Penso, logo existo”, buscava verdades inquestionáveis a partir das quais pudesse construir seu raciocínio e pensamento científico. Encontrou, ao propor sempre duvidar de tudo, a certeza da própria existência que chamou de primeira verdade, seu primeiro axioma. Assim, em 1637, com seu livro Discurso do Método, propôs seu método de raciocínio cartesiano:
· Duvidar de tudo
· Procurar verdades inquestionáveis (axiomas)
· Deduzir novas verdades a partir desses axiomas
Supernovas tipo IA
São estrelas em colapso gravitacional que emitem radiação como um farol de navegação e assim permitem que se possam usar essas informações para triangular sua localização a partir do deslocamento para o vermelho ( redshift) dessa radiação.
A Metodologia Científica é o estudo do processo adotado para alcançar os propósitos do Método Científico:
1. Experimentação é a observação dos fenômenos, sejam físicos ou não. Qualquer fenômeno requer experimentação ou observação. Antes de qualquer coisa, sem nos apegarmos a crenças, ideologias, dogmas ou opiniões, devemos observar os fenômenos por experimentação. Qualquer fenômeno científico é passível de observação e precisa ser primeiramente observado por experimentos amplos, não limitadores das considerações, livres de crenças e ideologias, e os dados gerados devem ser completamente respeitados.
2. Hipótese é a formulação sobre o que se intui que ocorrerá, o que produzirão os fenômenos observados. Hipóteses são sugestões acerca do que acontece, dos fenômenos, dos mecanismos, da matemática, dos processos, dos meios, enfim, tudo que possa ter produzido os dados observados com o intuito de formular modelos ou modelagens.
A- Modelo ou projeto é uma fase da hipotetização, a transformação das ideias hipotéticas em moldes estruturados, articulados, que explicam os mecanismos, os fenômenos observados a partir de delimitações. Dito de outra maneira, na mecânica de Newton, com suas leis e todo o resultado de séculos de estudo da mecânica do movimento, os fenômenos térmicos não são introduzidos diretamente. Isso não significa que Newton não os conhecia, mas que optou pela modelagem dos fenômenos mecânicos do movimento sem as complexidades adicionais das ciências térmicas.
Os modelos tratam as hipóteses a fim de simplificar as possíveis respostas e dúvidas sobre os fenômenos que produziram os dados experimentados. Um modelo é uma simplificação de fenômenos, idealizado. Estará sempre limitado às suas concepções iniciais.
A partir de modelos hipotéticos, pode-se adicionar outras complexidades para avançar na compreensão dos fenômenos pesquisados.
Exemplo: O problema do Oscilador Harmônico Simples Horizontal é modelado como unidimensional, sem qualquer fricção (atrito) e sem forças externas. A partir da compreensão das soluções e fenomenologia desse modelo, concordando com os experimentos, outra complexidade é introduzida, resultando no modelo do Oscilador Harmônico Amortecido, quando incluímos fricção, e do Oscilador Harmônico Amortecido Forçado, quando introduzimos, além de fricção, força externa harmônica.
B- A modelagem é parte fundamental inerente à hipótese, delimitando a questão em parâmetros menos complexos. Assim, podemos afirmar que todos os modelos físicos que resultaram em leis físicas são delimitados em intervalos de validade escalar de energias e de dimensões, são modelos efetivos da realidade física. 
A delimitação dos modelos, das teorias e das leis físicas é recorrente, pois todas as teorias físicas são efetivas. Após a propositura de um modelo teórico ou fenomenológico, realiza-se a confrontação do modelo proposto com os dados observados experimentalmente
Exemplo: A mecânica newtoniana é uma teoria efetiva do estudo do movimento mecânico dos corpos rígidos, ou seja, ela não tem condições de explicar fenômenos térmicos ou quânticos. Significa que essa teoria tem limite de validade de baixas velocidades (quando comparada à velocidade da luz), dimensões não quânticas (não explicando fenômenos do Universo das partículas fundamentais e ou de escalas pequenas), e não explica fenômenos de larga escala do Universo, regidos pela relatividade geral.
C- Teste dos modelos é fase, também fundamental, em que os modelos serão testados dentro de seus limites de validade e parametrizações hipotetizadas, confrontando dados obtidos da experimentação e da observação. Por meio de gráficos, com tratamento estatístico, expõem-se os dados dos fenômenos com suas curvas representativas, muitas vezes utilizando dados simulados, gerados pelo modelo de simulação, com curvas teóricas ou teórico-simuladas.
Exemplo: Atualmente, com o desenvolvimento das simulações computacionais, o confronto de resultados não é realizado somente por via de curvas gráficas, mas também por simulações dos fenômenos completos em computador. Com o confronto de resultados, modelo versus fenômeno, dentro de parâmetros das ciências estatísticas, e quando reproduzidos os mesmos resultados por diferentes grupos de pesquisadores e laboratórios, chega-se às conclusões necessárias para se propor uma tese, ou teoria.
3. Tese ou Teoria. Com o acordo entre hipóteses,com a modelagem dentro dos limites estabelecidos por elas, confrontados os resultados do modelo com os experimentos por testes científicos com rigores estatísticos, e verificados os resultados por outros grupos científicos, pode-se então elevar o modelo à condição de tese ou teoria. De acordo com o Método Científico, teoria é o estágio final de uma investigação científica, quando não restam mais dúvidas quanto aos aspectos mais fundamentais de um fenômeno
(Obs.: O Método Científico refuta qualquer forma de investigação não isenta. As experiências pessoais, opiniões, sentimentos e crenças não são o caminho da Ciência, como bem ensinado por filósofos e cientistas desde a Renascença).
Modulo 3
Reconhecer a Metodologia Científica na Ciência Moderna
A Ciência Moderna Uma das habilidades humanas básicas é a de medir. Desde a necessidade mais elementar até a mais sofisticada, a medida está associada à nossa capacidade científica. Contar o número de membros de uma comunidade ou a quantidade de alimentos, de cada tipo ou classe, por número de elementos, tamanho ou peso, significa medir. Verificar os danos causados por um evento climático ou o resultado de uma batalha entre tribos da Antiguidade são procedimentos de medida. Sempre estamos medindo grandezas e quantidades em unidades de medidas
Grandezas físicas de base A medida em Física, como em qualquer Ciência, traduz uma comparação. Para medir, precisamos identificar a grandeza a ser mensurada e uma referência em unidades significativas para que possamos comparar nossa medida com o padrão dessa grandeza.
O Sistema Internacional de Unidades (SI) definiu o metro (m) como unidade física básica de comprimento. Isso significa que, para medirmos a grandeza comprimento com instrumentos de medida padronizados e calibrados de acordo com o SI, compararemos o metro (m) padrão com o que estivermos medindo dessa grandeza. Se quisermos medir a grandeza massa, utilizaremos a unidade padronizada do quilograma (Kg).
Todas as grandezas físicas possuem padrões no SI, ou seja, unidades de medida SI.
Escalas de medida são uma sequência ordenada de pontos em um equipamento de medida ou em uma representação gráfica de medidas, podendo ser dispostas em múltiplos ou potências da unidade da grandeza física. A escala pode ser linear, quadrática, exponencial, logarítmica etc. Assim, o comprimento, com sua unidade de medida SI, o metro, tem variações lineares desde o zero até o infinitamente grande, pertencentes ao conjunto matemático dos números reais.
De acordo com o Sistema Internacional de Unidades, são sete as grandezas físicas básicas convencionadas e suas dimensões canônicas
	GRANDEZA FÍSICAS BÁSICAS
	Comprimento
	L
	Massa
	M
	Tempo
	T
	Corrente Elétrica
	I
	Temperatura Termodinâmica
	Ø
	Quantidade de Substância
	N
	Intensidade luminosa
	J
Essas grandezas são independentes por convenção. Todas as outras, chamadas de grandezas derivadas, podem ser definidas por equações algébricas baseadas em leis físicas em termos das grandezas básicas. Logo, no escopo dimensional, força é definida como M L T-2, ou seja, em termos de unidades de medidas, 1 Newton = 1 kg m / s2 para as unidades SI de força, massa, comprimento e tempo. Isso não significa, de modo algum, serem essas sete mais importantes, ou suficientes para todos os fenômenos físicos. A questão está na medida experimental.
É importante ressaltar que, embora as grandezas físicas básicas sejam independentes, suas unidades básicas (metro, quilograma, segundo ampere, kelvin, mol e candela) não são, pois se definem umas em relação às outras:
· O metro incorpora o segundo;
· O ampere incorpora o metro, o quilograma e o segundo;
· O mol incorpora o quilograma;
· A candela incorpora o metro, o quilograma e o segundo.
Kg: O quilograma é a unidade de massa; ele é igual à massa do protótipo internacional do quilograma. Obs.: O INMETRO admite como grafia técnica o verbete Kilograma.
M: O metro é o comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo durante um intervalo de tempo de 1/299 792 458 de segundo.
S: O segundo é a duração de tempo de 9.192.631.770 períodos da radiação correspondente à transição entre os dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de césio 133. Essa definição se refere a um átomo de césio em repouso, a uma temperatura de 0K.
A: O ampere é a intensidade de uma corrente elétrica constante que, se mantida em dois condutores paralelos, retilíneos, de comprimento infinito, de seção circular desprezível, e situados à distância de 1 metro entre si, no vácuo, produz entre os condutores uma força igual a 2 x 10-7 newton por metro de comprimento.
K: O kelvin é a fração 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto triplo da água. Disso resulta que a temperatura termodinâmica do ponto triplo da água é exatamente 273,16 kelvins, Ttpw = 273,16 K.
MOL: O mol é a quantidade de substância de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos átomos existem em 0,012 quilograma de carbono 12. Quando se utiliza o mol, as entidades elementares devem ser especificadas, podendo ser átomos, moléculas, íons, elétrons, assim como outras partículas ou agrupamentos especificados de tais partículas.
CD: A candela é a intensidade luminosa, numa dada direção, de uma fonte que emite uma radiação monocromática de frequência 540 x 1012 hertz e que tem uma intensidade radiante nessa direção de 1/683 watt por esferorradiano.
Redefinição do Sistema Internacional de Unidades - SI
Historicamente, algumas unidades básicas SI foram definidas originalmente em termos de peças e materiais físicos sólidos, como o caso do metro padrão e do quilograma padrão. Com a evolução, tivemos as seguintes atualizações:
· A definição do metro padrão foi modificada para a atual definição em termos da constância da velocidade da luz no vácuo.
· As unidades básicas Kelvin, ampere e mol também foram alteradas em função de constantes fundamentais da natureza:
· Kelvin será função da constante de Boltzmann.
· Ampere será função da carga do elétron.
· Mol será função do número de Avogadro.
Obs.: Todos esses desenvolvimentos dos processos de medida e definição destas três unidades básicas, já haviam sido obtidos, mas somente em fins de 2018, conseguiu-se aprovar a nova definição do quilograma padrão em função da constante de Planck, sendo implementadas conjuntamente em 20 de maio de 2019.
As sete unidades básicas SI são função de constantes fundamentais da natureza.
Princípio da Medida: toda medida possui uma incerteza. Não é possível medir com exatidão ou perfeita acuracidade; nenhuma medida é ou será exata.
As medidas podem ser: Objetivas com grandeza escala de unidade objetiva ou Subjetivas com grandeza escala de medida subjetiva.
No Brasil - o INMETRO é o responsável pela, qualidade e medidas.
Medir é comparar.
O que é Ciência? Tudo que puder ser medido, com os princípios do Método Científico e suas metodologias, de forma objetiva e isenta, livre de dogmas, crenças e opiniões, pode ser classificado como Ciência.
 O desenvolvimento do Método Científico, desde a Grécia Antiga até os dias atuais, relaciona-se à nossa evolução científica, tecnológica e do próprio conhecimento, o que chamamos de Teoria do Conhecimento. Não é possível fazer Ciência e seus recursos sem o Método Científico e suas metodologias.
Conclusão:
Todo processo de conhecimento é uma realização do Método Científico. Qualquer procedimento de medição de grandeza científica, recorre às suas metodologias. Nenhum texto, artigo, tese, monografia e normas técnicas pode deixar de tê-lo em sua concepção. Qualquer pesquisa, para que possa ser validada e certificada, segue o Método Científico. Em resumo, nossa compreensão da natureza em suas amplas dimensões científicas somente existe graças ao Método Científico.
Observações
Na ciência o calor é sinônimo de energia que está transitando – energia que está sendo trocadas entre os corpos que estão em diferentes temperaturas.
Temperatura – é um grau de agitação das moléculas.
A Temperatura tem mais de três escalas, mas asprincipais delas são °C, °F e K.
Ponto fixo do °C vai de 0 a 100
Ponto fixo do °F vai de 32 a 212
Ponto fixo do K vai de 273 a 373
Calor Ora irá mudar a temperatura (Sensível) ou mudará a fase (Latente), pois a pressão será a mesma.
Temperatura (Sensível) q=m.c.∆t
Fase (Latente) q=m.L
Quem ganha calor, tem calor positivo, quem perde calor tem calor negativo.
Qa+Qb=0 (pois quem ganha está positivo (+) e quem perder está negativo (-).
 [(+1) +(-1)] =0
As substâncias se apresentam em três estados físicos:
Sólido, Líquido e Gasoso.
Pressão e Temperatura, são diretamente proporcionais. 
A equação que segue permite calcular a quantidade de calor recebida ou cedida por um corpo quando sua temperatura varia
Q = m . c . ∆T
𝑚 → É a massa da substância
𝑐 → É o seu calor específico
𝑚 . 𝑐 → O produto m · c é chamado de capacidade térmica (C ) de um corpo.
∆𝑇 → É a variação da temperatura sofrida pela substância
Esta equação permite calcular a quantidade de calor recebida ou cedida quando o corpo muda de fase
Q = mL
L → é chamado de calor latente, que mede a energia necessária para cada grama de uma substância mudar de fase.
TRANSMISSÃO DE CALOR
Existem três formas de transmissão de calor: condução, convecção e irradiação
Na condução, a transferência de calor é feita de molécula a molécula, sem que elas sejam transportadas.
O coeficiente de condutibilidade térmica mede a capacidade que uma substância tem para transferir calor por condução.
Na convecção, a transferência de calor também ocorre de molécula para molécula; porém, simultaneamente, ocorre transporte de matéria: partículas frias se deslocam para as regiões mais quentes, e partículas quentes, para as regiões mais frias
Na irradiação, a transmissão de energia ocorre por ondas eletromagnéticas, que podem se propagar no vácuo. O Sol, por exemplo, produz energia térmica por meio da fusão nuclear, que se propaga no vácuo e atinge a Terra.
Mediante a irradiação de ondas eletromagnéticas na região do infravermelho (invisível para os nossos olhos), é possível enxergar no escuro. Óculos com sensores térmicos são capazes de captar essa radiação e transformá-la em imagem.
DILATAÇÃO TÉRMICA
A dilatação térmica é a mudança nas dimensões de um corpo quando aquecido ou resfriado e depende de três fatores: o tamanho inicial do corpo, a substância que o constitui e a variação da temperatura.
Pode-se dividir a dilatação em três tipos:
Dilatação Linear Esta expressão permite calcular a variação do comprimento de um corpo (ΔL): ∆L = L0 α∆T
𝐿0 → Comprimento inicial do corpo
α → Coeficiente de dilatação linear
∆𝑇 → Variação da temperatura
Os fios de alta tensão nas estradas são curvados para permitir a mudança do seu comprimento quando a temperatura aumenta ou diminui. Esse é um exemplo de dilatação linear, na qual o crescimento de uma dimensão (comprimento) é muito maior que o das outras dimensões (largura e profundidade), que podem ser desprezadas.
Dilatação Superficial ∆A = A0 β∆T
𝐴0 → Área inicial do corpo
β → Coeficiente de dilatação superficial (β = 2α)
É aplicada a corpos que possuem duas dimensões muito superiores à terceira, como placas e chapas.
Dilatação Volumétrica ∆V = V0 γ∆T 
𝑉0 →Volume inicial do corpo
𝛾 → Coeficiente de dilatação volumétrica (𝛾 = 3α)
é aplicada a corpos cujas três dimensões se encontram na mesma ordem de grandeza, como blocos, sólidos e líquidos em geral.
Introdução à Física Mecânica
Cinemática, Dinâmica e os tipos de movimento, as Três Leis de Newton, os conceitos de Energia e Trabalho
2º Capítulo Módulo 1
Distinguir os conceitos básicos de Cinemática
Cinemática é o ramo da Física Mecânica que estuda os movimentos dos corpos sem se preocupar como eles foram gerados nem como são modificados.
No entanto, para entender bem esse tópico, devemos nos familiarizar com alguns termos que serão amplamente utilizados:
· Referencial; não existe um referencial absoluto, no qual todos os movimentos estão associados; por isso, há a necessidade de definir um corpo ou ponto para fixar seu sistema de referência.
· Repouso e Movimento; Quando não há diferença de posição entre ele e outro corpo escolhido no decorrer do tempo. Quando sua posição, em relação a outro corpo, varia com o tempo. Os conceitos de repouso e movimento são relativos: Dependem do referencial escolhido!
· Trajetória; É o caminho percorrido pelo ponto material no decorrer do tempo. Ela pode ser retilínea ou curvilínea, dependendo do referencial considerado.
· Espaço ou posição; O espaço é a grandeza que define as posições (ou marcos) de um corpo em uma determinada trajetória. Para definir a posição, inicialmente é necessário um marco zero, ou seja, um ponto de partida. Além disso, é importante que seja definido um sentido positivo e outro negativo.
· Deslocamento; Deslocamento de um móvel pode ser definido como o vetor que liga o ponto inicial ao final da trajetória. Dessa forma, é a diferença entre estes vetores: Posição final e posição inicial.
· Distância percorrida;
· Tempo; O tempo é absoluto, ou seja, é o mesmo independentemente do referencial. Definir o que é tempo é uma tarefa bem difícil. Desde a época da Grécia Antiga, filósofos, pensadores e cientistas tentam defini-lo. No entanto, é saber medir intervalos de tempo e definir instante de tempo.
· Velocidade; Normalmente, a velocidade é um conceito compreendido por todos. É uma grandeza física vetorial que relaciona a variação de posição (deslocamento) com a temporal, revelando o quanto ela ocorre dado um intervalo de tempo. A velocidade é dada pela razão entre a variação de posição e a quantidade de tempo para que essa variação tenha ocorrido V→=∆S→∆t
Velocidade média (Vm) x velocidade instantânea (Vi)
V→i = dS→dt
· Aceleração, Da mesma forma que velocidade é a grandeza que indica a variação de posição em um determinado intervalo de tempo, a aceleração é a grandeza que relaciona a variação de velocidade em um determinado intervalo de tempo
Eles estão presentes em nosso dia a dia.
Módulo 2
Reconhecer os tipos de movimentos
Movimento Retilíneo Uniforme (MRU)
Quando temos um movimento retilíneo não acelerado, você consegue dizer de que forma esse movimento se desenvolve?
É bem possível que você tenha respondido que o movimento segue uma reta – movimento retilíneo – e que a falta de aceleração indica que a velocidade do móvel é constante. E é exatamente isso que acontece.
Quando a velocidade de um corpo é constante, podemos dizer que o corpo percorre deslocamentos iguais em intervalos de tempos iguais! Por causa dessa característica, esse tipo de movimento é chamado de Movimento Retilíneo Uniforme ou MRU
S=S0+V ⋅ t
O movimento em uma reta, onde a aceleração é constante e diferente de zero é conhecido como Movimento Retilíneo Uniformemente Variado ou MRUV, em que a velocidade sofre variações iguais em intervalos de tempos iguais, ou seja, como a velocidade varia com o tempo, chamamos o movimento de variado. Como essa variação é uniforme (variações de velocidade iguais para intervalos de tempo iguais), então o nome completo do movimento é uniformemente variado.
V=V0+at
Para aceleração no mesmo sentido da velocidade inicial, teremos concavidade para cima, ou seja, movimento acelerado. Para aceleração em sentido contrário ao da velocidade inicial, teremos concavidade para baixo, ou seja, movimento retardado (frenagem).
Módulo 3
Módulo 4
Provas anteriores:
	Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Por que o ideal observador físico é uma máquina?
		
	 
	Porque máquinas, tais como sensores e detectores, apenas fazem medições, sem opiniões ou crenças.
	
	É uma questão de custo do trabalhador.
	
	É uma tradição secular.
	
	Máquinas e Humanos são bons observadores físicos.
	
	Máquinas não se prestam a observadores físicos.
	Respondido em 03/10/2021 18:03:43
	
		2a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Em uma prova de tiro ao alvo, dois atiradores realizam uma sequência de dez tiros cada.
O atirador A concentra todos os tiros em  torno de um ponto distante 30 cm do alvo.
O atiradorB concentra da mesma forma todos os tiros, no entando, todos em torno do alvo correto.
Nesse simples exemplo, escolha a opção que traduza a precisão e a acurácia dos atiradores.
		
	
	Precisão e acurácia são conceitos iguais, a diferença está na tolerância da medição.
	
	O atirador B foi tão acurado quanto o atirador A.
	
	A precisão e a acurácia dos dois atiradores foram iguais.
	 
	O atirador A foi mais acurado do que o atirador B.
	
	O atirador A foi mais preciso do que o atirador B.
	Respondido em 03/10/2021 18:04:16
	
		3a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Em certo instante, um automóvel encontra-se no km 120 de uma rodovia. Em outras palavras, o espaço do automóvel nesse instante é igual a 120 km. Podemos afirmar corretamente que:
		
	
	o automóvel, nesse instante, está em repouso.
	
	a distância do local em que o automóvel está até o km 0, medida em linha reta, é 120 km necessariamente.
	 
	 o automóvel encontra-se a 120 km do km 0, medidos ao longo da trajetória.
	
	o automóvel está em movimento no referido instante, no sentido da trajetória.
	
	o automóvel já percorreu 120 km certamente.
	Respondido em 03/10/2021 18:06:42
	
	Explicação:
O automóvel encontra-se a 120 km do km 0, medidos ao longo da trajetória.
	
		4a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um truque interessante é puxar rapidamente a toalha que se encontra sobre uma mesa cheia de louças e as louças não caírem. Isso é possível devido à lei:
 
		
	
	De Aristóteles
	
	Da aceleração
	 
	Da Inércia
	
	Da gravitação
	
	Da ação e reação
	Respondido em 03/10/2021 18:08:11
	
		5a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Em procedimentos médicos, é muito comum injetar soro na veia dos pacientes. Para que o soro possa fluir para dentro da veia do paciente, os enfermeiros colocam a bolsa de soro em uma posição acima de onde se encontra a veia onde foi inserida a agulha. Esse procedimento é correto, pois está de acordo com o princípio de:
		
	 
	Stevin
	
	Arquimedes
	
	Bernoulli
	
	Torricelli
	
	Pascal
	Respondido em 03/10/2021 18:12:44
	
		6a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um recipiente cilíndrico contendo determinado líquido é encerrado por um êmbolo móvel, conforme mostra a figura a seguir:
  
Sem aplicar força alguma no êmbolo, a diferença de pressão entre os pontos A e B, distantes h = 10 cm, é de 3,0 x 105 Pa. A partir de determinado instante, uma força constante de 50 N é aplicada ao êmbolo, cuja seção reta é de 10 cm². 
Dado: g = 10 m/s².
Sabendo que a densidade do líquido é de 2,0 x 103 kg/m³, a diferença de pressão entre A e B a partir desse momento será igual a:
		
	
	4,5 x 105 Pa
	 
	3,0 x 105 Pa
	
	3,5 x 105 Pa
	
	5,0 x 105 Pa
	
	4,0 x 105 Pa
	Respondido em 03/10/2021 18:11:55
	
		7a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	(UEFS - 2017) Determinados aparelhos elétricos precisam ter seu funcionamento interrompido quando a temperatura atinge certo valor, chamada de Temperatura Crítica (TC). 
Para fazer esse controle, alguns aparelhos utilizam um dispositivo baseado na dilatação térmica desigual, sofrida por metais diferentes. Ele interrompe a corrente elétrica (i) no aparelho quando a temperatura atinge um valor igual a TC, conforme mostram as figuras a seguir:
Para que o dispositivo funcione como nas figuras 1 e 2, considerando os valores dos coeficientes de dilatação linear da tabela, os metais A e B da lâmina bimetálica representada podem ser, respectivamente:
		
	
	Ferro e aço.
	 
	Aço e alumínio.
	
	Zinco e ferro.
	
	Zinco e alumínio.
	
	Alumínio e ferro.
	Respondido em 03/10/2021 18:13:57
	
		8a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Duas cargas elétricas puntiformes distam 20 cm uma da outra. Alterando essa distância, a intensidade da força de interação eletrostática entre as cargas fica 4 vezes menor. A nova distância entre elas é:
		
	
	10 cm.
	 
	40 cm.
	
	30 cm.
	
	20 cm.
	
	 50 cm.
	Respondido em 03/10/2021 18:14:10
	
	Explicação:
O aluno deve utilizar a Lei de Coulomb para deduzir a nova distância.
	
		9a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	No que diz respeito aos aparelhos de medição elétrica, considere as afirmativas:
I.    O amperímetro é o aparelho utilizado para medição de corrente elétrica em um circuito;
II.    Voltímetro é o aparelho usado para medir a tensão ou diferença de potencial entre dois nós de um circuito;
III.     Ao ligarmos um amperímetro e um voltímetro em um circuito, o primeiro deve estar em paralelo com o elemento, e o segundo ligado em série com o elemento a ser analisado;
IV.     Ao ligarmos um amperímetro e um voltímetro em um circuito, o primeiro deve estar em série com o elemento, e o segundo ligado em paralelo com o elemento a ser analisado.
Está(ão) correta(s): 
		
	
	Apenas I e IV
	 
	Apenas I, II e IV
	
	Apenas I, III e IV
	
	Apenas I, II e III.
	
	Apenas I e III.
	Respondido em 03/10/2021 18:15:57
	
		10a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Uma partícula de carga 4.10-18 C e massa 2.10-26 kg penetra, perpendicularmente, em uma região que possui um campo magnético uniforme de 2.10-3 T, com velocidade de 8.105 m/s. O raio da trajetória descrita pela partícula é de:
		
	
	20 cm 
 
	
	20m
	 
	2 m
	
	2 km
	
	200 m
	Respondido em 03/10/2021 18:17:34
		Por que o ideal observador físico é uma máquina?
	
	
	
	Máquinas e Humanos são bons observadores físicos.
	
	
	Máquinas não se prestam a observadores físicos.
	
	
	É uma questão de custo do trabalhador.
	
	
	Porque máquinas, tais como sensores e detectores, apenas fazem medições, sem opiniões ou crenças.
	
	
	É uma tradição secular.
	Data Resp.: 30/09/2021 20:46:04
	
	
	 
		
	
		2.
		Em uma prova de tiro ao alvo, dois atiradores realizam uma sequência de dez tiros cada.
O atirador A concentra todos os tiros em  torno de um ponto distante 30 cm do alvo.
O atirador B concentra da mesma forma todos os tiros, no entando, todos em torno do alvo correto.
Nesse simples exemplo, escolha a opção que traduza a precisão e a acurácia dos atiradores.
	
	
	
	A precisão e a acurácia dos dois atiradores foram iguais.
	
	
	O atirador A foi mais acurado do que o atirador B.
	
	
	Precisão e acurácia são conceitos iguais, a diferença está na tolerância da medição.
	
	
	O atirador A foi mais preciso do que o atirador B.
	
	
	O atirador B foi tão acurado quanto o atirador A.
	Data Resp.: 30/09/2021 20:47:38
	
	
	 
		
	
		3.
		Uma bomba elétrica, trabalhando em sua máxima eficiência, consegue transportar 300 litros de água até uma altura de 20 metros em 4 minutos. Sabendo-se que o motor que gira o rotor da bomba consome 500W da rede elétrica, o rendimento máximo dessa bomba é:
Considere g= 10m/s2 e densidade da água 1,0kg/litro.
Dica: Rendimento é dado pela razão entre a potência útil e a potência consumida.
	
	
	
	80%
	
	
	25%
	
	
	75%
	
	
	40%
	
	
	50%
	Data Resp.: 30/09/2021 21:01:36
	
	
	 
		
	
		4.
		McDonnell Douglas F-15 Eagle é um caça táctico altamente manobrável, que pode operar sob todas as condições atmosféricas. Considere dois caças F-15 em um vôo de testes em um movimento perfeitamente vertical. Em um determinado instante, um dos caças está a uma altitude de 1500 metros em relação ao solo, com velocidade instantânea de 100m/s e com aceleração de 20 m/s² (subindo). O segundo caça está um pouco abaixo, a 500 metros de altitude, com velocidade de 120 m/s, e subindo com aceleração de 30 m/s².  Determine a diferença de altitude dos caças após 2 segundos.
	
	
	
	940 metros
	
	
	800 metros
	
	
	500 metros
 
	
	
	2500 metros
	
	
	1000 metros
	Data Resp.: 30/09/2021 21:01:00
		Explicação:
A resposta correta é 940 metros. 
Aplicando a equação do espaço para o Jato 1, é possível determinar sua altitude após 2 segundos, que no caso vai ser de 1740 metros.
Repetindo o raciocínio para o Jato 2, sua altitude após 2 segundos será de 800 metros.Logo a diferença de altitude entre eles será de 1740 - 800 = 940 metros
	
	
	 
		
	
		5.
		Um fluxo de água atravessa um tubo cilíndrico de diâmetro igual a 20 cm, a uma velocidade de 2 m/s. A partir de determinado ponto, há um estreitamento no tubo, e este passa a ter um diâmetro igual a 10 cm. 
Dessa forma, a vazão de água no tubo, em litros por segundo, e a velocidade da água, em metros por segundo, na segunda parte do tubo, são, respectivamente: 
	
	
	
	20 ; 8
	
	
	20ππ ; 8
	
	
	40 ππ ; 4 
	
	
	200 ; 16
	
	
	20ππ ; 16
	Data Resp.: 30/09/2021 21:00:40
	
	
	 
		
	
		6.
		Um recipiente cilíndrico contendo determinado líquido é encerrado por um êmbolo móvel, conforme mostra a figura a seguir:
  
Sem aplicar força alguma no êmbolo, a diferença de pressão entre os pontos A e B, distantes h = 10 cm, é de 3,0 x 105 Pa. A partir de determinado instante, uma força constante de 50 N é aplicada ao êmbolo, cuja seção reta é de 10 cm². 
Dado: g = 10 m/s².
Sabendo que a densidade do líquido é de 2,0 x 103 kg/m³, a diferença de pressão entre A e B a partir desse momento será igual a:
	
	
	
	4,0 x 105 Pa
	
	
	3,5 x 105 Pa
	
	
	4,5 x 105 Pa
	
	
	3,0 x 105 Pa
	
	
	5,0 x 105 Pa
	Data Resp.: 30/09/2021 21:00:35
	
	
	 
		
	
		7.
		Imagine dois corpos A e B com temperaturas TA e TB, sendo TA > TB. Quando colocamos esses corpos em contato térmico, podemos afirmar que ocorre o seguinte fato:
	
	
	
	 Os corpos se repelem.
	
	
	O calor flui do corpo A para o corpo B por tempo indeterminado.
	
	
	O calor flui do corpo B para o corpo A por tempo indeterminado.
	
	
	 O calor flui de A para B até que ambos atinjam a mesma temperatura.
	
	
	Não acontece nada.
	Data Resp.: 30/09/2021 21:00:22
		Explicação:
O calor flui do corpo com maior temperatura para o de menor temperatura até que o equilíbrio térmico seja atingido.
	
	
	 
		
	
		8.
		Uma janela de vidro, cuja condutividade térmica é de 0,8 W/m °C, tem uma espessura de 12 mm e área de 1,5 m2. Sabendo que a diferença de temperatura entre os meios interno e externo é constante e igual a 20 °C, a quantidade de calor que flui através da janela, em uma hora, é dada por:
	
	
	
	18 MJ
	
	
	3,6 MJ
	
	
	7,2 MJ
	
	
	72 MJ
	
	
	36 MJ
	Data Resp.: 30/09/2021 20:59:31
	
	
	 
		
	
		9.
		Considere a associação de resistores abaixo:
 
A resistência equivalente entre os pontos A e B vale:
	
	
	
	120 Ω
	
	
	240 Ω      
	
	
	200 Ω      
	
	
	220 Ω
	
	
	140 Ω      
	Data Resp.: 30/09/2021 20:59:07
	
	
	 
		
	
		10.
		Considere as afirmações a seguir a respeito de ímãs.
I. Convencionou-se que o polo norte de um ímã é aquela extremidade que, quando o ímã pode girar livremente, aponta para o norte geográfico da Terra;
II. Polos magnéticos de mesmo nome se atraem e polos magnéticos de nomes contrários se repelem;
III. Quando se quebra ao meio um ímã em forma de barra, obtêm-se dois novos ímãs, cada um com apenas um polo magnético.
Está(ão) correta(s):
 
	
	
	
	apenas II.
	
	
	apenas I.
	
	
	apenas I e II.
	
	
	apenas III.
	
	
	apenas II e III.
	Data Resp.: 30/09/2021 20:58:04
Questão (Ref.: 202011943138)
O que são grandezas físicas básicas e grandezas físicas derivadas?
· Grandezas físicas básicas, também chamadas de grandezas fundamentais, são aquelas que são, por convenção do SI, definidas independentes. São sete (7) as grandezas básicas no SI. Já as Grandezas derivadas, são definidas em função das grandezas básicas. Exemplo: massa (M), comprimento (L), tempo (T) são grandezas básicas. Velocidade (LT-1), aceleração (L T-2), força (M L T-2) são exemplos de grandezas derivadas, definidas em função de grandezas básicas.
Questão (Ref.: 202011943140)
O que são erros de medida?
· Erros de medida são diferenças entre o valor medido e o valor verdadeiro, ou convencionado, de uma grandeza. Quanto mais acurada uma medida, menor seu erro. Quanto menor o erro de medida, menor a distância entre o valor medido e o valor de referência, ou convencionado, da grandeza medida.
Questão (Ref.: 202011943147)
Um motorista dirige seu automóvel de 5 metros de comprimento a uma velocidade igual a 100km/h por uma estrada paralela a um trilho de trem, quando avista um trem se movendo na mesma direção e sentido que ele. A partir do momento em que o automóvel alcança o último vagão do trem, quanto tempo levará para que ele ultrapasse o trempor completo? O trem tem 395 metros de comprimento e viaja a uma velocidade constante de 60km/h
36S
C =F-32 =K-273
595
Planilha1
	C =	F-32 =	K-273
	5	9	5
GRANDEZAUNIDADESÍMBOLO
ComprimentoMetroM
MassaQuilogramaKg
TempoSegundosS
Corrente
 Elétrica
AmpereA
TemperaturaKelvinK
Quantidade 
de
 matéria
MolMol
Intensidade 
luminosa
CandelaCD
Planilha1
	GRANDEZA	UNIDADE	SÍMBOLO
	Comprimento	Metro	M
	Massa	Quilograma	Kg
	Tempo	Segundos	S
	Corrente
 Elétrica	Ampere	A
	Temperatura	Kelvin	K
	Quantidade de
 matéria	Mol	Mol
	Intensidade 
luminosa	Candela	CD