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Como funciona a Ciência? O que é ensinar? O que é aprender? Mentira é o nome dado as afirmações ou negações falsas ditas por alguém que sabe (ou suspeita) de tal falsidade, e na maioria das vezes espera que seus ouvintes acreditem nos dizeres. Existe verdade absoluta? A Terra noturna A galáxia de Andrômeda (Messier 31, NGC 224), é uma galáxia espiral localizada a cerca de 2,54 milhões de anos-luz de distância da Terra, na direção da constelação de Andrômeda. É a galáxia espiral mais próxima da Via Láctea e seu nome é derivado da constelação onde está situada, que, por sua vez, tem seu nome derivado da princesa mitológica Andrômeda. É a mais larga galáxia do Grupo Local, que também contém nossa Galáxia, a Via Láctea, a galáxia do Triângulo e aproximadamente 30 outras menores. Embora seja mais larga, não é a mais maciça: sua massa de aproximadamente 7.1×1011 é menor do que a da Via Láctea, que contém mais matéria escura. Contudo, contém duas vezes mais estrelas do que a nossa Galáxia, que tem aproximadamente meio trilhão de estrelas. Com uma magnitude aparente 3,4, é um dos objetos astronômicos mais brilhantes do catálogo de objetos do céu profundo do astrônomo francês Charles Messier, visível a olho nu na ausência da Lua. Possui entre 180 e 220 mil anos-luz de diâmetro e uma magnitude absoluta de -21,4. Andrômeda (português brasileiro) era filha de Cefeu, rei da Etiópia, e de Cassiopeia. Foi acorrentada num rochedo como sacrifício para o fim da destruição da Etiópia, causada por um monstro enviado por Poseidon. Fora libertada por Perseu, que a recebeu em casamento. Partiu com Perseu para Argos e, em seguida, para Tirinto, onde viveram por muito tempo, tendo vários filhos, Alceu, Electrião, Estênelo, Gorgófona, Helio, Mestor e Perses. ‘Um grupo de cientistas colocou cinco macacos numa jaula, em cujo centro pôs uma escada e, sobre ela, um cacho de bananas. Quando um macaco subia a escada para apanhar as bananas, os cientistas lançavam um jato de água fria nos que estavam no chão. Depois de certo tempo, quando um macaco ia subir a escada, os outros o enchiam de pancada. Passado mais algum tempo, nenhum macaco subiu mais a escada, apesar da tentação das bananas. Então os cientistas substituíram um dos cinco macacos. A primeira coisa que ele fez foi subir a escada, dela sendo rapidamente retirado pelo outros, que lhe bateram. Depois de algumas surras, o novo integrante do grupo não subia mais a escada. Um segundo foi substituído, e o mesmo ocorreu, tendo o primeiro substituto participado, com entusiasmo, na surra ao novato. Um terceiro foi trocado, e repetiu-se o fato. Um quarto, e finalmente, o último dos veteranos foi substituído.Os cientistas ficaram, então, com um grupo de cinco macacos que, mesmo nunca tendo tomado um banho frio, continuavam a bater naquele que tentasse chegar às bananas. Se fosse possível perguntar a algum deles porque batia em quem tentasse subir a escada, com certeza a resposta seria: “Não sei, as coisas sempre foram assim por aqui...” (Texto atribuído a Albert Einstein) Por que a vida em sociedade é como é? Por que uns têm tanto e outros têm pouco? Por que obedecemos ou contestamos? Por que as pessoas se reúnem ou se tornam rivais? O que nos é proibido e o que nos é imposto por obrigação? Por que os governos se organizam de uma forma ou de outra? ? O que pensar de uma educação que admite o escândalo de um aluno silenciado, marginalizado e imerso na passividade? Um autor que trata do tema competências é Guy le Boterf, o qual descreve o desenvolvimento de competências como sendo a passagem pelos estados de incompetente inconsciente, no qual o sujeito não sabe que não sabe alguma coisa; de incompetente consciente, onde o sujeito sabe que não sabe algo; de competente consciente, no qual o sujeito sabe o que sabe sobre algo; e de competente inconsciente, onde o sujeito não sabe o que sabe, pois teria recursos cognitivos mobilizáveis em situações problema que ainda não conhece. A palavra incompetente pode parecer pejorativa, mas não é esse sentido usual dado ao termo aqui. “...entre outras condições, deixar de considerar o que um futuro profissional vai precisar saber para sua formação universitária, passando a tomar como referência o que precisará saber um jovem para atuar e viver solidariamente em um mundo tecnológico,complexo e em transformação.” Numa sociedade onde o individualismo exacerbado é pregado a todo instante e o mercado de trabalho é o objetivo de todas as ações. Devemos ter em mente que a ocorrência do conhecimento é fruto da interação não neutra entre sujeito-objeto. BUNGEE jumping utiliza uma cinta elástica de comprimento que se estende até atingir um comprimento máximo que é proporcional ao peso do saltador. A elasticidade da cinta determina a amplitude das vibrações resultantes. Se o limite de elasticidade para a correia for excedido, a corda vai quebrar. Sólidos e Elasticidade Photo © Vol. 10 PhotoDisk/Getty Propriedades Elásticas da Matéria Um material elástico retorna a sua forma original após uma deformação. Bola de golfe Elástico Bola de futebol Propriedades Elásticas da Matéria Um material inelástico não retorna a sua forma original após uma deformação. Massa ou pão argila Bola inelástica Elastico or Inelastico? Uma colisão elástica não há perda de energia. A deformação na colisão é totalmente restaurada. Uma colisão inelástica, a energia é perdida e a deformação pode ser permanente. (Click.) Uma mola elástica Uma mola é exemplo de um corpo elástico que pode ser deformado por uma tensão. A força restauradora, F, atua na direção oposta ao deslocamento da oscilação dor corpo. F = -kx x F Lei de Hooke Quando uma mola é tensionada, existe uma força restauradora, que é proporcional ao deslocamento. F = -kx A constante da mola é uma propriedade do material e é dada por: F x m A constante da mola k é uma medida da elasticidade da mola. Tipos de Tensão Uma tensão de tração ocorre quando forças opostas atuam sobre o material se afastando uma da outra. Uma tensão de compressão quando forças opostas atuam sobre o material se aproximando uma da outra. F W Tração F W Compressão Sumário Tensão é o quociente entre a força aplicada F e a área A no qual a força atua: Deformação é variação relativa das dimensões de um material ou da forma de um corpo resultado da aplicação de uma tensão: Exemplos:Variação do comprimento por unidade de comprimento ou variação do volume por unidade de volume inicial. Tensão = F / (A) Tensão e Deformação L DL A A F Deformação (D) = L/L (Parâmetro adimensional) Tensão = Força (F) / área da seção reta (A) Para fios, hastes e barras, existe uma tensão de tração F/A que produz uma deformação dada por: Exemplo 1. Um fio de aço de 10 m de comprimento e 2 mm de diâmetro, está ligada ao teto e um peso de 200 N está pendurado à extremidade. Qual é a tensão aplicada ao fio? L DL A A F Primeiro encontrar a área da seção reta do fio: A = 3.14 x 10-6 m2 Tensão 6,37 x 107 Pa Exemplo 1 (Cont.) O fio de aço se estende de 3,08 milímetros, devido à carga de 200 N. Qual é a deformação longitudinal? L DL Dado: L = 10 m; DL = 3.08 mm Deformação Longitudinal 3,08 x 10-4 Adimensional Limite Elástico O limite elático é a máxima tensão que o material pode sofrer sem uma deformação permanente. W W 2 m Se a tensão exceder o limite elático o comprimento final será maior do que o inicial. Além do limite F W 2 m Resistência (compressão ou tração) A resistência é a tensão eminente que provoca a ruptura. Se a tensão excede a resistência haverá a ruptura! F W W W 2 m W W Exemp. 1(cont). O limite elástico do aço é 2,48 x 108 Pa. Qual é o peso máximo que pode ser suportado por ele, sem sofrer deformação permanente? L DL A A F A = 3.14 x 10-6 m2 F = (2.48 x 108 Pa) A F = (2.48 x 108 Pa)(3.14 x 10-6 m2) F = 779 N Exemplo 2 (Cont.) - A resistência de traçãodo o aço é 4089 x 108 Pa. Qual o peso máximo que pode ser suportado, sem romper o fio? L DL A A F A = 3.14 x 10-6 m2 F = (4.89 x 108 Pa) A F = (4.89 x 108 Pa)(3.14 x 10-6 m2) F = 1536 N Módulos de Elasticidade Desde que o limite elástico não seja excedido, uma deformação elástica (deformação) é diretamente proporcional à magnitude da força aplicada por unidade de área (tensão). Exemplo 2. No exemplo anterior, a tensão aplicada ao fio de aço foi de 6,37 x 107 Pa e a deformação foi de 3,08 x 10-4. Encontre o módulo de elasticidade para o aço. L DL Y = 207 x 109 Pa O módulo de elasticidade longitudinal é denominado de Módulo de Young e é representado pela letra Y Modulo de Young Para os materiais cujo comprimento é muito maior do que a largura ou espessura, nós estamos preocupados com o módulo de elasticidade longitudinal, ou o Módulo de Young (Y). Exemplo 3: módulo de Young para o bronze é 8,96 x 1011 Pa. Um peso 120 N está ligado a um fio de comprimento de 8 m; encontrar o aumento no comprimento. O diâmetro é de 1,5 mm. . 8 m DL 120 N A área de do fio é : A = 1.77 x 10-6 m2 Examplo 3: (Continuação) 8 m DL 120 N Y = 8.96 x 1011 Pa; F = 120 N; L = 8 m; A = 1.77 x 10-6 m2 F = 120 N; DL = ? DL = 0.605 mm Aumento do comprimento: Módulo de Cisalhamento A F F f l d Uma tensão de cisalhamento apenas altera a forma do corpo, deixando o volume inalterado. Por exemplo, considere a forças de cisalhamento iguais e opostas F agindo sobre o cubo abaixo: A força de cisalhamento F produz um ângulo de cisalhamento f. O anglo f é a deformação e a tensão é dada por F/A como para tração e compressão. Módulo de Cisalhamento F F f l d A A deformação é o ângulo expresso em radianos: A tensão é a força por unidade de área: O módulo de cisalhamento S é definido como o quociente entre a tensão F/A e a deformação de cisalhamento f: Unidade:Pascal Exemplo 5. Uma viga de aço (S = 8,27 x 1010 Pa) tem 1 cm de diâmetro passa 4 cm da parede. Uma força de cisalhamento de 36.000 N é aplicado à extremidade dela. Qual o deslocamento da viga em relação à horizontal? d l F Area: A = 7.85 x 10-5 m2 d = 0.222 mm Elasticidade Volumar Nem todas as deformações são lineares. Às vezes, uma tensão aplicada F / A resulta em uma diminuição do volume. Nesses casos, há módulo de compressibilidade volumar B. O módulo de compressibilidade volumar B é negativo devidoà diminuição do volume Módulode Compressibilidade Volumar Como F / A é geralmente a pressão P, podemos escrever : Unidade em pascal (Pa) desde a deformação seja adimensional. Exemplo 6. Uma prensa hidrostática contém 5 litros de óleo. Encontrar a diminuição do volume do óleo, se for submetido a uma pressão de 3000 kPa. (Suponha que B = 1700 MPa). DV = -8.82 mL Decréscimo de V; milliliteros (mL): CONCLUSÃO
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