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1 2 3 4 Aceleração (a) Grandeza física que mede a rapidez com que a velocidade do corpo varia. Aceleração centrípeta (ac) Componente do vetor aceleração responsável pela variação da direção do vetor velocidade. O vetor aceleração centrípeta é perpendicular ao vetor velocidade e aponta para o centro da curva. Aceleração tangencial (at) Componente do vetor aceleração responsável pela variação do módulo do vetor velocidade. O vetor aceleração tangencial é paralelo ao vetor velocidade. Catraca É a parte redonda e pontiaguda conectada ã roda traseira de uma bicicleta. 5 Cicloide É a trajetória definida por um ponto de uma circunferência que rola sem deslizar sobre uma reta. Cinemática É o ramo da física que se ocupa da descrição dos movimentos de pontos, corpos ou sistemas de corpos, sem se preocupar com a análise de suas causas. Composição de movimentos Situação em que o corpo descreve mais de um movimento em relação ao referencial. Coroa É a parte redonda e pontiaguda conectada ao pedal que puxam a corrente de uma bicicleta. Corpo extenso Corpo com dimensões relevantes no problema. Corpo pontual / puntiforme / partícula Corpo com dimensões desprezíveis no problema. 6 Decomposição vetorial Recurso matemático que consiste em separar um vetor em duas componentes ortogonais (horizontal e vertical). Deslocamento É um vetor que liga a posição inicial até a posição final do movimento. Efeito estroboscópico Efeito que ocorre quando uma fonte de luz pulsante ilumina um objeto em movimento. Equação de Torricelli Fórmula matemática que relaciona a velocidade do corpo e o deslocamento em um MRUV. A equação de Torricelli é indicada em situações em que o intervalo de tempo não é informado. FPS Significa frames por segundo, ou quadros por segundo, e representa a frequência de um dispositivo audiovisual qualquer, como uma câmera de vídeo, uma webcam, um projetor cinematográfico ou de vídeo, etc. Frequência (f) Representa o número de voltas que um corpo descreve por unidade de tempo. 7 Função horária da posição Função matemática que descreve como que a posição do corpo varia com o tempo. Função horária da velocidade Função matemática que descreve como que a velocidade varia com o tempo. Grandeza escalar Grandeza física que é representada apenas pelo módulo (valor). Grandeza vetorial Grandeza física que possui módulo (valor), direção e sentido. Hertz (Hz) Unidade de frequência que representa a quantidade de voltas por segundo. Lançamento horizontal Situação em que um projétil é lançado com uma velocidade inicial paralela ao solo (v0 = vx) e descreve uma trajetória parabólica. O tempo de queda depende apenas da altura do lançamento e da gravidade no local e, portanto, independe da velocidade inicial do lançamento. 8 Lançamento oblíquo Situação em que um projétil é lançado com a velocidade oblíqua em relação à horizontal e descreve uma trajetória parabólica. Metros por segundo ao quadrado (m/s²) Unidade de aceleração que indica quantos metros por segundo a velocidade varia a cada segundo. Movimento acelerado Situação em que o módulo da velocidade do corpo aumenta. Movimento circular uniforme (MCU) Situação em que um corpo descreve um movimento de trajetória circular com o módulo da velocidade constante. Como a direção do vetor velocidade varia ao descrever a curva, o corpo fica submetido a uma aceleração centrípeta. Movimento progressivo Situação em que o corpo se desloca no sentido do referencial, ou seja, aumentando as posições (velocidade positiva). Movimento retardado Situação em que o módulo da velocidade do corpo diminui. 9 Movimento retilíneo uniforme (MRU) Movimento em linha reta com módulo da velocidade constante. Nesse caso, o corpo percorre distâncias iguais em tempos iguais. Movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) Movimento em linha reta com aceleração constante, ou seja, o módulo da velocidade varia uniformemente. Movimento retrógrado Situação em que o corpo se desloca no sentido contrário do referencial, ou seja, diminuindo as posições (velocidade negativa). Período (Τ) Representa o tempo gasto para um corpo, em movimento circular, completar uma volta. Posição (s) É a distância que um corpo se encontra em relação à origem do referencial. Princípio da Independência dos Movimentos de Galileu Princípio que garante que dois movimentos simultâneos e perpendiculares entre si são independentes e podem ser estudados separadamente. É o princípio aplicado no estudo de lançamento de projéteis. 10 Problema do barco Problema clássico em que um barco atravessa um rio com a sua velocidade em relação à água perpendicular à correnteza. Nesse caso, o tempo de travessia independe da correnteza no local. Proporções de Galileu Está associada ao movimento de um corpo com aceleração constante (MRUV) partindo do repouso. Em intervalos de tempos iguais o corpo desloca-se de acordo com as proporções ímpares x, 3x, 5x, (...) Queda livre Queda que ocorre na ausência da resistência do ar. Na queda livre o corpo fica submetido apenas à ação da força peso e, portanto, possui aceleração da gravidade no local. A queda livre dos corpos independe da massa do corpo. Referencial É o local (ponto de vista) de onde se observa a situação. Repouso (repouso permanente) Situação em que o corpo não varia as posições com o passar do tempo. Nesse caso, a velocidade e a aceleração do corpo são nulas e o corpo encontra-se em equilíbrio. 11 Repouso momentâneo Situação em que o corpo inverte o sentido do movimento e, momentaneamente, a velocidade nula. Entretanto, a aceleração é diferente de zero. Rotação É o movimento de um objeto ao redor de um centro ou ponto de rotação. Rpm Unidade de frequência que representa o número de rotações por minuto. Sarilho Cilindro horizontal, acionado por manivela ou motor, em que se enrolam cordas ou cabos de aço, para levantar grandes pesos. Satélite geoestacionário São satélites que se encontram aparentemente parados relativamente a um ponto fixo sobre a Terra, geralmente sobre a linha do equador. Para gerar esse efeito, eles devem girar juntos com a Terra, ou seja, o período de rotação desses satélites em torno da Terra é igual a 24h. 12 Sistema Internacional de Unidades (SI) Foi criado em 1960, na 11ª conferência geral de pesos e medidas (CGPM), com a finalidade de padronizar as unidades de medida das inúmeras grandezas existentes a fim de facilitar a sua utilização e torná-las acessíveis a todos. Trajetória Representa o caminho descrito por um corpo (retilíneo, circular, parabólica) e depende do referencial. Translação É o movimento que um objeto realiza de um ponto a outro. É o deslocamento paralelo, em linha reta, na mesma direção e no mesmo sentido de um objeto. Transmissão de movimento circular em eixos diferentes Situação em que dois corpos, ligados por correias, correntes ou em contato direto, giram com a mesma velocidade linear. Transmissão de movimento circular no mesmo eixo Situação em que dois corpos giram sobre o mesmo eixo, com a mesma velocidade angular. 13 Velocidade angular (ω) Está associada à rapidez com que é feito um percurso em sentido circular, ou seja, representa a rapidez com que um corpo gira em movimento circular. Velocidade escalar média (vm) Representa a velocidade “imaginária” que, se fosse constante, faria com que o corpo percorressea mesma distância no mesmo tempo. É calculada como sendo a razão entre a distância percorrida e o tempo. Velocidade linear / escalar / tangencial (v) Está associada à rapidez com que o corpo se desloca. Velocidade relativa É a velocidade de um corpo em relação a outro. Velocidade vetorial média É uma grandeza vetorial que está associada ao vetor deslocamento. É calculada como sendo a razão entre o vetor deslocamento e o tempo. Velocímetro Instrumento capaz de medir a velocidade escalar instantânea de um corpo 14 Vetor É uma grandeza matemática, representada por uma seta, que possui módulo, direção e sentido. 15 1ª Lei de Newton ou Lei da Inércia Se a força resultante em um corpo for nula o corpo permanecerá em repouso ou em movimento retilíneo uniforme, ou seja, em equilíbrio. 2ª Lei de Newton ou Princípio Fundamental da Dinâmica A força resultante sobre um corpo é capaz de gerar aceleração. Essa força é dada como sendo o produto entre a massa do corpo e a aceleração produzida. 3ª Lei de Newton ou Lei da Ação e Reação Princípio que relaciona as forças de interação entre os corpos e diz que para toda força de ação existe uma força de reação que possui o mesmo módulo e direção, porém em sentido contrário. Essas duas forças obrigatoriamente atuam em corpos diferentes. Atrito (fat) É uma força contrária ao movimento ou à tendência do movimento. A força normal e a força de atrito são feitas pela superfície. Enquanto a normal é uma força perpendicular, o atrito é tangente ã superfície. 16 Atrito seco Força de atrito de interação entre sólidos. Atrito viscoso Força de atrito de interação envolvendo fluidos. Balança Dispositivo que registra a reação da normal que atua sobre ela (peso aparente). Campo gravitacional (g) Região de influência que uma massa, geralmente de um planeta gera ao seu redor (sinônimo de gravidade). Coeficiente aerodinâmico Coeficiente experimental que está relacionado à intensidade da força de resistência do ar e depende da forma do objeto, da área de contato e da densidade do fluido. Coeficiente de atrito cinético ou dinâmico (µC) Constante experimental que depende dos materiais envolvidos e que está relacionada à intensidade da força de atrito cinético. O valor do coeficiente de atrito cinético é menor que o valor do coeficiente de atrito estático. 17 Coeficiente de atrito estático (µE) Constante experimental que depende dos materiais envolvidos e que está relacionada à intensidade da força de atrito estático máxima. Constante elástica (k) É a constante que determina a quantidade de força necessária para esticar ou comprimir uma unidade de comprimento da mola. A constante elástica é uma propriedade da mola e quanto mais dura for a mola, maior será a sua constante elástica. Cordas ideais São cordas inextensíveis e com massa desprezível. Dinâmica É um ramo da mecânica que estuda o movimento de um corpo e as causas desse movimento. Dinamômetro Dispositivo capaz de medir a força. Elongação (x) Representa a deformação da mola, ou seja, a variação do comprimento dela em relação ao comprimento natural. 18 Equilíbrio Situação em que a resultante das forças sobre um corpo é nula. Pode ser do tipo equilíbrio estático ou dinâmico. Equilíbrio dinâmico Movimento retilíneo uniforme. Equilíbrio estático Repouso permanente. Força (F) É o agente da dinâmica responsável por alterar o estado de repouso ou movimento de um corpo. Quando se aplica uma força sobre um corpo, esse pode desenvolver uma aceleração, como estabelecem as leis de Newton, ou se deformar. Podem ser classificadas como força de ação à distância ou força de contato. Força centrífuga (FC) É uma força fictícia que surge no estudo de referenciais não inerciais e aponta para fora da curva. Força centrípeta (FC) É uma força resultante que aponta para o centro da trajetória e é responsável pela existência da aceleração centrípeta. 19 Força de atrito cinético (fatC) Força de atrito que surge quando há deslizamento. É uma força constante contrária ao movimento. Força de atrito estático (fatE) Força de atrito que surge na ausência de deslizamento, ou seja, quando o corpo está parado em relação à superfície. É uma força variável contrária à tendência de movimento. Força elástica (Fel) É uma força que surge em molas deformadas (esticadas ou comprimidas). Força resultante (FR) Representa a soma vetorial de todas as forças que atuam sobre um corpo. Força fictícia Força que surge no estudo de referenciais não inerciais. Freio ABS Sistema de frenagem que evita o travamento da roda, provocando uma trepidação, submetendo o corpo a uma força de atrito estático. 20 Freio comum Sistema de frenagem que gera travamento da roda submetendo o corpo a uma força de atrito cinético. Globo da morte Consiste em uma espécie de uma jaula em forma de esfera de aço onde motociclistas, em número variado de pessoas, andam com suas motos por dentro dele. Iminência do movimento Situação em que o corpo está prestes a iniciar o seu movimento. Nessa situação o corpo experimenta a força de atrito estático máxima. Imponderabilidade Sensação de ausência de compressão de apoio, resultante da ausência de força normal. Nessa situação o corpo possui sensação de ausência de peso provocado pela queda livre. Inércia Está associada à resistência que um corpo oferece a mudar o seu estado de movimento, ou seja, de sofrer aceleração. Lei de Hooke É a lei que permite calcular a força elástica exercida por uma mola deformada. Segunda a Lei de Hooke a força elástica é proporcional à deformação da mola. 21 Massa (m) Representa a quantidade de matéria de um corpo e independe da gravidade no local. Pode ser entendida como sendo a medida da inércia de um corpo. Newton (N) Unidade de força no sistema internacional de unidades. Normal (N) É uma força de contato perpendicular à superfície que surge quando há compressão contra a superfície. Pêndulo cônico É constituído por uma esfera presa a um suporte por meio de um fio. Ao contrário do pêndulo simples, que descreve um movimento oscilatório, o pêndulo cônico descreve um movimento circular. O fio que prende a esfera ao suporte descreve um cone, sendo este o motivo de seu nome. Peso (P) É a força, de ação à distância, com que a Terra atrai os corpos para o seu centro. Pode ser chamada de força gravitacional ou força da gravidade. É calculado pelo produto entre a massa e a gravidade no local. Polia Sinônimo de roldana. 22 Princípio da Equivalência de Einstein Princípio que garante que a aceleração de um referencial não inercial equivale a um campo gravitacional de igual valor e sentido contrário. É utilizado para estudar problemas com referenciais não inerciais. Quilograma-força (kgf) Unidade de força que equivale a aproximadamente 10 N. Referencial inercial Referencial que está em repouso permanente ou em movimento retilíneo uniforme Referencial não-inercial Referencial que possui aceleração. Regra do paralelogramo Método utilizado para soma vetorial de dois vetores. Regra do polígono Método utilizado para soma vetorial de dois ou mais vetores. Resistência do ar É uma força contrária ao movimento que varia com a velocidade do corpo. 23 Roda livre É aquela roda que não está associada ao motor e não é “forçada” a girar. Roda tracionada É aquela roda que está associada ao motor e é “forçada” a girar. Roldana fixa Dispositivo que facilita a realização de um esforço por mudar a direção da força que seria necessária. Roldanamóvel Dispositivo que diminui a intensidade do esforço necessário para sustentar um corpo, pois parte desse esforço é feito pelo teto, que sustenta o conjunto. Rotor É um brinquedo emocionante de alguns parques de diversões. É constituído por um cilindro vertical que gira em torno do seu próprio eixo. Sistema de corpos Situação em que dois ou mais corpos possuem uma interação mecânica. 24 Talha exponencial É um conjunto formado por várias polias móveis e uma fixa. Tensão (T) É a força que surge em cordas, fios e correntes esticados. A tensão não é capaz de empurrar um corpo. Ela sempre irá puxar ou sustentar o corpo (sinônimo de tração). Velocidade limite ou terminal Velocidade na qual um corpo em queda com resistência do ar atinge o equilíbrio e passa a cair com velocidade constante. 25 Caloria (cal) Unidade de energia que equivale a aproximadamente 4,18 J. Cavalo-valor (cv) Unidade de potência que equivale a aproximadamente 735 W. Conservação da Energia Mecânica Na ausência de forças dissipativas a energia mecânica de um corpo se conserva. Energia É um conceito bastante complexo e abstrato e, apesar de falarmos sobre ela o tempo todo, não a compreendemos formalmente. É uma grandeza física que se conserva. Energia cinética (EC) Energia associada ao movimento de um corpo, ou seja, à velocidade do corpo. 26 Energia mecânica (EM) É o somatório das energias cinéticas e potencias que um corpo ou um sistema possui. Energia potencial elástica (Epe) É a energia que o corpo possui devido a interação com uma mola deformada. A variação da energia potencial elástica de um corpo entre dois pontos é igual ao trabalho da força elástica. Energia potencial gravitacional (Epg) É a energia que o corpo possui devido a atração gravitacional da Terra e depende da posição do corpo em relação a um nível de referência (altura). A variação da energia potencial gravitacional de um corpo entre dois pontos é igual ao trabalho da força peso. Erg Unidade de energia que equivale a 10-7 J. Força conservativa Força cujo trabalho independe da trajetória. Uma força conservativa possui uma energia potencial associada (ex: peso, força elástica e força elétrica) e não provocam variação na energia mecânica do corpo. 27 Força dissipativa É um tipo de força não-conservativa que provoca dissipação da energia mecânica do corpo (ex: atrito e resistência do ar). Força não-conservativa Força cujo trabalho depende da trajetória. Uma força não- conservativa não possui uma energia potencial associada. Essas forças são capazes de variar a energia mecânica de um corpo. Horse-Power (HP) Unidade de potência que equivale a aproximadamente 745 W. Joule (J) Unidade de energia no sistema internacional de unidades. Loop Refere a trajetórias em forma de “laço” como as realizadas por aeronaves e pilotos especialistas em demonstrações aéreas ou por carrinhos em uma montanha-russa. Máquinas simples São ferramentas ou instrumentos que facilitam o trabalho e execução de tarefas simples do dia a dia. 28 Potência mecânica (P) Está associada à rapidez com que uma força realiza trabalho. É definida pela razão entre o trabalho e o intervalo de tempo necessário para realizá-lo. Teorema da energia cinética (TEC) Teorema que garante que o trabalho resultante sobre um corpo é igual à variação da energia cinética. Também é chamado de teorema trabalho-energia. Trabalho (W) É uma forma de transferência de energia que ocorre a partir de uma força e um deslocamento. Trabalho Potente ou Motor Situação em que a força está a favor do deslocamento e o seu trabalho provoca ganho de energia cinética (trabalho positivo). Trabalho Resistente Situação em que a força está contrária ao deslocamento e o seu trabalho provoca redução da energia cinética (trabalho negativo). Trabalho resultante (WR) É o trabalho da força resultante ou a soma escalar de todos os trabalhos exercidos sobre um corpo. 29 Usina de biogás São compostas por reatores anaeróbicos, ou seja, bactérias, responsáveis por converter a energia química do gás em energia mecânica através de um processo de combustão. Usina de biomassa É o meio de produção de energia mais antigo do mundo, utilizada antigamente por países frios para cozinhar e para aquecimento. Este meio tradicional de geração de energia ainda é utilizado por grande parte da população da Índia, um dos motivos disto é a desigualdade social. Atualmente, existem outros tipos não convencionais para a produção de energia através da biomassa, e isso inclui a produção de energia através de restos de alimentos e através de lixo reciclado. Usina eólica É a energia gerada através do vento, e localizada em parques eólicos. É uma fonte de energia limpa, com poucos impactos ambientais. Usina hidrelétrica Compõe a maior parte da matriz energética Brasileira, ou seja, grande parte da energia que consumimos vem através das águas. Embora seja um tipo de geração de energia com alto impacto ambiental, as usinas hidrelétricas podem ser consideradas renováveis. Uma das principais vantagens da usina hidrelétrica se dá pela capacidade de obter um armazenamento de água através das barragens, e gerar energia sob demanda. 30 Usina maremotriz A produção da energia se dá através da diferença de nível das marés. O uso desta energia se trata de um empreendimento de geração de energia renovável, com uma alta capacidade de previsão da quantidade de geração de energia. Porém, por ser um tipo de geração de energia de alto custo, as usinas maremotriz não são muito frequentes. Usina marítima A energia gerada através das ondas do mar é outro tipo de energia limpa, renovável, que apresenta poucos impactos ambientais, e possui abundância de recursos. Usina nuclear É uma instalação industrial empregada para produzir eletricidade a partir de energia nuclear. Caracteriza-se pelo uso de materiais radioativos que produzem calor como resultado de uma reação nuclear. Embora a energia nuclear faça parte de uma energia renovável, a história nos mostrou que os riscos para este tipo de geração de energia limpa, são fatais. Usina solar flutuante É composta por painéis solares em cima de um rio, ou represa. A principal vantagem da utilização deste sistema de energia renovável se dá pelo fato de que a água resfria o painel solar, que precisa de temperaturas baixas para manter uma produção de energia elevada. 31 Usina solar fotovoltaica Fazem parte do tipo mais comum de geração de energia através do Sol. A flexibilidade destes sistemas permite desde grandes usinas até instalações residenciais. Hoje, um dos principais problemas deste tipo convencional de produção de energia se dá pelo fato de que altas temperatura influenciam na capacidade de saturação do painel. Ou seja, quanto maior a temperatura na placa, menor a capacidade de geração do painel solar. Usina termoelétrica Compõem um tipo de energia não renovável, com alto índice de emissão de CO2, porém ainda é um dos tipos de geração de energia mais utilizado no mundo. Usina termo-solar A energia solar térmica é uma geração de energia limpa e renovável, em que nos primeiros momentos se obtém uma energia solar térmica para produzir eletricidade. A principal vantagem deste sistema é que ele é mais resistente a altas temperaturas, ao contrário da usina fotovoltaica tradicional. Em algumas usinas, são utilizados concentradores, grandes espelhos, para aumentar a quantidade de radiação solar. Watt (W) Unidade de potência no sistema internacional de unidades. 32 Airbag É um componente de segurança dos veículos automotoresque é inflado em uma colisão, amortecendo o impacto. Coeficiente de restituição (e) Grandeza utilizada no estudo de colisões que é definida pela razão entre a velocidade relativa entre os corpos após a colisão e a velocidade relativa entre os corpos antes da colisão. Colisão completamente inelástica Colisão que possui conservação da quantidade de movimento do sistema, mas há a maior dissipação de energia cinética. Após a colisão os corpos saem grudados. Colisão elástica Colisão perfeita que possui conservação da quantidade de movimento e da energia cinética do sistema. 33 Colisão inelástica Colisão que possui conservação da quantidade de movimento do sistema, mas há dissipação da energia cinética. Conservação da Quantidade de Movimento Quando a resultante das forças externas de um sistema é nula, a quantidade de movimento do sistema se conserva. Força externa Força aplicada sobre um sistema por um agente externo. Força interna Força cujo par de ação e reação está contido no próprio sistema de corpos. Impulso (I) É uma grandeza vetorial que surge quando uma força é aplicada durante um intervalo de tempo. Impulso resultante (IR) É o impulso gerado pela força resultante ou a soma vetorial de todos os impulsos sobre um corpo. 34 Momento linear (Q) Sinônimo de quantidade de movimento. Pêndulo balístico É um dispositivo usado para determinar o módulo da velocidade de uma bala de revólver ou espingarda. Pêndulo de Newton É construído a partir de uma série de pêndulos (normalmente cinco) adjacentes uns dos outros. É um dispositivo que recebe o nome do físico Sir Isaac Newton por demonstrar empiricamente a conservação do momento e da energia, leis físicas estudadas e demonstradas por Newton. Quantidade de movimento (Q) É uma grandeza vetorial que está associada à velocidade do corpo. Quantidade de movimento de um sistema É a soma vetorial da quantidade de movimento de todos os corpos que constituem um sistema. Teorema do impulso Teorema que garante que o impulso da força resultante é igual à variação da quantidade de movimento do corpo. 35 Afélio É o ponto da órbita de um corpo celeste que está mais distante do Sol. Ano-luz É uma unidade de distância e representa a distância percorrida pela luz no vácuo em um ano. Um ano-luz equivale a aproximadamente 9,5 x 1015 m. Apogeu É o ponto da órbita de um corpo celeste que está mais distante da Terra. Buraco Negro é uma região do espaço-tempo em que o campo gravitacional é tão intenso que nada — nenhuma partícula ou radiação eletromagnética como a luz — pode escapar dela. Campo gravitacional É uma perturbação no espaço provocada pela presença de uma massa. 36 Constante da gravitação universal (G) Constante experimental utilizada na lei da Gravitação universal de Newton. Deferente É um dos elementos do modelo geocêntrico de Cláudio Ptolomeu usado para descrever a órbita da Lua e dos planetas. Elipse É o lugar geométrico de um plano onde a soma da distância de sua extremidade a dois pontos fixos, chamados de focos, é constante Epiciclos É um pequeno círculo descrito por um astro em torno de um ponto imaginário que descreve, em torno de um outro ponto, um outro círculo. Estação Espacial Internacional (EEI) É um laboratório espacial completamente concluído. Encontra-se em órbita da Terra a uma altitude de aproximadamente 400 quilômetros, uma órbita tipicamente designada de órbita terrestre baixa. 37 Excentricidade (e) É a razão entre a semi-distância focal e o semi-eixo maior. A excentricidade da elipse é um número compreendido entre 0 e 1. Quando a excentricidade cresce a elipse torna-se mais achatada. Fenômeno de maré São as alterações cíclicas do nível das águas do mar causadas pelos efeitos combinados da rotação da Terra com as forças gravitacionais exercidas pela Lua e pelo Sol sobre o campo gravítico da Terra. Força gravitacional (FG) É a força de interação entre corpos que possuem massa. Geocentrismo É uma teoria astronômica que considera a Terra fixa no centro do Universo, com todos os outros corpos celestes orbitando ao seu redor. Heliocentrismo É uma teoria astronômica que considera o Sol no centro do Universo, com todos os outros planetas orbitando ao seu redor. 38 Johannes Kepler Foi um astrônomo, astrólogo e matemático alemão. Considerado figura-chave da revolução científica do século XVII, é, todavia, célebre por ter formulado as três leis fundamentais da mecânica celeste, denominas leis de Kepler. Lei da Gravitação Universal de Newton Lei que afirma que, se dois corpos possuem massa, ambos estão submetidos a uma força de atração mútua proporcional às suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que separa seus centros de gravidade. Lei das Áreas É a segunda lei de Kepler e garante que o segmento que une o centro do Sol e um planeta varre áreas iguais em intervalo de tempos iguais. Lei das Órbitas É a primeira lei de Kepler e garante que todos os planetas se movem ao redor do Sol em órbitas elípticas, estando o Sol em um dos focos. Lei dos Períodos É a terceira lei de Kepler e garante que os quadrados dos períodos de revolução dos planetas ao redor do Sol são diretamente proporcionais aos cubos dos raios médios de suas órbitas. 39 Nicolau Copérnico Foi um astrônomo e matemático polonês que desenvolveu a teoria heliocêntrica do Sistema Solar. Foi também cónego da Igreja Católica, governador e administrador, jurista, astrônomo e médico. Órbita É a trajetória que um corpo percorre ao redor de outro sob a influência de alguma força. Periélio É o ponto da órbita de um corpo celeste que está mais próximo do Sol. Perigeu É o ponto da órbita de um corpo celeste que está mais próximo da Terra. Período (T) Tempo necessário para um corpo completar uma volta completa em sua órbita. 40 Ptolomeu Filósofo grego defensor do modelo geocêntrico, ou seja, acreditava que a Terra está no centro do Universo e os outros corpos celestes, planetas e estrelas, descrevem órbitas ao seu redor. Estas órbitas eram relativamente complicadas resultando de um sistema de epiciclos, ou seja, círculos com centro em outros círculos. Raio médio (R) É a medida do semi-eixo maior da elipse. Satélite geoestacionário São satélites que se encontram aparentemente parados relativamente a um ponto fixo sobre a Terra, geralmente sobre a linha do equador. Para gerar esse efeito, eles devem girar com juntos com a Terra, ou seja, o período de rotação desses satélites em torno da Terra é igual a 24h. Satélite rasante É aquele cuja órbita é baixa o suficiente para que o raio dela seja considerado aproximadamente igual ao raio da Terra. Super lua Ocorre quando a lua se encontra próxima ao seu perigeu. 41 Tycho Brahe Foi um astrônomo observacional da era que precedeu a invenção do telescópio, e as suas observações da posição das estrelas e dos planetas alcançaram uma precisão sem paralelo para a época. Unidade Astronômica (UA) É uma unidade de distância, aproximadamente igual à distância média entre a Terra e o Sol, ou seja, 150 milhões de quilômetros. Velocidade de escape (ve) É a mínima rapidez que algum objeto sem propulsão necessita para que possa escapar da atração gravitacional de corpos massivos, como planetas e estrelas. 42 Alavanca É uma máquina simples que tem a função de facilitar a execução de um trabalho. Alavanca interfixa Alavanca em que o ponto de apoio está situado entre os pontos de aplicação de força e o objeto a ser movimentado.Alavanca interpotente Alavanca em que a força potente está entre o ponto de apoio e a força resistente. Alavanca inter-resistente Alavanca em que a força resistente está entre o ponto de apoio e a força potente. 43 Binário É um sistema constituído de duas forças de mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos, cujas linhas de ação estão a uma certa distância. Braço É a menor distância entre a linha de ação da força e ponto fixo de rotação. Centro de gravidade É o ponto no qual devemos representar a força peso do corpo. O centro de gravidade coincide com o centro de massa em locais onde a gravidade é constante. Centro de massa É o ponto no qual podemos considerar que toda a massa do corpo está concentrada. Chave de roda É uma ferramenta muito resistente, que aguenta maior torque do que outras semelhantes. Ela é utilizada para colocar e retirar rodas dos veículos. Equilíbrio de corpo extenso Situação onde a resultante das forças e o momento resultante são nulos. 44 Equilíbrio estável Situação em que um objeto, após ser afastado de sua posição de equilíbrio, retornar a ela. Equilíbrio indiferente Situação em que um objeto tem a sua posição alterada e, mesmo assim, mantém a sua situação de equilíbrio. Equilíbrio instável Situação em que um objeto, após ser afastado de sua posição de equilíbrio, continuar afastando-se cada vez mais. Equilíbrio rotacional Situação onde o momento resultante sobre um corpo é nulo. Equilíbrio translacional Situação onde a força resultante sobre um corpo é nula. João-bobo É um brinquedo que consiste em um objeto de base arredondada que por mais que seja inclinado tende a permanecer de pé. Linha de ação É a linha imaginária em que o vetor força está apoiado. 45 Momento de uma força (M) É uma grandeza física que mede a tendência de uma força de provocar rotação de um corpo em torno de um ponto fixo. Teorema das três forças Se três forças agem sobre um corpo de modo a mantê-lo em equilíbrio, elas devem ser coplanares (mesmo plano) ou concorrentes e seus prolongamentos devem se encontrar num mesmo ponto. Torque (M) Sinônimo de momento. 46 Aeróstato É a designação dada às aeronaves mais leves que o ar. A atividade e o estudo dos aeróstatos compõem um ramo da aeronáutica denominado Aerostação. Altitude (h) É a distância vertical medida entre um ponto e o nível médio do mar. Atmosfera (atm) É uma unidade de pressão, também chamada de atm, e equivalente a aproximadamente 1,01 x 105 Pa. Bar É uma unidade de pressão e equivale a exatos 1 x 105 Pa. Barômetro É um instrumento científico utilizado em meteorologia para medir a pressão atmosférica. 47 Centro de empuxo Está localizado no centro de gravidade do líquido deslocado pelo corpo e é o local onde representa-se a força de empuxo. Corpo maciço Corpo feito de matéria compacta, sem partes ocas. Densidade (ρ) Define-se como o quociente entre a massa e o volume desse corpo. Há uma pequena diferença entre densidade e massa específica. A massa específica, embora definida de forma análoga à densidade, está associada ao material e não ao objeto, ou seja, é propriedade de uma substância, e não de um objeto. Elevador hidráulico É uma importante aplicação do Princípio de Pascal. É muito usado nos postos de gasolina para levantar automóveis e carros em mecânicos para conserto. Empuxo (E) Força exercida por um fluido sobre um objeto mergulhado total ou parcialmente nele. Experimento de Torricelli Experimento realizado por Torricelli, utilizando mercúrio, para medir a pressão atmosférica. 48 Faquir É um asceta que executa feitos de resistência ou de suposta magia, como caminhar sobre fogo, engolimento de espada ou deitar-se sobre pregos. Fluido É uma substância que pode ser líquida ou gasosa. Freio hidráulico São freios com manetes e pinças como o modelo mecânico, porém, com funcionamento a óleo. Hidrostática É um ramo da Física que estuda as características dos fluidos em repouso. Ludião É um experimento que serve para demonstrar o princípio de Pascal e o Teorema de Arquimedes e mostra que o nível de um mergulhador cartesiano varia de acordo com a pressão exercida sobre o recipiente. Macaco hidráulico É uma ferramenta utilizado para auxiliar a troca dos pneus de carros. 49 Mangueira de nível Aparelho utilizado pelo pedreiro e outros operários da construção, mas eficiente e de fácil utilização. Consiste em utilizar uma mangueira de pouco diâmetro e transparente, cheia de um líquido, normalmente água, de modo a transportar cotas de uma zona para outra da obra, utilizando o nivelamento da água. Manômetro É um instrumento que serve para medir a pressão exercida por um fluido em determinada superfície. Massa específica (µ) É uma propriedade física que resulta da divisão da massa compacta de uma substância pelo volume que ela ocupa. m.c.a. É uma unidade de pressão que equivale a pressão exercida por uma coluna de 1 metro de água. Mergulhador cartesiano Consiste de um pequeno tubo, aberto embaixo e com uma bolha de ar em cima. Milímetro de mercúrio (mmHg) É uma unidade de pressão, também chamada de torr, A pressão de 760 mmHg equivale a 1 atm. 50 Pascal (Pa) É a unidade de pressão no sistema internacional de unidades. Peso aparente É a resultante das forças peso e empuxo que agem sobre um corpo inserido em um fluido. Prensa hidráulica É uma máquina mecânica que, a partir do princípio de Pascal, é utilizada para a elevação ou para comprimir itens grandes. Pressão (P) É uma grandeza escalar definida como o módulo da força aplicada dividida por unidades de área. Pressão atmosférica (Patm) É a força exercida, por metro quadrado, decorrente da coluna de gás atmosférico acima da superfície terrestre. Princípio de Pascal Garante que os acréscimos de pressão sofridos por um ponto de um líquido em equilíbrio são transmitidos integralmente a odos os pontos do líquido e das paredes do recipiente que o contém. 51 PSI É uma unidade de pressão, também chamada de libra-força por polegada quadrada, e equivale a aproximadamente 6,9 kPa. Teorema de Arquimedes Garante que todo corpo totalmente imerso ou parcialmente imerso em um líquido qualquer fica sujeito a uma força vertical de baixo para cima, igual ao peso da porção de líquido deslocado pelo corpo. Esta força é denominada força de empuxo. Teorema de Stevin Estabelece que a pressão absoluta num ponto de um líquido, homogêneo e incompressível, é igual à pressão atmosférica (exercida sobre a superfície desse líquido) mais a pressão da coluna do líquido, e não depende da forma do recipiente. A pressão da coluna do líquido depende da densidade do líquido, da gravidade no local e a da profundidade. Vasos comunicantes Conjunto de recipientes que contêm um fluido homogêneo. Quando se acomoda o líquido, ele equilibra-se com o líquido no mesmo nível em todos os recipientes, independentemente de sua forma ou de seu volume. 52 Absorbância É a proporção entre o fluxo de radiação eletromagnética incidente numa superfície e o fluxo que é absorvido. Aquecedor elétrico É um resistor que, a partir de efeito Joule, dissipa energia elétrica na forma de calor. Apesar de aquecer o ambiente, um aquecedor elétrico não é uma bomba de calor. Aquecimento global É o processo de aumento da temperatura média dos oceanos e da atmosfera da Terra causado por massivas emissões de gases que intensificam o efeito estufa. Balanço energético Relação entre a quantidade de energia absorvida e emitida por umcorpo. Beduíno Povo nômade que vive nos desertos do Oriente Médio e do norte da África. 53 Biela É uma peça do motor que serve para transmitir ou transformar o movimento linear alternativo em circular contínuo. Bomba de calor É uma máquina frigorífica capaz de transferir calor de uma fonte fria (ambiente externo) para uma fonte quente (ambiente interno). Brisa continental Sinônimo de brisa terrestre. Brisa marítima É um vento produzido termicamente soprando do oceano para o continente durante o dia. Brisa terrestre É um vento produzido termicamente soprando do continente para o oceano durante a noite. Bulbo Espécie de bolha arredondada, que funciona como um reservatório, em uma extremidade do termômetro, contendo mercúrio. 54 Buraco na camada de ozônio São regiões da camada de ozônio onde a onde a concentração do gás ozônio cai abaixo de 50%. A principal causa do surgimento de buracos na camada de ozônio é a liberação de gases CFC (clorofluorcarbonos) na atmosfera. Calefação Processo de vaporização onde o líquido passa para o estado gasoso instantaneamente. Isso ocorre quando uma pequena quantidade de líquido entra em contato com uma superfície dotada de uma grande temperatura (muito maior que a temperatura de ebulição do líquido). Calor (Q) É a energia em trânsito entre dois corpos devido a diferença de temperatura entre eles. Caloria (cal) Unidade de energia que equivale a aproximadamente 4,18 J. Calorimetria É a parte da termologia que estuda os processos de trocas de calor entre os corpos. 55 Calorímetro É um aparelho isolado termicamente do meio ambiente usado para fazer estudos sobre a quantidade de calor trocado entre dois corpos de temperaturas diferentes. Calor específico (c) É uma grandeza física, que depende do material, e indica a energia necessária para uma unidade de massa variar a temperatura em 1 ºC. Calor específico molar Energia necessária para cada mol de uma substância mudar a sua temperatura em 1 ºC. No estudo de gases estudamos o calor específico molar a pressão constante e a volume constante. Calor latente (L) É uma grandeza física, que depende do material e do processo de mudança de estado físico, que indica a energia necessária para uma unidade de massa mudar de fase. Camada de Ozônio Corresponde a uma cobertura gasosa que envolve e protege a Terra da radiação ultravioleta emitida pelos raios solares. Capacidade térmica (C) É uma grandeza física que indica a energia necessária para um corpo/objeto variar a sua temperatura em 1 ºC. 56 CATP Condições ambientais de temperatura (25 ºC) e pressão (1 atm). Ciclo de Carnot Ciclo termodinâmico idealizado, composto por duas isotérmicas e duas adiabáticas reversíveis, que produzem o maior rendimento possível. Ciclo Diesel Ciclo termodinâmico que possui duas adiabáticas, uma isovolumétrica e uma isobárica. É o ciclo de operação de motores de combustão interna com funcionamento a diesel. Ciclo Otto Ciclo termodinâmico que possui duas transformações adiabáticas e duas isovolumétricas. É o ciclo de operação de motores de combustão interna com funcionamento a álcool ou gasolina. CNTP Condições normais de temperatura (0 ºC) e pressão (1 atm). Coeficiente de dilatação linear (α) Está associado à capacidade de um material de sofrer dilatação linear. 57 Coeficiente de dilatação superficial (β) Está associado à capacidade de um material de sofrer dilatação superficial. É igual, aproximadamente, ao dobro do coeficiente de dilatação linear. Coeficiente de dilatação volumétrica (ϒ) Está associado à capacidade de um material de sofrer dilatação volumétrica. É igual, aproximadamente, ao triplo do coeficiente de dilatação linear. Coletor solar Dispositivo que faz uso de energia solar para o aquecimento de água para banho, piscina e processos industriais. Condensação Processo de mudança de estado físico de vapor para líquido. Condução térmica Processo de troca de calor que ocorre a partir da agitação das partículas em um meio material. Condutividade térmica (k) Grandeza física que indica a capacidade de um material de transferir calor por condução térmica. 58 Condutores térmicos São materiais que conseguem transferir calor por condução rapidamente. Constante de Boltzmann (k) Constante física utilizada no cálculo da energia cinética translacional média das partículas de um gás. Constante Universal dos Gases ideais (G) Constante física que aparece na equação de Clapeyron e vale 8,31 J/mol.K. Convecção térmica Processo de troca de calor, exclusiva de fluidos, que ocorre a partir da diferença de densidade. Corpo negro É um objeto hipotético que absorve toda a radiação eletromagnética que nele incide: nenhuma luz o atravessa e nem é refletida. É considerado o melhor absorvedor e emissor de radiação térmica. Corrente de convecção É o movimento vertical de massas fluidas que trocam suas posições devido a diferença de temperatura. 59 CPTP Condições padrões de temperatura (0 º C) e pressão (1 bar). Desastre de Hindenburg Ocorreu em 6 de maio de 1937, em Lakehurst, Nova Jersey, Estados Unidos. O dirigível alemão de passageiros LZ 129 Hindenburg pegou fogo e foi destruído durante a sua tentativa de atracar com o seu mastro de amarração na Estação Aérea Naval de Lakehurst. O gás de hidrogênio usado para mantê-lo no ar, altamente inflamável, foi inicialmente responsabilizado pelo enorme incêndio que tomou conta da aeronave e durou exatos trinta segundos. Diagrama de Clapeyron É um diagrama de pressão e volume, ou diagrama PV, usado para descrever as mudanças correspondentes no volume e na pressão em um sistema. Diagrama de fases É um diagrama que indica a fase da substância em uma dada pressão e temperatura. Dilatação anômala da água No intervalo de temperatura entre 4 ºC e 0 ºC a água, ao ser resfriada, sofre uma expansão no seu volume, e ao ser aquecida, uma redução. 60 Dilatação aparente (∆VAP) É a dilatação observada de um líquido. Representa o quanto o líquido dilatou a mais que o recipiente. Dilatação linear (∆L) Dilatação que ocorre em apenas uma dimensão. Dilatação relativa Representa o percentual da dilatação do corpo em relação ao tamanho inicial dele. Dilatação superficial (∆A) Dilatação que ocorre em duas dimensões. Dilatação térmica Fenômeno que está associado à mudança da distância médias entre as partículas após uma variação de temperatura. Dilatação volumétrica (∆V) Dilatação que ocorre em três dimensões. Dilatometria É a parte da termologia que estuda a dilatação térmica. 61 Ebulição Processo de vaporização turbulento que ocorre em uma temperatura definida, chamada de ponto de ebulição. Ebulidor Aparato que, composto de um resistor elétrico, é usado para ferver pequenas quantidades de água. Efeito estufa É um processo físico que ocorre quando uma parte da radiação infravermelha é emitida pela superfície terrestre é retida por determinados gases presentes na atmosfera, os chamados gases do efeito estufa ou gases estufa. Eficiência (e) É a razão entre a quantidade de calor retirado da fonte fria e o trabalho sofrido por um refrigerador. Eixo virabrequim Eixo que recebe a força através das bielas que são conectadas aos pistões, transformando-a em momento, transmitido a rotação aos demais componentes acoplados nas extremidades de seu eixo. Êmbolo Cilindro ou disco que se move em vaivém no interior de seringas, bombas etc. Pode ser chamado de pistão. 62 Emissividade (e) Razão entre a radiância de um corpo numadada temperatura e a radiância de um corpo negro na mesma temperatura. Energia cinética rotacional Energia cinética que está associada à rotação das moléculas em todo de um eixo. Energia cinética translacional Energia cinética que está associada ao movimento das partículas. Energia cinética vibracional Energia cinética que está associada ao movimento de vibração de uma molécula. Energia interna (U) É o somatório da energia cinética das partículas e a energia potencial de todas as interações e está associada ao grau de agitação das partículas (temperatura). Entropia (S) É uma importante grandeza física utilizada na mecânica estatística e na termodinâmica para medir o grau de desordem de um sistema. Dizemos que, quanto maior for a variação de entropia de um sistema, maior será sua desordem, ou seja, menos energia estará disponível para ser utilizada. 63 Equação de Clapeyron Equação que relaciona pressão, volume, temperatura e quantidade de matéria de um gás. É conhecida como equação geral dos gases ideais. Equação do calorímetro Equação que garante que o somatório dos calores trocados em um calorímetro deve ser nulo. A equação do calorímetro é uma consequência da conservação da energia. Equilíbrio térmico Situação em que os corpos se encontram na mesma temperatura. Escala Celsius Escala termométrica relativa que adota o ponto de fusão do gelo como 0 ºC e a temperatura de ebulição da água como 100 ºC, no nível do mar. Escala Fahrenheit Escala termométrica relativa usada no sistema inglês que adota o ponto de fusão do gelo como 32 ºF e o ponto de ebulição da água como 212 ºF. Escala Kelvin Escala termométrica absoluta, usada no sistema internacional de unidades, que adota a temperatura mínima de -273 ºC como 0 K. 64 Escala Rankine Escala termométrica absoluta, usada no sistema inglês, que adota a temperatura mínima de -459 ºF como 0 Ra. É a escala análoga da escala Kelvin para a escala Fahrenheit. Escala termométrica São escalas em que podemos “medir” temperaturas de corpos. Estado de equilíbrio termodinâmico Chamado simplesmente de “estado” de um gás é uma condição de equilíbrio mecânico, térmico e químico. É caracterizado pelas variáveis de estado pressão, volume, temperatura e quantidade de matéria. Estufa Local com o objetivo de acumular e conter o calor no seu interior, mantendo assim uma temperatura maior no seu interior que ao seu redor. Evaporação Processo de vaporização que ocorre em qualquer temperatura, de forma lenta e laminar. Expansão adiabática livre Processo irreversível em que o gás expande sem encontrar resistência e sem trocar calor com a vizinhança. 65 Expoente de Poisson (ϒ) É dado pela razão entre o calor específico do gás a pressão constante e o calor específico do gás a volume constante. É utilizado no estudo matemático da transformação adiabática. Fluxo de calor (Ф) É uma grandeza que mede a rapidez com que o calor é transferido por um material. Força de adesão É uma força atrativa que atua entre um líquido e a superfície de um sólido quando estes estão em contato direto. Força de coesão É uma força molecular de atração que fazem com que as moléculas do próprio líquido fiquem unidas. Função de estado Uma grandeza possui função de estado quando a sua variação depende apenas do estado inicial e final, ou seja, independe do processo utilizado. A energia interna de um gás é uma função de estado. 66 Função do caminho termodinâmico Uma grandeza física possui função do caminho quando o seu valor depende do processo utilizado. O trabalho de um gás e o calor trocado são funções do caminho, ou seja, variam com a transformação. Fusão Processo de mudança de estado físico do sólido para o líquido. Garrafa Térmica É um dispositivo utilizado preservar a temperatura do conteúdo em seu interior minimizando as trocas de calor com o meio externo. Gás diatômico Gás cuja composição molecular possui dois átomos (ex: O2, N2, H2). Gás ideal É aquele em que as colisões entre as partículas são perfeitamente elásticas. Entre as partículas dele, não há qualquer tipo de interação, como forças atrativas ou repulsivas, além disso, essas partículas não ocupam espaço. Gás monoatômico Gás cuja composição molecular possui apenas um átomo (ex: He). 67 Gás real Consiste num gás que, na prática, se afasta do comportamento ideal. Um gás real pode ser considerado ideal quando submetido a baixa pressão e alta temperatura. Gases do efeito estufa São gases que promovem o efeito estufa. Os mais relevantes são: o vapor de água (H2O), o dióxido de carbono (CO2), o metano (CH4) e o óxido nitroso (N2O). Hipérbole equilátera Curva característica de uma função que apresenta uma relação inversamente proporcional entre os eixos. É utilizada para caracterizar a transformação isotérmica em um gráfico de pressão por volume. Infravermelho É um tipo de radiação eletromagnética que apresenta frequência menor que a da luz vermelha e, por isso, não está dentro do espectro eletromagnético visível. A radiação infravermelha tem origem na vibração molecular, que gera oscilações nas cargas elétricas constituintes dos átomos e provoca a emissão de radiação, por isso, esse tipo de radiação está associada ao calor. Irradiação térmica Sinônimo de radiação térmica. 68 Isóbaros São átomos de distintos elementos químicos os quais apresentam o mesmo número de massa e diferentes números atômicos. Isolantes térmico São matérias que não conseguem transferir calor por condução rapidamente. Isótonos São átomos de elementos químicos distintos os quais apresentam diferentes números atômicos, diferentes números de massa e o mesmo número de nêutrons. Isótopo São átomos de um mesmo elemento químico os quais apresentam o mesmo número atômico e diferentes números de massa. Joule (J) Unidade de energia no sistema internacional de unidades. Junta de dilatação É um espaçamento deixado entre dois materiais para evitar tensões provocadas pela dilatação. 69 Lâmina bimetálica É uma estrutura em que duas lâminas de materiais diferentes são unidas rigidamente e são utilizadas como chaveamento elétrico, pois, quando atravessadas por uma corrente elétrica, têm sua temperatura aumentada, sofrendo uma dilatação. Lei de Avogadro Volumes iguais de quaisquer gases, nas mesmas condições de temperatura e pressão, apresentam a mesma quantidade de matéria. Lei de Boyle-Mariotte Enuncia que a pressão absoluta e o volume de uma certa quantidade de gás confinado são inversamente proporcionais se a temperatura permanece constante em um sistema fechado. Lei de Charles Garante que à pressão constante, o volume de uma determinada massa de gás é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta. Lei de Dalton para a pressão parcial dos gases Garante que a pressão total em uma mistura gasosa é exatamente igual à soma das pressões parciais de seus gases componentes. 70 Lei de Fourier Determina o fluxo de calor através de um material através da condução térmica. Lei de Gay-Lussac Garante que para uma massa fixa de gás, mantida a volume constante, a pressão exercida pelo gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta. Lei de Stefan-Boltzmann Estabelece que a energia total radiada por unidade de área superficial de um corpo negro na unidade de tempo é diretamente proporcional à quarta potência da sua temperatura absoluta. Lei Zero da Termodinâmica Garante que o equilíbrio térmico entre os corpos ocorre, necessariamente, quando há igualdade de temperatura. Liquefação Processo de mudança de estadofísico de gás para líquido. Máquinas térmicas São dispositivos que, a partir de processos cíclicos, são capazes de converter calor em trabalho. Podem ser chamados de motores térmicos. 71 Massa atômica É a média ponderada das massas atômicas dos isótopos naturais do elemento, multiplicada pela abundância, ou seja, porcentagem em massa de cada isótopo. Pode ser encontrada na tabela periódica. Massa molar (M) É a massa em gramas de um mol de entidades elementares – átomos, moléculas, íons, elétrons, outras partículas ou outros grupos específicos de tais partículas. É expressa na unidade g/mol. Massa molecular É a soma das massas atômicas dos átomos que compõem uma determinada molécula. Mol Unidade de quantidade de matéria no sistema internacional de unidades. Motor 4 tempos Motor cujo funcionamento ocorre em quatro tempos: admissão, compressão, explosão ou combustão e exaustão. Número atômico (Z) Representa a quantidade de prótons presentes em cada átomo. 72 Número de Avogadro (NA) É definida como sendo o número de partículas (átomos ou moléculas) por mol de uma determinada substância, A constante de Avogadro é igual a 6,02 x 10²³ mol⁻¹. Número de massa (A) Corresponde a soma dos prótons e dos nêutrons presentes no núcleo do elemento. Paredes adiabáticas Paredes que não permitem trocas de calor. Paredes diatérmicas Paredes que permitem trocas de calor. Pistão É uma peça cilíndrica normalmente feita de alumínio ou liga de alumínio, que se move no interior do cilindro dos motores de explosão. Pode ser chamado de êmbolo ou piston. Ponto crítico É um estado particular de uma substância a partir do qual a distinção entre fase a líquida e gasosa não existe. É utilizado para distinção entre vapor e gás. 73 Ponto de ebulição É a temperatura em que uma substância passa do estado líquido para o estado gasoso. Ponto de fusão É a temperatura em que uma substância passa do estado sólido para o estado líquido. Ponto triplo É um estado particular de uma substância determinado por valores de temperatura e pressão, no qual as três fases ou estados físicos da substância coexistem em equilíbrio. Potência térmica (P) Está associada à rapidez com que a energia é dissipada por uma fonte de calor ou absorvida por um corpo. Pressão (P) É uma grandeza física escalar definida pela razão entre a força aplicada e sua área de contato. No estudo de gases está associada às colisões das moléculas na parede do recipiente. 74 Primeira Lei da Termodinâmica É uma aplicação do princípio da conservação da energia para os sistemas termodinâmicos. De acordo com essa lei, a variação da energia interna de um sistema termodinâmico equivale à diferença entre quantidade de calor absorvido pelo sistema e o trabalho por ele realizado. Processos irreversíveis É aquele em que um sistema, uma vez atingido o estado final de equilíbrio, não retorna ao estado inicial ou a quaisquer estados intermediários sem a ação de agentes externos e ocorre degradação da energia. Processos reversíveis É aquele que pode ocorrer em ambos os sentidos, passando por todas as etapas intermediárias, sem que isso cause modificações definitivas ao meio externo e sem degradação da energia. Propriedades radiantes Capacidade da matéria de absorver, refletir e transmitir a radiação incidente. Propriedades termométricas São grandezas físicas que variam com a temperatura. 75 Quantidade de calor latente (QL) Quantidade de calor que pode ser absorvida ou cedida por um corpo e provoca mudança de estado físico. Quantidade de calor sensível (QS) Quantidade de calor que pode ser absorvida ou cedida por um corpo e provoca variação de temperatura. Quantidade de matéria (n) É uma grandeza física que mede a quantidade de átomos ou moléculas elementares presentes em uma dada amostra ou sistema. Quilowatt-hora (kWh) É uma unidade de energia que equivale a 3,6 x 106 J. Radiação térmica Processo de troca de calor a partir de ondas eletromagnéticas. Pode ser chamada de irradiação térmica. Reflectância É a proporção entre o fluxo de radiação eletromagnética incidente numa superfície e o fluxo que é refletido. 76 Refrigeradores São dispositivos que, a partir de processos cíclicos, são capazes de transferir calor da fonte fria para a fonte quente, após sofrer um trabalho externo. Podem ser chamados de máquinas frigoríficas. Regelo É o fenômeno de fusão do gelo por aplicação de pressão e posterior solidificação, quando a pressão é reduzida. Regime estacionário Situação em que as temperaturas não dependem do tempo. Rendimento de Carnot Rendimento máximo idealizado que uma máquina térmica pode ter. Está associado ao Ciclo de Carnot. Rendimento (η) É a razão entre a quantidade de trabalho realizado pela máquina térmica e a quantidade de calor fornecida em seu funcionamento. Reservatório térmico Corpo que permanece sempre com sua temperatura praticamente constante, mesmo estando sujeito a transferências de calor. 77 Ressublimação É o processo contrário a sublimação, ou seja, é a passagem direta de um material do estado gasoso para o sólido. Segunda lei da termodinâmica (Clausius) É impossível um refrigerador, operando em ciclos, retirar calor da fonte fria e transferir para a fonte quente sem nenhum trabalho externo. Segunda lei da Termodinâmica (Kelvin e Planck) É impossível uma máquina térmica, operando em ciclos, converter integralmente calor em trabalho, ou seja, ter um rendimento de 100%. Segunda lei da termodinâmica A entropia de um sistema isolado termicamente pode permanecer constante (processos reversíveis) ou aumentar (processos irreversíveis). Sensação térmica É a forma como os nossos sentidos percebem a temperatura do ar, e que pode diferir da temperatura real. Sistema aberto Sistema que permite mudança na quantidade de matéria. 78 Sistema fechado Sistema que não permite mudança na quantidade de matéria. Solidificação Processo de mudança de estado físico do líquido para o sólido. Sublimação Processo de mudança de estado físico de sólido para gasoso. Temperatura (T) É uma grandeza macroscópica que está associada à energia cinética média das partículas (grau de agitação). Tensão térmica Tensões causadas por expansão térmica ou contração do material Teoria cinética dos gases ideais Conjunto de considerações e demonstrações matemáticas do estudo energético de um gás. Teoria do calórico Teoria científica obsoleta que supunha a existência de um fluido invisível e inodoro, chamado calórico, que todos os corpos conteriam em quantidades determinadas em sua composição, que era denominado como o causador das alterações de temperatura até metade do século XIX. 79 Terceira lei da termodinâmica Afirma que a entropia de um sistema no zero absoluto possui um valor mínimo. Termodinâmica É parte da termologia que estuda as leis que regem as relações entre calor, trabalho e outras formas de energia, mais especificamente a transformação de um tipo de energia em outra, a disponibilidade de energia para a realização de trabalho e a direção das trocas de calor. Termologia É a parte da física que estuda o calor e a temperatura, causas e efeitos das suas variações. Termometria É a parte da termologia que estuda as escalas termométricas Termômetros São dispositivos que medem a temperatura. Termostato É um dispositivo destinado a manter constante a temperatura de um determinado sistema, através de regulação automática. O termostato é um instrumento que tem a função de impedir que a temperaturade determinado sistema varie além de certos limites preestabelecidos. 80 Trabalho de um gás Forma de transferência de energia que ocorre a partir de uma variação de volume. Quando o gás expande o trabalho é realizado e o gás perde energia. Quando o gás é comprimido o trabalho é sofrido e o gás ganha energia. Transformação adiabática Transformação que ocorre sem trocas de calor. Pode ser caracterizada por uma transformação rápida e apenas o trabalho provoca variação da energia interna. Transformação cíclica Transformação em que o estado inicial coincide com o estado final. Transformação isobárica Transformação gasosa que ocorre a pressão constante. Nesse caso, o módulo da quantidade de calor trocada é maior que o módulo do trabalho. Transformação isotérmica Transformação gasosa que ocorre a temperatura constante. Nesse caso, a variação da energia interna do gás é nula. 81 Transformação isovolumétrica Transformação gasosa que ocorre a volume constante. Também pode ser chamada de isocórica ou isométrica. Nesse caso, todo calor trocado provoca variação da energia interna do gás. Transmitância É a proporção entre o fluxo de radiação eletromagnética incidente numa superfície e o fluxo que é transmitido. Ultravioleta Um tipo de radiação eletromagnética com frequência maior que a luz visível. A radiação ultravioleta, ou simplesmente UV, é a mais energética entre aquelas emitidas pelo Sol e por isso apresenta mais perigos para diversas formas de vida da superfície terrestre. UVA Possuem comprimento de onda de 320 a 400 nm e são os de maior incidência na superfície terrestre, uma vez que não são absorvidos pela camada de ozônio. Eles correspondem à maior porção do espectro ultravioleta e incidem de igual maneira durante todo o dia e em todas as estações do ano, incluindo dias nublados e com baixa luminosidade. Além disso, induz a formação de melanina, responsável pelo bronzeamento. 82 UVB Possuem comprimento de onda na faixa de 280 a 320 nm, são parcialmente absorvidos pela camada de ozônio, por isso apresentam maior incidência durante o verão, principalmente, no período das 10h às 16h, em regiões de altitudes elevadas e próximas à linha do Equador. É o principal responsável pelos danos causados à pele humana, como queimaduras e danos às moléculas de DNA das células epiteliais. UVC Possuem comprimento de onda menor que 280 nm, sendo, portanto, a radiação que menos se aproxima da luz visível. São muito nocivos à biosfera, porém, não acometem a Terra porque são completamente absorvidos pela camada de ozônio. Através de fontes artificiais, a radiação UVC é aplicada na esterilização de materiais cirúrgicos e em processos de tratamento de água, graças à sua propriedade bactericida. Vácuo É um espaço onde não existe matéria. Vantablack É uma substância feita de nanotubos de carbono. É a substância mais negra conhecida, absorvendo até 99,965% de radiação. Vaporização Processo de mudança de estado físico de líquido para gasoso. Divide-se em evaporação, ebulição e calefação. 83 Variáveis de estado São grandezas físicas que indicam o estado de equilíbrio termodinâmico que o gás se encontra. Vaso de Dewar É um objeto projetado para fornecer um alto isolamento térmico, dificultando as trocas de calor com o meio externo. Volume molar Volume ocupado por um mol de gás. Na CNTP, o volume molar é 22,4 L/mol. Watt (W) Unidade de potência no sistema internacional de unidades. Zero absoluto É definido como a menor temperatura que um corpo pode estar no universo. É a temperatura na qual as moléculas do corpo têm energia cinética média nula (estão em repouso). Apesar de existir teoricamente, o zero absoluto não pode ser atingido na prática. 84 Aberração cromática É um fenômeno no qual os raios de luz de diferentes cores são refratados em pontos focais diferentes de uma lente. Aberração esférica É um fenômeno da óptica geométrica em que os raios de luz incidentes próximos à borda das lentes são muito mais refratados do que os raios que incidem próximos ao eixo óptico e os raios de luz incidentes próximo das bordas dos espelhos são refletidos além do foco. Ocorre quando a lente ou espelho não obedecem às condições de Gauss. Acomodação visual É a capacidade de olho de formar imagens nítidas para objetos nas mais variadas distâncias. Acuidade visual É a capacidade do olho para distinguir detalhes espaciais, ou seja, identificar o contorno e a forma dos objetos. 85 Ângulo crítico Sinônimo de ângulo limite. Ângulo de abertura É o ângulo formado pelas extremidades da calota, delimitada por eixos secundários. Ângulo de incidência É o ângulo formado entre o raio incidente e a normal. Ângulo de reflexão É o ângulo formado entre o raio refletido e a normal. Ângulo de refração É o ângulo formado entre o raio refratado e a normal. Ângulo limite (θL) Ângulo de incidência para qual o raio de luz refratado é paralelo à superfície. 86 Ângulo visual É o ângulo formado entre os raios de luz que saem das extremidades de um objeto e o ponto de incidência desses raios com os olhos. O afastamento do observador de um objeto faz com que o ângulo visual diminua, tornando o objeto menor do que realmente é. Já a aproximação do observador faz o ângulo visual aumentar, tornando o objeto aparentemente maior. Anisotrópico Material que possui propriedades físicas que variam com a direção. Antiprincipal (2F) Ponto imaginário em lentes esféricas que corresponde ao dobro da distância focal. Arco-íris primário Fenômeno óptico causado pela dispersão da luz branca e reflexão no interior de uma gota. Arco-íris secundário Fenômeno óptico causado pela dispersão da luz branca e dupla reflexão no interior de uma gota. 87 Astigmatismo Problema de visão que está relacionado com a dificuldade em enxergar com nitidez, principalmente os contornos das formas. Ele se origina de uma deformação da córnea. Pode ser corrigido com o uso de lentes cilíndricas. Aumento linear transversal (A) É dado pela razão entre o tamanho da imagem e o tamanho do objeto. Bastonetes Células fotossensíveis responsáveis pela identificação da intensidade luminosa. Binóculo É um instrumento óptico composto de prismas e lentes, que, juntas, são capazes de ampliar as imagens de objetos distantes. Bioluminescência É a produção de luz por organismos vivos. Birrefringência É um a propriedade óptica de um material que possui diferentes índices de refração para diferentes direções de propagação da luz. 88 Caleidoscópio É um aparelho óptico formado por um pequeno tubo de cartão ou de metal, com pequenos fragmentos de vidro colorido, que, através do reflexo da luz exterior em pequenos espelhos inclinados, apresentam, a cada movimento, combinações variadas e agradáveis de efeito visual. Calota esférica É a parte de uma esfera cortada por um plano. Câmara escura com orifício É um dispositivo cúbico ou em forma de um paralelepípedo (caixa) que possui um pequeno orifício em uma de suas paredes, que são todas opacas. Quando um objeto iluminado ou luminoso é colocado à frente da câmara, é formada na parede oposta ao orifício uma imagem invertida semelhante ao objeto. Campo visual É a região que um objeto deve estar para ser visto por um determinado observador. Catarata Problema de visão associado a uma opacidade do cristalino. Para pessoas que têm catarata tem a visão nublada, como se olhassem por uma janela embaçada ou enevoada. 89 Centro de curvatura (C) Ponto imaginário que corresponde ao centro da esferaque deu origem ao espelho esférico. Centro óptico (O) Ponto imaginário em lentes esféricas que não provocam desvio angular no raio de luz incidente. Cintilação É um fenômeno óptico em que uma estrela ou objeto luminoso parece piscar no céu. É causada pela variação do índice de refração atmosférica nas altas camadas de ar. Condições de Gauss Condições que garantem que imagens formadas nos espelhos esféricos sejam nítidas. Para isso, os raios devem ser paraxiais e o ângulo de abertura do espelho deve ser menor que 10°. Cone de sombra Região de sombra formada em um corpo esférico iluminado. Cones Células fotossensíveis responsáveis pela identificação das cores. 90 Continuidade óptica Situação em que o raio de luz propaga-se em dois meios com o mesmo índice de refração (ex: vidro e glicerina). Coplanar Que está localizado no mesmo plano. Cores primárias (luz) São as cores que os três cones existentes na retina são sensíveis. As cores primárias são vermelho, verde e azul. Cores secundárias (luz) São cores obtidas a partir da combinação de duas primárias em igual intensidade. As cores secundárias são magenta (vermelho e azul), amarelo (vermelho e verde) e ciano (verde e azul). Córnea É a parte anterior transparente e protetora do olho dos vertebrados. Fica localizada na região polar anterior do globo ocular. A córnea e o cristalino têm a função de focar a luz através da pupila para a retina, como se fosse uma lente fixa. Cristalino É uma lente convergente com distância focal variável presente no olho humano. 91 Daltonismo Problema hereditário caracterizado por uma anomalia na visão das cores. Dioptria (di) Unidade de vergência no sistema internacional de unidades. Também é chamada de grau. Dioptro esférico Separação esférica entre dois meios. Dioptro plano Separação plana entre dois meios. Disco de Newton É um dispositivo utilizado em demonstrações de composição de cores. Dispersão da luz branca Situação em que a refração da luz branca provoca a separação das mais variadas cores. Distância focal (f) Nos espelhos esféricos é a distância do foco ao vértice e equivale a metade do raio de curvatura. Nas lentes esféricas é a distância do foco ao centro óptico. 92 Eclipse anular Ocorre porque o diâmetro angular da Lua é menor que o diâmetro do Sol, de forma que o satélite (Lua) consegue cobrir apenas o centro do disco solar, formando um anel brilhante. Também é chamado de eclipse anelar. Eclipse lunar É um fenômeno astronômico que ocorre quando a Lua é ocultada totalmente ou parcialmente pela sombra da Terra, em geral, sendo visível a olho nu. Isto ocorre sempre que o Sol, a Terra e a Lua se encontram próximos ou em perfeito alinhamento, estando a Terra no meio destes outros dois corpos. Eclipse solar É um fenômeno que ocorre quando a Lua se interpõe entre a Terra e o Sol, ocultando total ou parcialmente a sua luz numa estreita faixa terrestre. Eixo principal É uma reta imaginária que passa pelo centro de curvatura do espelho e corta o espelho ao meio. Eixo secundário É uma reta imaginária que passa pelo centro de curvatura do espelho mas não corta o espelho ao meio. 93 Enantiomorfismo Consiste na simetria de dois objetos que não podem se sobrepor. Nesse caso, dizemos que a imagem é enantiomorfa. Equação de Gauss Equação que relaciona a distância focal, a distância do objeto e a distância da imagem no estudo de espelhos esféricos e lentes. Equação de Halley Equação que permite calcular a vergência de uma lente a partir das suas especificações técnicas. Também é conhecida como equação dos fabricantes de lentes. Espelho côncavo Espelho esférico que possui a face interna refletora. Espelho convexo Espelho esférico que possui a face externa refletora. Espelho de dentista Dispositivo que possui um espelho côncavo utilizado para produzir imagens virtuais e maiores. Espelho de maquiagem Dispositivo que possui um espelho côncavo utilizado para produzir imagens virtuais e maiores. 94 Espelho esférico É um espelho formado por uma calota esférica. Espelho plano São superfícies aplainadas e polidas os quais possuem poder de reflexão. Fata Morgana Sinônimo de miragem superior. Feixe de luz É um conjunto de raios de luz. Fibra Óptica É um filamento flexível e transparente, fabricado a partir de vidro ou plástico, e que é utilizado como condutor de elevado rendimento de luz, imagens ou impulsos codificados. Tem diâmetro de alguns micrometros, ligeiramente superior ao de um fio de cabelo humano. Na fibra óptica a luz se propaga devido a sucessivas reflexões totais. Fluorescência É o fenômeno pelo qual uma substância emite luz quando exposta a radiações do tipo ultravioleta, raios catódicos ou raios X. 95 Foco secundário Foco localizado sobre um eixo secundário. Foco (F) Ponto imaginário em que os raios paralelos convergem ou divergem. Fonte de luz extensa É aquela cuja dimensão é considerável no problema. Fonte de luz monocromática É aquela que emite apenas uma frequência (cor) Fonte de luz policromática É aquela que emite várias frequências. Fonte de luz pontual É aquela cuja dimensão é desprezível no problema. Fonte de luz primária É aquela que emite luz própria. Fonte de luz secundária É aquela que não emite luz própria, mas reflete a luz de uma fonte primária. 96 Forno solar Dispositivo capaz de concentrar raios solares a partir de um espelho côncavo. Fosforescência É um caso particular de um fenômeno geral denominado luminescência, sendo um tipo de fotoluminescência relacionado à capacidade que uma espécie química tem de emitir luz, mesmo no escuro, devido à sua estrutura eletrônica especial que favorecem seus elétrons absorverem radiação durante exposição prévia e irradiar luz visível ou radiação de maiores comprimentos de onda mesmo depois de cessada a exposição. Hipermetropia Problema de visão associado à dificuldade de ver de longe. Pode ser corrigido com lentes convergentes. Imagem direita ou direta Imagem que possui a mesma orientação do objeto. Imagem imprópria Imagem formada por raios paralelos. Pode-se dizer que essa imagem é formada no infinito. Imagem invertida Imagem que possui orientação oposta ao objeto. 97 Imagem real É a imagem formada no cruzamento dos raios refletidos ou refratados. Essa imagem é invertida e pode ser projetada em um anteparo. Imagem virtual É a imagem formada no cruzamento dos prolongamentos dos raios refletidos ou refratados. Essa imagem é direta e não pode ser projetada. Incandescência Consiste no processo de emissão de radiação eletromagnética por um corpo sob alta temperatura. Índice de refração É dado pela razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz no meio. Íris É a parte mais visível (e colorida) do olho de vertebrados, e tem como sua função controlar os níveis de luz. Isotrópico Material que possui propriedades físicas que são independentes da direção. 98 Lei de Snell-Descartes Lei utilizada no estudo da refração da luz. Lente cilíndrica É uma lente que focaliza luz em uma linha em vez de um ponto, como faria uma lente esférica. A face ou faces curvas de uma lente cilíndrica são seções de um cilindro e concentram a imagem que passa por ela em uma linha paralela à interseção da superfície da lente e um plano tangente a ela. Podem ser chamadas de lentes tóricas. Lente convergente São lentes capazes de concentrar raios paralelos a partir da refração. Lente objetiva Lente utilizada em alguns instrumentos ópticos que está mais
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