Conteúdos de Física para 10º e 11º Ano

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Teste Intermédio de Física
 (17 de março de 2009)
-Conteúdos Teóricos 
10º Ano:
Unidade 1:
1. Energia – do Sol para a Terra
1.1.Balanço energético da Terra
1.2. Equilíbrio térmico
1.3.Temperatura média da Terra
1.4. A radiação solar na produção da energia elétrica
2. A energia no aquecimento e arrefecimento de sistemas
2.1. A radiação solar no aquecimento
2.2. 1º Lei da Termodinâmica 
2.3. Lei da Termodinâmica
Unidade 2:
1.Transferências e transformações de energia em sistemas complexos
1.1. Quando um sistema complexo pode ser representado por um ponto
1.2. Transferir energia como trabalho
1.3. Calcular quantidades de energia transferida: o trabalho de uma força constante
1.4. Quando várias forças contribuem para a variação de energia
1.5. Os atritos são indispensáveis 
2. A energia de sistemas em movimento de translação 
2.1. O teorema da energia cinética
2.2. A força com que a Terra atrai os corpos realiza trabalho
2.3. As forças que não alteram a energia mecânica 
2.4. As forças que alteram a energia mecânica
11º Ano
Unidade 1:
1. Viagens com GPS
1.1. Tempo e relógios
1.2. Localização da posição (coordenadas geográficas)
1.3. Sistema de posicionamento global (GPS)
1.4. Localização da posição (coordenadas cartesianas)
1.5. Gráficos posição-tempo para movimentos retilíneos 
1.6. Distância percorrida sobre a trajetória e deslocamento 
1.7. Velocidade
1.8. Velocidade e gráficos posição-tempo
1.9. Gráficos posição-tempo
2.Da Terra à Lua
2.1. Interações à distância e de contacto 
2.2. Forças fundamentais da Natureza
2.3. Pares ação-reação e 3º lei de Newton
2.4. Lei da Gravitação Universal
2.5. Efeito das forças sobre a velocidade
2.6. Aceleração
2.7. 2º lei de Newton
2.8. 1º lei de Newton
2.9. Movimentos de queda à superfície da Terra
2.10. Satélites, Movimento circular e uniforme
Unidade 2: 
1.Comunicação de informações a curtas distâncias
1.1.Sinais
1.2. Som
1.3. Microfone e Altifalante
11º Ano
1.1. Tempo e tipos de relógios
· Tempo
A medição do tempo faz-se, de uma maneira direta, através de relógios e de cronómetros.
Todos os relógios possuem mecanismos para produzir oscilações regulares e outro mecanismo que os conta e que os converte para uma unidade de tempo.
· Tipos de Relógios
Relógios mecânicos: baseiam-se em oscilações de um pêndulo.
Relógios de quartzo: os cristais de quartzo vibram quando submetidos a uma diferença de potencial, produzindo oscilações de frequências conhecidas. São mais precisos que os relógios mecânicos.
Relógios atómicos: baseiam-se nas frequências das radiações emitidas ou absorvidas por certos átomos. São relógios de extrema precisão sendo por isso utilizados nos satélites.
1.2. Localização da Posição - Coordenadas Geográficas:
Longitude: coordenada baseada nos meridianos que nos dá a localização exata de qualquer ponto no globo. Varia de 0º a 180º Oeste ou de 0º a 180 Este.
Latitude: coordenada medida a partir da linha do Equador até aos pólos (norte ou sul). Varia de 0º a 90º Norte ou 0º a 90º Sul.
Altitude: informa-nos a que altura nos encontramos em relação ao nível do mar.
1.3. GPS (Sistema de Posicionamento Global) 
O GPS tem como funcionalidade determinar a posição de um determinado recetor que se encontra na superfície da Terra ou em sua órbita. Essa posição é dada através da Longitude, Latitude e Altitude.
Para seu funcionamento utiliza 24 satélites, com as seguintes características:
- Efetuam uma volta à Terra de 12 em 12 horas, logo tem um período de 12 horas.
- Obtêm energia através de painéis fotovoltaicos. 
-Utilizam relógios de atómicos de alta precisão.
- Transmitem e captam ondas eletromagnéticas na gama dos micro-ondas. Essas ondas transportam dados referentes à posição e tempo.
Quantos Satélites são necessários para determinar a nossa posição?
Em teoria são precisos 3. Mas na prática são utilizados 4. Os satélites enviam-nos sinais em instantes precisos. Esses sinais viajam à velocidade da luz e são captados pelo GPS. O tempo que decorre entre a emissão e a recetação do sinal permite calcular a distância entre o satélite e o recetor pela seguinte expressão: 
2
g
GMm
F
d
=
 (velocidade instantânea)
Qual a função do quarto satélite?
É necessário um quarto satélite para sincronizar os relógios dos satélites e dos recetores de GPS. 
Aplicações do GPS
- Navegação em zonas desconhecidas
- Segurança de veículos como táxis (controlados através de uma estação que conhece a sua posição).
- Deteção de localizações em situações de emergência acionando os trajetos mais curtos.
· Repouso e Movimento
Um corpo encontra-se em repouso se a sua posição não se alterar ao longo do tempo em relação a um dado referencial. 
Um corpo encontra-se em movimento se a sua posição variar ao longo do tempo em relação a um dado referencial.
1.4. Localização da posição (coordenadas cartesianas)
Posição – Referencial Cartesiano
Sistema de eixos ligados a um objeto e encontra-se em repouso em relação a ele. Para o estudo dos movimentos à superfície da Terra pode-se ignorar a curvatura dessa superfície, considerando-a plana. Assim, em vezes de usarmos coordenadas geográficas utilizamos coordenadas cartesianas (w, y e z).
Trajetória 
É um conjunto de sucessivas posições ocupadas por um corpo ao longo do tempo.
As trajetórias podem ser retilíneas ou curvilíneas. 
Exemplo de Movimento:
 
 Trajetória Curvilínea Trajetória Retilínea 
1.5. Gráficos Posição - Tempo para Movimentos Retilíneos
 
 
 -40 0 10 30 50
- O carro move de A para B, de seguida de B para C e por fim de C para D.
NOTA: Os gráficos posição-tempo não representa a trajetória de uma partícula.
Nestes tipos de movimento o vetor v tem direção cte, pelo contrário nos movimentos curvilíneos o v varia a sua direção ao longo do movimento.
· Gráficos posição-tempo
50
 m= y2 - y1 = 50 - 10 = 6,7
10
 x2 - x1 6 - 0
-30
Conclusão:
- Quando x(t) é crescente Sentido positivo (+)
- Quando x(t) é decrescente Sentido negativo (-)
- Quando x(t) é constante Repouso
 x
x
 T1 t(s) T1 t(s)
Máximo: inversão de Sentido (+ para -) Mínimo: inversão de sentido (- para +)
1.6. Distância percorrida sobre a trajetória e deslocamento 
 -10 0 20
 Deslocamento: x= xf – xi=-10-0= -10m
 Distância: S=|20-0|+|-10-20|=20+30=50m
-Deslocamento: Grandeza vetorial que indica como varia a posição (+,-,0) x= xf-xi
-Distância: Medida do percurso ao longo de uma trajetória. É uma grandeza escalar e é sempre positiva. S= | x1|+| x2|+…
Espaço percorrido: caminho ou percurso efetuado por um corpo.
· Rapidez média e velocidade média
 Rapidez média: Grandeza escalar positiva
 que define a distância percorrida por um 
 corpo num dado intervalo de tempo.
 Rm = S 
 
Velocidade média:Grandeza vetorial que
Indica se um corpo se desloca mais ou menos
num determinado intervalo de tempo. 
 Vm= x
 
Exemplo: 
 -10 0 10 
Rm ? Vm ?
S = |10-0|+|-10-10|= 30m x= xf-xi= -10-0=-10m 
Rm= S/ t = 30/2 =15m Vm= x/ t = -10/2=-5m/s
1.7. Velocidade
· Velocidade Instantânea ou velocidade
Velocidade: define-se num dado instante. É uma grandeza vetorial tangente à trajetória, que aponta no sentido do movimento e cujo módulo indica a rapidez do movimento. 
 Trajetória Retilínea Trajetória Curvilínea 
 NOTA: a velocidade é um vetor 
 tangente à trajetória.
 v1
v2
 v1= 80Km/h v2=120Km/h
1.8. Velocidade e gráficos Posição-Tempo
 x
 t
 V= Vm = x/ t - O valor da velocidade é igual ao declive 
 da reta ao gráfico posição-tempo.
· Gráficos velocidade-tempo 
(v=0, indica inversão de sentido)
 v2 v1 
v>0 – sentido positivo
 C A B 
v<0 – sentido negativo
1.9. Gráficos Posição-Tempo
 
· Cálculo de deslocamentos a partir de gráficos v=v(t)
 V(m/s)
 V(m/s)
 t
 x
 t
 x = xf-xi
NOTA: só com gráficos velocidade-tempo é que se calcula a área.
· Representação de forças
 Superfície com atrito Superfície com atrito
 Corpo a cair Corpo atirado ao ar Corpo suspenso
2.Da Terra à Lua
2.1. Interações à distância e de contacto 
Contacto
Forças
Distância: -Força Magnética (íman)
 -Forças Gravítica (devido à massa)
 -Força elétrica.
2.2. Forças fundamentais da Natureza
· As quatro interações fundamentais da Natureza
	
	Nuclear Forte
	Eletromagnética
	Nuclear Fraca
	Gravitacional
	Alcance
	10 m
	Sem limites
	10 m
	Sem limites
	Interação
	Interatua entre quarks
	Interatua entre todas as cargas elétricas
	Interatua entre eletrões
	Interatua entre as massas de todos os corpos
	Efeito
	Mantém a agragação nuclear
	Mantém os átomos agregados uns aos outros
	É responsável pela radioatividade
	Mantém os planetas nas suas órbitas
	Intensidade
	1
	 10 
	 10 
	 10
2.3. Pares ação-reação e 3º lei de Newton
· Pares ação/reação ou 3ª lei de Newton
Características:
-Têm a mesma intensidade;
-Têm sentidos opostos;
-São aplicados em corpos diferentes;
-Resultam da mesma interação. 
3ª lei newton: quando um corpo exerce uma força sobre outro, este exerce também sobre o primeiro uma força de igual modulo e direção, mas de sentido contrário, ou seja, FA/B=-FA/B.
Exemplo:
 Sul
Norte
 Sul Norte
 F F
 A B
 Forças de contacto Forças à distância
2.4. Lei da Gravitação Universal
· Lei da Gravitação Universal
Dois corpos atraem-se exercendo, cada um sobre o outro, uma força diretamente proporcional às suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que os separa, isto é,
Fg – intensidade da força gravítica (N)
M e m- massa dos corpos que interatuam (Kg)
d- distancia existente entre os centros de massa dos corpos (m)
G – constante de gravitação universal (6,67x10 Nm/kg)
 Terra
 Lua
M
m
NOTA: a lei da gravitação universal descreve a atração existente entre todos os corpos com massa, em qualquer sítio do universo.
2.5. Efeito das forças sobre a velocidade
· Efeito das Forças Sobre a Velocidade
Uma força provoca sempre uma variação na velocidade.
 F F
 vA
vB vA vB 
 A B A B
-No movimento retilíneo, se a velocidade for nula, a força exercida faz mover o corpo;
-Se a força e a velocidade tiverem a mesma direção, há uma variação no modulo da velocidade;
-Se tiverem o mesmo sentido aumenta o módulo da velocidade;
-Se tiverem sentidos opostos, o modulo da velocidade diminui.
 Fy
vB F=Fy+Fx
Altera o valor da velocidade
 Altera a direção 
 Fx
 do movimento 
-No movimento curvilíneo se a força e a velocidade não tiverem a mesma direção, a força faz alterar a direção da velocidade;
-A componente da força em X dá-nos a direção da velocidade;
-A componente da força em Y dá-nos a variação do módulo do v. 
 -Uma força que atua numa direção perpendicular á da velocidade, altera
apenas a direção do movimento.
 V= cte (movimento circular)
2.6. Aceleração
· Aceleração média
É uma grandeza que mede a variação da velocidade em valor, em direção e sentido.
 
m
v
a
t
®
®
D
=
D
A.
 
V > 0 (sentido positivo)
 tem o mesmo sinal, logo a velocidade aumenta
Am > 0 (sentido positivo)
 tem o mesmo sinal, logo a velocidade aumenta
B. 
 V> 0 
 (sentido positivo/negativo) têm os sinais contrários logo avelocidade diminui
Am< 0
V< 0 sentido negativo Am< 0 V aumenta
V< 0 sentido negativo Am> 0 V diminui
Nota:
· Se a aceleração média e a velocidade tem o mesmo sentido, então o movimento é retilíneo acelerado.
· Se a aceleração média e a velocidade tem sentidos opostos, então o movimento é retilíneo retardado.
Aceleração: grandeza associada á variação da velocidade num dado intervalo de tempo. o movimento retilíneo pode ser acelerado ou retardado.
 v v 
 
 (Aa > 0) (Ab < 0)
Aceleração: é o declive da reta tangente ao ponto em gráficos v=v(t)
m
v
a
t
®
®
D
=
D
 A. V > 0 / A > 0 
 V aumenta (acelerado)
 B. V > 0 / A < 0
 V diminui (retardado) 
 C. V < 0 / A < 0 
 V aumenta (acelerado) 
 D. V < 0 / A > 0 
 V diminui (retardado
 
 -Movimento retilíneo - Movimento retilíneo -Movimento retilíneo
 uniformemente acelerado uniformemente retardado uniforme (a = 0 m/s)
 v1 v2 v1 v2
 a = 0 a = 0 
 a = 0 porque a direção da a = 0
 velocidade está a variar. 
- No movimento curvilíneo a aceleração nunca tem direção da V.
2.7. 2º Lei de Newton
· 2º Lei de Newton
A aceleração adquirida por um corpo é diretamente proporcional à intensidade da resultante das forças que atuam sobre esse corpo, tem a direção e o sentido da força resultante e é inversamente proporcional à massa.
 a1
 a2
 
 a3
 
r
Fma
®®
=
 F = m x a
 Fr = m x a
2.8. 1º Lei de Newton
· 1º lei de Newton
Se um corpo está em repouso, há de permanecer em repouso. Se um corpo está em movimento, há de continuar em movimento c/ movimento retilíneo uniforme.
Nota : quanto maior é a massa, maior é a inércia (a massa influencia a inércia).
 Fr = 0 => a = 0 => V = cte ; Mov. Rect
2.9. Movimentos de queda à superfície da Terra
· Leis do Movimento
 v a x 
 t t t
-Movimento Retilíneo Uniforme: v é cte, logo a aceleração é nula. 
 
0
xxvt
=+
 Lei das posições para este movimento
-Movimento Retilíneo Uniformemente variado:
Acelerado: v aumenta; a>0 (positiva)
Retardado: v diminui; a<0 (negativa) 
v a v
 t t t
 Lei do Movimento 
2
00
1
2
xxvtat
=++
 
0
vvat
=+
ou
V =V +2a x
 Lei das velocidades
· Lançamento na vertical com resistência do ar desprezável
 Fg 
2
g
GMm
F
d
=
 
 Terra
Nota: um corpo sujeito apenas a força gravítica é designado para grave e diz-se em queda livre.
Subida 
 
2
00
1
2
yyvtgt
=+-
 
0
vvgt
=-
 Lei das posições Lei das velocidades
Descida 
 
ag
=-
 Lei da aceleração
· Lançamento na horizontal
· Lançar um corpo na horizontal significa imprimir-lhe uma velocidade inicial na horizontal
· Um lançamento horizontal é uma composição de dois movimentos, um movimento uniforme na direção horizontal é um movimento uniformemente variado na direção vertical.
· Num movimento horizontal só há velocidade inicial na direção horizontal.
- Num lançamento na horizontal, a função x(t) na direção horizontal pode ser escrita como :
- Num lançamento na horizontal, a função v(t) na direção horizontal pode ser escrita como:
- Num lançamento horizontal, a função v(t) na direção vertical pode ser escrita como:
-Num lançamento horizontal, a função y(t) na direção vertical pode ser escrita como: 
· Queda com resistência do ar não desprezável
 -Movimento de queda e subida de corpos sujeitas apenas à Fg : 
· São uniformemente variadas: o módulo da aceleração gravítica, g, é constante.
· São uniformemente retardadas na subida (por cada segundo a velocidade diminui de 9.8 m/s) e uniformemente aceleradas a descida (por cada segundo a velocidade aumenta 9,8)
· As funções y(t) e v(t) são :
 
2
00
1
2
yyvtgt
=+-
 
0
vvgt
=-
Para – quedas
	(A) P> Rar
	(B) P= Rar
	(C) P< Rar
	(D) P= Rar
	A V aumenta, logo a Rar também aumenta.
	1ª V terminal
	A Rar> P
	2º V teminal
	Fr = P-Rar = 0
	Fr=0
	Fr = 0 e como Fr se opõe ao movimento a V é menor ; a Rar também dimiunui
	Fr = 0;
	Movimento Acelerado
	Movimento retilíneo uniforme
	Movimento retardado
	Movimento retilíneo uniforme
	Não é uniforme/ não é cte.
	(V costante)
	
	(V constante)
Velocidade terminal: velocidade atingida por um corpo em queda quando o peso e a força de Rar se equilibram.
· Lançamento na horizontal com Rar desprezável
Um lançamento horizontal é uma composição de dois movimentos,
· Movimento uniforme, na direção horizontal.
· Movimente uniformemente variado, na direção vertical
 Segundo o eixo dos xx
 Segundo o eixo dos yy
- Lançar um corpo na horizontal significa imprimir-lhe uma velocidade inicial (Vo) na horizontal.
- Neste movimento só existe Vo segundo o eixo dos xx.
 
· Nota: Quanto maior for a velocidade inicial, maior será o alcance.
-Equações paramétricas do movimento / lei das posições
 
-Componente escalar do vetor velocidade
-Valor da velocidade num dado instante
 - Ângulo que o vetor velocidade faz com a 
 horizontal num dado instante.
· chegam ao chão ao mesmo tempo 
· O tempo de queda é independente da massa do corpo.
· Quanto maior a Vo, maior será o alcance. 
 Caem ao mesmo tempo
2.10. Satélites, Movimento circular euniforme
· Satélite geostacionário
Descreve um movimento circular uniforme com um período igual a 24horas numa orbita equatorial.
T=24H
 - Movimento circular uniforme 
 Direção da V varia
 Terra V varia -> an = 0 mas, V é cte
 Fr = 0 ; F = m x a ; F = m x an 
Modulo: 
Direção: radial
Sentido: aponta sempre para o centro da trajetória.
 
2
2
cc
v
aouaR
R
w
==
 
Determina a h da superfície da terra ao satélite.
· Movimento circular uniforme
Características:
· Trajetória circular;
· Velocidade variável com módulo constante;
· Força resultante (chamada força centrípeta) também sempre;
· Período do movimento (T): tempo de uma rotação completa; 
· Frequência do movimento (F): numero de rotações por unidade de tempo; 
· Velocidade angular (w): o ângulo descrito por uma unidade de tempo;
· Módulo da aceleração (ac).
Satélite geostacionário é um artificial que:
· Orbita em torno da terra.
· Descreve uma trajetória circular constante.
· Acompanha o movimento da terra com velocidade de módulo constante, direção tangente a trajetória e sentido de oeste para este.
· Demora 1 dia, (24horas) a completar uma volta em tono da terra.
· Tem movimento circular uniforme.
Os satélites geostacionários são utilizados para:
· Comunicação
· Observação do planeta para investigação e meteorologia
· Determinação de posição
Velocidade linear (V) : é constante em valor, sendo a sua direção tangente á circunferência em qualquer ponto.
 
2
R
vouvR
T
p
w
==
 
 -> Expressão que relaciona a 
 velocidade linear com a 
velocidade angular. 
Velocidade angular (w) : é a grandeza que mede a rapidez a que os ângulos são descritos.
 
t
q
w
D
=
D
Período do movimento (t): é o tempo de duração de uma volta completa (SI: segundos)
1
T
f
=
Frequência (Hz): é o numero de voltas que um corpo executa em cada unidade de tempo (SI: Hz)
 
1
T
f
=
 f = 1
Aceleração centrípeta :
 
2
2
cc
v
aouaR
R
w
==
 
 
2
R
vouvR
T
p
w
==
 
 
2
2
ouf
T
p
wwp
==
 -> Para uma volta completa
1.UNIDADE 2 – Comunicações (comunicação de informação a curtas e longas distancias)
1.1.Sinais
Comunicação de informação – a forma escolhida para comunicar depende da distancia entre a fonte sonora e o recetor. 
· As curtas distâncias: a informação é transmitida através de uma onda sonora, para fazer chegar a onda sonora podem se utilizar altifalantes e microfones.
· As longas distâncias: a informação sonora e transmitida através de ondas eletromagnéticas. A comunicação por rádio, Tv e telemóveis propaga-se sob a forma de luz (radiação) e é enviada e recebida por antenas.
Processo de comunicação:
FONTE (emissão)>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> RECPTOR (receção)
Sinal: é uma perturbação de qualquer espécie que é usada para (comunicar) transmitir uma mensagem ou parte dela. Um sinal encontra-se no tempo e no espaço.
· Propagação de um sinal : ondas 
Ondas: propagação de uma perturbação
Exemplo: sequência de pulsos numa corda. 
Existe: 
 Energia potencial: devido ao afastamento das partículas em relação a sua posição de equilíbrio.
 Energia cinética: devido ao movimento (há transferência de energia de um local para o outro. Assim, uma onda transporta energia, mas não matéria.
· Natureza das ondas
Ondas mecânicas: necessitam de um meio material (sólido, liquido e gasoso) para se propagarem (não se propagam no vazio). Há oscilações das partículas do meio. Exemplo: ondas sonoras, na água, sísmicas, na corda, SOM.
Ondas eletromagnéticas: não necessitam de um meio material para se propagarem. Propagam-se no vazio. Há oscilações de um campo magnético. Exemplo: radiação ultra violeta, LUZ.
· Nota: no espaço existem explosões mas não as ouvimos ao facto de não se propagarem no vazio, no entanto a luz do sol chega ate nós pois a radiação já se propaga.
Ondas transversais: as partículas oscilam numa direção perpendicular á direção em que se propagam as ondas. Exemplo: ondas na água, ondas na corda, radiação eletromagnética (LUZ).
Ondas longitudinais: as partículas oscilam na mesma direção que se propagam as ondas. Exemplo: mola, ondas sonoras (som).
· Velocidade de uma onda
 
s
v
t
=
D
· A velocidade de uma onda depende do meio em que se propaga (ou seja propaga-se em diferentes meios e com velocidades diferentes).
· A velocidade da luz diminui com o aumento da densidade do meio.
· A velocidade do som aumente com o aumento da densidade do meio.
Onda periódica: a periodicidade no tempo está associada ao período (T) da onda.
O período de uma onda só depende do período de emissão de fonte que produz o sinal.
A periodicidade no espaço esta associada ao comprimento de onda( ).
Representação gráfica de ondas
1) Em função do tempo/ periodicidade temporal (t)
T – Período (S)
F – frequência 
A e B são pontos na mesma fase de vibração.
Y – enlongamento (m) 
Y Max – amplitude (A)
Y min – amplitude (-A)
2) em função da distancia / periodicidade espacial ( )
 - Comprimento de onda
 A - Amplitude
Comprimento de onda ( ) : distancia que a onda avança ao fim de um período. Mede a periodicidade de uma onda no espaço.
Amplitude (A): máximo afastamento na oscilação em relação à posição de equilíbrio. SI: metros.
Período (T): intervalo de tempo entre a emissão de dois pulsos, mede a periodicidade da onda no tempo.
Frequência (f): é o número de oscilações por unidade de tempo SI: Hz
Velocidade (V): o módulo indica a rapidez com que se propaga a onda.
 
v
T
l
=
 
s
v
t
=
D
 
vf
l
=
Fórmulas equivalentes da velocidade.
Formulas da (f) e do (t)
Sinal harmónico e onda harmónica
A representação gráfica do deslocamento do corpo em relação á posição de equilíbrio é uma curva análoga à função seno ou co seno.
Expressão da lei do movimento harmónico
 
(
)
sin
yAt
w
=
(Y): elongações: posição das partículas em relação a posição de equilíbrio (m) 
 (Ymax): A (Ymin): –A
 (A): amplitude da oscilação: a amplitude da onda está relacionada com a intensidade do sinal emitido. Um sinal é tanto mais intenso quanto > for a sua amplitude.
(W): frequência angular: é a frequência da fonte que emite o sinal.
 
2
f
wp
=
 
2
T
p
w
=
1.2. Som
O som resulta da vibração de partículas de um dado meio material, criando zonas de maior densidade de partículas e outras de menor densidade.
· Produção e propagação de um sinal sonoro:
- O som tem origem na vibração de um meio elástico;
- O som propaga-se em meios líquidos, sólidos ou gasosos;
- Propaga-se em todas as direções;
- Não se propaga no vazio; 
- A propagação do som ocorre devido às várias compressões e rarefracções do meio;
- Nas compressões verifica-se um aumento depressão ou de massa volúmica do meio;
-Nas rarefracções verifica-se uma diminuição de pressão ou de massa volúmica do meio; 
- A onda sonora é uma onda mecânica porque o sinal sonoro necessita de um meio elástico para se propagar;
- A onda sonora é uma onda longitudinal porque as várias compressões e rarefracções ocorrem na direção da sua propagação;
- Nas ondas sonoras ou em qualquer onda mecânica verifica-se a transferência de energia entre as partículas do meio elástico, mas não se verifica o seu transporte.
· Espectro sonoro
 0 20 20000 … 
 Frequência (Hz)
Deste modo criam-se :
· Zonas de compressão – P> Patm
· Zonas de rarefação – P < Patm
A onda sonora é uma onda de pressão – o som propaga-se da esquerda para a direita:
-Num dado ponto a pressão varia periodicamente
· Atributos do SOM 
Os sons são caracterizados através de:
Altura: Está associada à frequência da onda sonora. A altura do som é a característica que permite distinguir sons agudos de sons graves. Em acústico, o primeiro chama-se som alto e o segundo baixo. 
A altura do som esta diretamente relacionado com a frequência da onda sonora: um som é tanto mais alto quanto maior for a sua frequência. 
Os sons das notas musicais (do re mi fa sol la si) têm alturas diferentes, isto é, frequências diferentes.
A – som grave, frequência baixa
B – som agudo, frequência alta
· Intensidade: está associada à amplitude da onda sonora. A intensidade do som é a característica que permite distinguir um som forte e um som fraco. 
 A intensidade do som é proporcional ao quadro da amplitude e diminui com o aumento da distância entre o emissor e o recetor.
Um som será tanto mais forte quanto > for a amplitude da oscilação.
Timbre : está associado à complexidade do som. Permite distinguir sons com a mesma intensidade e altura, mas produzidos por diferentes fontes sonoros. Exemplo. guitarra e clarinete, vozes.
 Alto/Agudo Fraca
 Altura 
Intensidade 
(frequência) Baixo/Grave Forte
· Sons puros e sons complexos
Um som puro tem uma frequência bem definida. A forma de um som puro é a de uma função sinusoidal, ou seja, é uma onda sinusoidal harmónica. 
· O diapasão é um instrumento que so produz um som fundamental, ou seja, um som sem harmónicos, o que o torna muito útil para afinar instrumentos. A sua nota de referencia é o Lá, cuja frequência é 440 Hz.
Um som complexo resulta da sobreposição de sons puros, combinação do som fundamental e dos seus harmónicos.
O som é um conjunto de oscilações sinusoidais. A de menor frequência e designada por frequência fundamental, as outras por harmónicas.
- O som é uma nota produzida por um instrumento musical, é a combinçao do som fundamental com os seus harmónicos.
-O número de harmónicos e as suas intensidades relativas diferem de instrumentos para instrumento.
Exemplo:
· Do emitido por um piano
· Do emitido por um clarinete
-Têm timbres diferentes, mas têm a mesma frequência fundamental.
1.3. Microfone e Altifalante
· Microfone (funcionamento):
O sinal sonoro provoca:
- A vibração da membrana (devido à variação da pressão da onda sonora).
-Oscilações da bobina que está ligada à membrana.
-Variação do fluxo magnético do campo criado por um íman.
Origina: 
-Corrente elétrica no circuito da bobina 
 Sinal elétrico.
Nota: transforma um sinal sonoro em sinal elétrico de baixa frequência (corrente alternada).
 Converte: SINAL SONORO 
 SINAL ELÉTRICO
· Altifalante (funcionamento):
Sinal Elétrico:
- A corrente elétrica proveniente do microfone passa na bobina do altifalante. Como a bobina está imersa num campo magnético criado por um íman, ela passa a vibrar.
Origina:
-Oscilações da membrana do altifalante 
Sinal Sonoro
 Converte: SINAL ELÉTRICO SINAL SONORO
· Campo Magnético:
O campo magnético (B) é uma grandeza vetorial que se manifesta através da ação que exerce sobre ímans e correntes elétricas. Unidade SI é o Tesla (T).
O vetor campo magnético (B) é uma grandeza que caracteriza, em cada ponto, o campo magnético.
-Linhas de campo magnético: são linhas imaginárias que permitem uma representação das características do campo magnético.
-Propriedades das mesmas: 
- Apresentam maior densidade onde o campo é mais intenso;
 -São tangentes em cada ponto ao vetor campo magnético e têm o sentido deste;
-São sempre linhas fechadas e não se cruzam;
-Saem do pólo norte e entram no pólo sul.
A – Íman em barra
B – Íman em forma de U
C – Corrente elétrica num fio condutor longo
D – Solenoide (correntes circulares e paralelas)
- O campo magnético criado entre os ramos de um íman em U ou no interior de um solenoide, uma bobina percorrida por uma corrente estacionária, são campos magnéticos uniformes. Estes dois campos são muito semelhantes, têm configurações iguais. (B-D)
-As linhas de campo são circunferências concêntricas com o condutor em planos perpendiculares a este. (C)
NOTA: no campo magnético uniforme, o vetor campo magnético, é cte e as linhas de campo paralelas entre si.
· Campo Elétrico
Se numa região do espaço se faz a ação de uma ou mais cargas elétricas, verifica-se a existência de campo elétrico.
-Características:
-Grandeza vetorial; 
-É tanto mais intenso quanto maior for a carga elétrica que o cria;
-É radial, pois tem a direção do raio que passa pelo ponto;
-É centrípeto se a carga criadora é negativa e centrifugo se a carga criadora for positiva;
-Símbolo (E);
-Unidade SI (V/m);
-O campo criado por uma só carga é um campo de forças atrativas ou repulsivas.
 E Fel Q>0
 Fel E Q<0
-Propriedades das linhas de campo:
-São tangentes em cada ponto ao vetor campo e têm o sentido destas;
-O nº de linhas de campo é diretamente proporcional à intensidade do campo elétrico;
-São linhas abertas com origem nas cargas positivas e termina nas negativas;
-As linhas também nunca se cruzam.
-Num campo criado por várias cargas, as linhas de campo começam numa carga positiva e terminam numa carga negativa. 
· Campo Elétrico Uniforme (E=cte)
Um campo elétrico criado entre duas placas paralelas e condutoras com cargas de sinais opostos é um campo elétrico uniforme. O vetor campo elétrico é constante e as linhas de campo são paralelas entre si, estão dirigidos da placa + para a placa menos.
· Força eletromotriz induzida
Fluxo magnético através de uma ou de várias espiras: o fluxo magnético, através de uma superfície plana está associada ao número de linhas de campo.
Oersted: “Uma corrente elétrica consegue criar um campo magnético.”
Fontes de campo magnético: - ímans
 - Corrente elétrica
Faraday: “Se uma corrente elétrica consegue criar um campo elétrico, será que um íman consegue criar um campo elétrico? ”
Faraday comprovou experimentalmente a sua hipótese.
 Fontes de campo magnético: - cargas elétricas
 - Campos magnéticos variáveis
· Fluxo magnético: Grandeza física relacionada com o nº de linhas de campo que atravessa uma determinada área e que, por definição, é o produto da intensidade (B) do campo, pelo valor da área (A) e pelo cosseno do ângulo:
(
)
cos
BA
fq
=
ur
 - Fluxo magnético, unidade SI é o webber (wb) 
B - Intensidade do campo magnético.
A – Área(m2)
NOTA: o fluxo magnético é o produtoda intensidade do campo magnético que atravessa perpendicularmente a espira, pela área de superfície plana.
O fluxo magnético pode alterar-se. Depende da:
-Área da espira;
-Ângulo que a normal à superfície faz com B;
-Intensidade do campo magnético.
-Fluxo magnético é máximo quando:
A superfície é perpendicular ao campo e paralela à normal, ou seja, alfa=0.
 n
 
cos =0 
-Fluxo magnético é mínimo quando:
A superfície é paralela ao campo e perpendicular à normal, ou seja, =90.
 n
 cos =90
Fluxo magnético TOTAL:
Atravessa a bobina constituída por N espiras todas iguais.
t
N
ff
=
· Indução Eletromagnética
Quando o campo magnético, que atravessa uma espira condutora elétrica varia verifica-se a produção de uma corrente elétrica (corrente induzida). Esta corrente elétrica é produzida por indução magnética.
A indução eletromagnética consiste na produção de corrente elétrica através da variação do fluxo magnético que atravessa uma espira.
O fluxo magnético que atravessa uma espira varia se:
-Um íman se mover no interior de uma espira;
-A espira se mover na região do campo magnético.
-A intensidade da corrente elétrica induzida aumenta com a rapidez com que o campo magnético varia.
Lei de Faraday 
 
t
f
e
D
=
D
Ei – força eletromotriz induzida, unidade SI (volt - V).
 - Variação do flxo magnético.
 - Intervalo de tempo.
<=>
Infrassons Sons audíveis Ultrassons 
1
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_1300360478.unknown
_1300360479.unknown
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