Pressão dos fluidos

Nós membro da “ física maníacos” fizemos um experimento indicado pelo professor Quiriat, no qual constituem em fazermos furos em um garrafa pet e observarmos o alcance e a de acordo com a altura. O resultado foi o seguinte: Materiais: 01 Garrafa pet 01 arame muito grosso 01 tesoura 01 fita isolante 01 régua 01 mangueira 1º Fizemos com o auxilio de um ferro quente nove furos em uma garrafa pet o primeiro com 5 cm de distância do solo, e os outros cada um com 2 cm de distancia do anterior. 2º Tapamos todos eles com fita isolante. 3º Seguramos sob a boca da garrafa um mangueira com uma pressão constante de agua. 4º Em seguida fomos retirando a fita e observando o alcance da agua e fechando-a novamente, assim sucessivamente ate conferirmos todos os alcances. 5º Anotamos todos os valores e construímos a seguinte tabela, e seu respectivo gráfico:

Fotos do experimento:

Calculando a sessão:

A0 = π . r ²

Dados:

r= 0,25 (com base em nosso experimento) ,

π=3,14 (baseado em nosso conhecimento matemáticos)

Então:

A0 = π . r²

A0= 3,14 . 0,25²

A0= 3,14 . 0,625

A0=1,9625 cm² ≈ 2 cm ²

O efeito Doppler é a alteração da frequência sonora percebida pelo observador em virtude do movimento relativo de aproximação ou afastamento entre a fonte e o observador. Foi-lhe atribuído este nome em homenagem a Johann Christian Andreas Doppler, que o descreveu teoricamente pela primeira vez em 1842. A primeira comprovação foi obtida pelo cientista alemão Christoph B. Ballot, em 1845, numa experiência com ondas sonoras. Em ondas eletromagnéticas, este mesmo fenômeno foi descoberto de maneira independente, em 1848, pelo francês Hippolyte Fizeau. Por este motivo, o efeito Dopplertambém é chamado efeito Doppler-Fizeau.

O Efeito Doppler é utilizado para medir a velocidade de objetos através de ondas que são emitidas por aparelhos baseados em radiofrequência ou lasers como, por exemplo, os radares. Na astronomia esse fenômeno é utilizado para medir a velocidade relativa das estrelas e outros objetos celestes em relação ao planeta Terra. E na medicina o efeito doppler é utilizado nos exames de ecocardiograma para medir a direção e a velocidade do fluxo sanguíneo ou do tecido cardíaco.

Ondas emitidas por objetos estáticos se propagam em todas as direções de maneira uniforme. Seu comprimento de onda é λ=2π/β, sendo β uma constante que define o meio pelo qual a onda de propaga, chamada constante de fase. A velocidade de fase da onda é dada por Vf = λf, logo λ=Vf /f . Quando um objeto está em movimento, as ondas emitidas estão em pontos diferentes ao longo da trajetória. Isto implica que cada onda emitida está mais próxima da onda anteriormente emitida, logo seu comprimento de onda tem um valor diferente, dependendo do ponto onde se observe a onda. O comprimento de onda observado é maior ou menor conforme sua fonte se afaste ou se aproxime do observador. Se o comprimento de onda variar, a sua frequência varia também.

Um exemplo: ao atirar uma pedra em um lago, se olharmos por cima veremos que as ondas estão igualmente espaçadas. Quando uma pedra é atirada de modo a quicar na superfície da água, observamos que à frente da pedra a distância entre as ondas é menor. Se o comprimento de onda diminui, a frequência aumenta. Quando o objeto se afasta, a distância entre as ondas é maior, o que implica que a frequência é menor.

Fontes:

http://pt.wikipedia.org/wiki/Efeito_Doppler
http://www.brasilescola.com/fisica/o-efeito-doppler.htm

O que é onda?

Em física, uma onda é uma perturbação oscilante de alguma grandeza física no espaço e periódica no tempo. A oscilação espacial é caracterizada pelo comprimento de onda e a periodicidade no tempo é medida pela frequência da onda, que é o inverso do seu período. Estas duas grandezas estão relacionadas pela velocidade de propagação da onda.



O comprimento de onda λ tem uma relação inversa com a frequência f, a velocidade de repetição de qualquer fenómeno periódico. O comprimento de onda é igual à velocidade da onda dividida pela frequência da onda. Quando se lida com radiação electromagnética no vácuo, essa velocidade é igual à velocidade da luz 'c', para sinais (ondas) no ar,essa velocidade é a velocidade na qual a onda viaja.
Essa relação é dada por: λ=c/ f, em que:

• λ = comprimento de onda de uma onda sonora ou onda electromagnética;
• c = velocidade da luz no vácuo = 299.792,458 km/s ~ 300.000 km/s = 300.000.000 m/s
• f = frequência da onda 1/s = Hz.

A velocidade de uma onda pode, portanto ser calculada com a seguinte equação: v= λ/T, em que:

• v = velocidade da onda.
• λ = comprimento de onda de uma onda sonora ou onda electromagnética;
• T é o período da onda.

O inverso do período, 1/T, é chamado de frequência da onda, ou frequência de onda: f=1/T e mede o número de ciclos (repetições) por segundo executados pela onda. É medida em Hertz (ciclos/segundo).
Para caracterizar uma onda, portanto, é necessário conhecer apenas duas quantidades, a velocidade e o comprimento de onda ou a frequência e a velocidade, já que a terceira quantidade pode ser determinada da equação acima, que podemos reescrever como: f =v/ λ.


Quando ondas de luz (e outras ondas electromagnéticas) entram num dado meio, o seu comprimento de onda é reduzido por um factor igual ao índice de refracção n do meio, mas a frequência permanece inalterada. O comprimento de onda no meio, λ' é dado por: λ'= λ0/ n em que λ0 é o comprimento de onda no vácuo.

Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Comprimento_de_onda
http://pt.wikipedia.org/wiki/Onda#Meios_de_propaga.C3.A7.C3.A3o

Principais astronomos da historia

Ptolomeu: Foi o último dos grandes cientistas gregos, responsável por sintetizar a obra de seus predecessores, estudando não só astronomia, mas também matemática, física e geografia. A obra principal de Ptolomeu é A grande síntese, geralmente citada com o título da tradução árabe: Almagesto. Nesse livro, o cientista adota o sistema geocêntrico: a Terra encontra-se no centro do universo, e em torno dela giram Mercúrio, Lua, Vênus, Sol, Marte, Júpiter e Saturno. Nicolau Copérnico: Foi um astrônomo e matemático polaco que desenvolveu a teoria heliocêntrica do Sistema Solar. Foi também cônego da Igreja Católica, governador e administrador, jurista, astrólogo e médico. Sua teoria do heliocentrismo, que colocou o Sol como o centro do Sistema Solar, contrariando a então vigente teoria geocêntrica (que considerava, a Terra como o centro), é tida como uma das mais importantes hipóteses científicas de todos os tempos, tendo constituído o ponto de partida da astronomia moderna. Desenvolveu os primeiros estudos sistemáticos do movimento uniformemente acelerado e do movimento do pêndulo. Galileu Galilei: Descobriu a lei dos corpos e enunciou o princípio da inércia e o conceito de referencial inercial, idéias precursoras da mecânica newtoniana. Galileu melhorou significativamente o telescópio refrator e com ele descobriu as manchas solares, as montanhas da Lua, as fases de Vênus, quatro dos satélites de Júpiter, os anéis de Saturno, as estrelas da Via Láctea. Estas descobertas contribuíram decisivamente na defesa do heliocentrismo. Contudo a principal contribuição de Galileu foi para o método científico, pois a ciência assentava numa metodologia aristotélica. Johannes Kepler: Era matemático e acreditava que os movimentos dos planetas tinham causas físicas. Por isso, atreveu-se a colocar de lado preconceitos antigos como, por exemplo, o movimento dos planetas ser feito em órbitas circulares só porque essa era a forma mais perfeita e harmoniosa de todas as formas, já que tinha sido criada por Deus, que também era perfeito. Sir Isaac Newton: Ao demonstrar a consistência que havia entre o sistema por si idealizado e as leis de Kepler do movimento dos planetas, foi o primeiro a demonstrar que o movimento de objetos, tanto na Terra como em outros corpos celestes, são governados pelo mesmo conjunto de leis naturais. O poder unificador e profético de suas leis era centrado na revolução científica, no avanço do heliocentrismo e na difundida noção de que a investigação racional pode revelar o funcionamento mais intrínseco da natureza. Fonte: http://educacao.uol.com.br/biografias/ptolomeu.jhtm http://pt.wikipedia.org/wiki/Galileu_Galilei http://pt.wikipedia.org/wiki/Nicolau_Cop%C3%A9rnico http://www.ccvalg.pt/astronomia/historia/johannes_kepler.htm http://pt.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton

Lei de Hubble

Em 1923, o astrônomo Edwin Hubble começou um estudo de estrelas Cefeidas em ``nebulosas espirais'' Usando a relação período-luminosidade para as Cefeidas, ele calculou a distância em que elas se encontravam da Terra, obtendo um valor de 800.000 anos-luz para Andrômeda e valores semelhantes para outros objetos. Os resultados mostraram que estes sistemas eram enormes conjuntos de estrelas e, definitivamente, encontravam-se fora da nossa Galáxia. Contudo, a mais importante descoberta de Hubble foi que as galáxias distantes se afastavam de nós e que todas as galáxias, simultaneamente, se afastavam umas das outras.
Seu resultado baseou-se na descoberta de uma relação linear entre a distância das galáxias até nós e a velocidade com que elas se afastavam de nós, escrita da forma v=Ho.D. A constante Ho é chamada constante de Hubble. Essas observações mostraram uma recessão sistemática e isotrópica dos objetos observados, e foram confirmadas até distâncias extremamente grandes. O valor de Hubble é correspondente à 71 km/s.Mpc. Esse valor tem dimensão [t] -¹, logo é possível, usando os valores medidos de e , fazer uma estimativa da idade do Universo.
Figure: Gráfico da Lei de Hubble, mostrando a relação entre distância e velocidade para diversos aglomerados de galáxias. O quadrado no canto inferior esquerdo representa as região em que se encontravam as galáxias observadas por Hubble na década de 20.

Fonte: http://www.das.inpe.br/cosmo/intro-cosmo/node4.html

Leis de Kepler

O estudo dos astros teve início com os gregos antigos. Foram eles os primeiros a tentarem explicar o movimento dos corpos celestes. O mais importante deles foi Cláudio Ptolomeu, que propôs o sistema planetário geocêntrico (Terra como centro do universo). Segundo esse sistema, a Terra é o centro de todo o Universo. O Sol e a Lua descreviam órbitas circulares ao redor da Terra. Quanto aos outros planetas, cada um deles descreveria órbitas circulares em torno de um centro que por sua vez descreveriam órbitas circulares ao redor da Terra. O sistema geocêntrico prevaleceu por muitos anos, somente séculos mais tarde é que foram feitas contestações e levantadas novas hipóteses sobre o movimento dos corpos celestes e todo o universo. Nicolau Copérnico, em seus estudos, propôs o Sol como centro do Universo, heliocentrismo, segundo o qual os planetas, então conhecidos na época, descreveriam órbitas circulares ao redor do Sol. Esse sistema permaneceu durante um bom tempo, até que anos mais tarde Johannes Kepler, discípulo de Tycho Brahe, determinou as leis do Universo assim como as conhecemos hoje. Kepler herdou de seu mestre todas as suas anotações e com seus estudos determinou três leis: 1ª Lei de Kepler - Lei das Órbitas Os planetas descrevem órbitas elípticas em torno do Sol, que ocupa um dos focos da elipse.

2ª Lei de Kepler - Lei das Áreas O segmento que une o sol a um planeta descreve áreas iguais em intervalos de tempo iguais.

3ª Lei de Kepler - Lei dos Períodos O quociente dos quadrados dos períodos e o cubo de suas distâncias médias do sol são igual a uma constante k, igual a todos os planetas. Como o período de rotação de um planeta é equivalente há um ano, conclui-se que quanto mais longe o planeta estiver do Sol, mais longo será seu período de rotação, e em consequência "seu ano". Fontes: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/GravitacaoUniversal/lk.php http://www.brasilescola.com/fisica/gravitacao-universal.htm

A Lei da Gravitação Universal

A lei da Gravitação foi proposta por Sir Isaac Newton, cientista inglês famoso por seus estudos e contribuições na Física e na Matemática, além de também ser alquimista e astrônomo. Autor de célebres livros como o Philosophiae Naturalis Principia Mathematica no qual ele descreve a Lei da Gravitação Universal e As Leis de Newton.

Diz à história que Newton estava sob uma macieira quando dela caiu uma maçã sobre a sua cabeça. Não sabemos se isso realmente é verdade ou não, o que é muito importante é que isso fez com que se explorassem mais os mistérios do universo e a Gravitação Universal. Newton explicou a razão pela qual a Lua não cai sobre a Terra descrevendo a seguinte equação, equação esta que determina a Lei da Gravitação Universal: G é uma contante gravitacional e seu valor é igual a 6,67.10-11 N.m2/Kg2 m1 e m2 são as massas dos corpos que se atraem, medida em Kg. r é a distância entre os dois corpos, medida em metros(m). F é a força gravitacional, e é medida em N. Com tal equação matemática Newton descobriu que os corpos se atraem mutuamente, fazendo com que eles não caiam uns sobre os outros e sempre mantenham a mesma trajetória, ou seja, a sua órbita elíptica ao redor do Sol, como descobriu Johannes Kepler em uma de suas três leis do movimento dos planetas. Podemos, ainda, enunciar a lei da gravitação universal do seguinte modo: Dois corpos se atraem gravitacionalmente com força cuja intensidade é diretamente proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre seus centros de massa.

OBSERVAÇÕES:

1ª) A força gravitacional é sempre de atração

2ª) A força gravitacional não depende do meio onde os corpos se encontram imersos.

3ª) A constante da gravitação universal G teve seu valor comprovado experimentalmente por Henry Cavendish por meio de um instrumento denominado balança de torção.

CAMPO GRAVITACIONAL

A Terra, assim como todos os corpos celestes, exerce uma força de atração gravitacional sobre os corpos localizados em sua proximidade. Desprezando os efeitos rotacionais do nosso planeta, podemos assimilar o campo gravitacional do seguinte modo: A intensidade do campo gravitacional pode ser medida pela aceleração gravitacional adquirida por um corpo de prova no interior do campo. Sua medida é feita utilizando-se da Lei de Newton, em que a força gravitacional exercida pelo planeta é o próprio peso do corpo na posição em que se encontra dentro do campo gravitacional. Como o peso do corpo de massa m é a força gravitacional com que ele é atraído pela Terra, podemos escrever a formula:

g = G.M/(R + h)2

Fonte: http://www.infoescola.com/fisica/lei-da-gravitacao-universal/ http://www.brasilescola.com/fisica/gravitacao-universal.htm