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sexta-feira, 12 de março de 2010

Por que é que os barcos flutuam?




Os barcos flutuam, graças ao impulso que a água exerce sobre a parte do barco que está sempre submersa.
Quando o barco flutua está num estado de equilíbrio conseguido porque a impulsão anula a outra força aplicada no corpo – o seu peso. Este princípio foi inicialmente proposto por Arquimedes.
O princípio de Arquimedes defende que “Todo corpo imerso num fluido fica sujeito a uma força vertical, de baixo para cima, igual ao peso do volume do fluido deslocado e aplicada no centro de gravidade desse volume”.
Para que o barco flutue é necessário que o peso do barco seja menor que o peso do volume de água que é deslocada quando o barco é imerso. Quanto maior for o volume do barco imerso, maior é o volume de água que será deslocado, logo maior é o peso do barco que consegue flutuar.
Então os navios de grande porte conseguem flutuar, graças à grande quantidade de água que deslocam quando são imersos e consequentemente a consequente impulsão que é exercida.

Como é que as pontes se sustentam?



As pontes equilibram-se porque a soma das forças aplicadas sobre a ponte anulam-se. Ou seja, existem vários elementos na ponte que aplicam forças que se opõem ao peso do material de que esta é feita. Entre esses elementos podemos referir os pilares imersos no rio, as vigas implantadas nas margens e os suportes suspensos.

Por que é que o gelo flutua?


O gelo flutua, porque quando um corpo é mergulhado num fluido líquido ou gasoso sofre por parte deste uma força vertical, de baixo para cima denominada de impulsão que compensa o seu peso.
A flutuação consta no estado de equilíbrio no qual um corpo se encontra em repouso, imerso ou suspenso na superfície de um fluido. Este estado de equilíbrio é conseguido porque a impulsão anula a outra força aplicada no corpo – o seu peso. Este princípio foi inicialmente proposto por Arquimedes. O princípio de Arquimedes defende que “Todo corpo imerso num fluido, fica sujeito a uma força vertical, de baixo para cima, igual ao peso do volume do fluido deslocado e aplicada no centro de gravidade desse volume”, ou seja, num corpo que se encontra imerso num líquido actuam duas forças, a força do peso, devido à força gravitacional terrestre e a força de impulsão, devido à interacção do líquido com o corpo.
A massa, o volume e a forma do objecto influenciam a flutuação, porque se a densidade de um corpo é maior que a do fluido deslocado, então o seu peso será maior que a impulsão e o seu corpo irá afundar, se pelo contrário, o seu peso for menor, o corpo irá flutuar.
A densidade de um corpo é o quociente entre a massa e o volume desse corpo. Pode-se dizer, então que a densidade mede a quantidade de massa que existe num determinado volume.
Alguns materiais onde podemos ver isso são o cobre que é o mais denso, seguindo-se, a água, o plástico, a cortiça e por fim o menos denso o ar.
Quando coloco um bloco de ferro num copo de água, o ferro afunda, enquanto se for um bloco de cortiça, este flutua na água. Corpos mais densos que o fluido afundam enquanto os corpos menos densos que os fluidos flutuam.
A forma do objecto também influencia a flutuação, porque se amassarmos o papel de alumínio e o colocarmos numa tigela com água, ele afunda. Se pelo contrário transformarmos o papel de alumínio num barquinho ele irá flutuar. A forma do objecto interfere no volume do fluido que é deslocado. E como já referi anteriormente, quanto maior for o volume do fluido deslocado maior será a impulsão.
No caso particular da água, esta tem três estados físico que são o líquido, o sólido e o gasoso.
A água no estado sólido tem uma densidade inferior á agua no seu estado líquido. Esta propriedade da molécula da água é devida ao aumento da distância média entre partículas quando passam do estado líquido para o estado sólido.
Como a água no estado sólido é menos densa do que a água no estado líquido, o peso do cubo de gelo será inferior ao peso do volume de água líquida deslocada devido à introdução do cubo de gelo. Assim, a impulsão será maior do que o peso do cubo de gelo.

O que mede o velocímetro?


Um velocímetro é um instrumento de medida da velocidade instantânea de um corpo em movimento, como um automóvel ou avião. É um sistema mecânico que consiste basicamente na lei de indução magnética. Nos veículos, ele é ligado à roda dianteira ou à caixa de mudanças através de um cabo. A sua calibração depende do diâmetro da roda ou da relação de engrenagens da caixa de mudanças.
A velocidade instantânea é uma grandeza física que mede, para um dado instante, a razão entre o espaço percorrido e o intervalo de tempo.

O que é a electricidade?


A electricidade é o movimento orientado de electrões. Como os electrões são partículas de tamanho ínfimo, por isso, não conseguimos observar a electricidade. No entanto, ela é observada pelos efeitos que produz: a luz produzida pela lâmpada, o som emitido por um rádio, o calor libertado por uma resistência. A electricidade é produzida nas centrais hidroeléctricas ou em pequenos dispositivos como as baterias dos telemóveis ou os dínamos das bicicletas. As centrais podem utilizar diferentes fontes mas produzem a electricidade utilizando o mesmo efeito – efeito electromagnético. Este efeito baseia-se na capacidade de o movimento de um íman provocar o movimento de electrões. Nas baterias, a electricidade é produzida a partir de reacções químicas. Mesmo que a electricidade seja um fenómeno físico difícil de entender, é indiscutível a sua importância para a sociedade actual.

Como funciona um capacete?


O capacete é um objecto que serve para proteger a cabeça de impactos externos. Mais pormenorizadamente a função do capacete é de aumentar a área de superfície de contacto, onde poderá actuar uma força no meio de um acidente. Quanto maior for a área onde é aplicada a força, menor é a pressão exercida sendo diminuídos os efeitos do acidente.
O seu interior é almofadado, para além de aumentar a área de aplicação da força aumenta o tempo de actuação da força e dessa forma diminui o impulso aplicado e consequentemente os efeitos produzidos. Mas, exteriormente, são feitos de um material muito rijo e indeformável para evitar perfurações.

Fotos 9º Ano... Quais são os dispositivos de segurança que existem num automóvel e como funcionam?

Os automóveis actuais são constituídos por vários dispositivos de segurança tais como:
· Pára-brisas: feito de vidro laminado para não se fragmentar em caso de impacto (o vidro desfaz-se em fragmentos muito pequenos).
· Tablier: é fabricado em material flexível.
· Airbags frontais: colocados no interior do volante e no tablier ao lado do condutor; no caso de colisão abram para proteger o condutor e o ocupante.
· Airbags laterais: colocados nas portas para proteger os passageiros de embates laterais.
· Depósito de gasolina: com dispositivo de segurança que corta o abastecimento de combustível em caso de colisão.
· Cabine de passageiros: em aço rígido separado da carroçaria que é feita de material deformável.
· Almofada protectora de cabeça: em todos os lugares para evitar danos graves em caso de impacto.
· Pára-choques: feitos de material deformável para aumentarem o tempo de impacto e dessa forma diminuírem a força de colisão.
· Capot: feito de material deformável para o mesmo efeito descrito no ponto anterior. Em geral os capots dos carros curvam para cima.
· Portas: com fechos automáticos de segurança para que não abram acidentalmente.
· Cintos de segurança: elásticos e reguláveis para tornar a força de impacto sobre o passageiro menor.
· O travão ABS (acrónimo para a expressão alemã Antiblockier-Bremssystem, embora mais frequentemente traduzido para a inglesa Anti-lock Braking System) é um sistema de travagem que evita que a roda bloqueie (quando o pedal de travão é pisado fortemente) e entre em derrapagem, deixando o automóvel sem aderência à pista. Assim, evita-se o descontrole do veículo (permitindo que obstáculos sejam desviados enquanto se trava) e aproveita-se mais o atrito estático, que é maior que o atrito cinético (de deslizamento).

quinta-feira, 4 de março de 2010

Por que é que vemos as imagens reflectidas na água?



A reflexão da luz é um fenómeno óptico que consiste no facto da luz voltar a propagar-se no meio de origem, após incidir sobre um objecto ou superfície.
Leis da reflexão
O fenómeno da reflexão da luz obedece a duas leis fundamentais que são:
1ª Lei da reflexão
O raio de luz reflectido e o raio de luz incidente, assim como a recta normal à superfície, pertencem ao mesmo plano.
2ª Lei da reflexão
O ângulo de reflexão (r) é sempre igual ao ângulo de incidência (i).
Um espelho é uma superfície polida que reflecte regularmente a luz.
A água vai funcionar como uma superfície reflectora, pode dizer-se que é um espelho.
Espelho de água é um reflexo na superfície das águas, provocado pela incidência dos raios luminosos.

Por que é que o lápis dentro da água parece partido?


O lápis parece partido junto à superfície, porque a velocidade da luz é alterada ao passar do ar para a água. Esta variação provoca um desvio na direcção dos raios luminosos, denominado refracção.
A refracção da luz é o desvio de trajectória que os raios luminosos sofrem, ao passar de um meio transparente para outro.
A refracção da luz ocorre sempre que a sua velocidade de propagação se altera.

A que é devido a cor avermelhada do pôr-do-sol?















Nós vemos o Sol de cores diferentes, ao longo do dia, pois a atmosfera filtra os seus raios, separando as diferentes cores.
A nossa percepção do Sol muda por causa das irregularidades na camada de ar que envolve a Terra e pela distância que a luz percorre na atmosfera. Existem partículas de poeira, poluição e particulas de água infiltradas entre as moléculas de gás que compõem a atmosfera. Quando o Sol está alto, as cores formadas por ondas de maior amplitude contornam essas partículas e as moléculas, mas as menores (o violeta, o azul e o azul claro) não se conseguem desviar e chocam, espalhando-se. Com isso, tingem o céu de azul e o Sol fica amarelo, que é a soma das cores restantes (o verde, o amarelo, o laranja e o vermelho). À medida que o Sol se vai pondo, os seus raios têm que atravessar um pedaço maior da atmosfera, colidindo com mais obstáculos.
Quanto maior for a camada da atmosfera que a luz solar atravessa até atingir a Terra, maior é a quantidade de luz azul dispersada. É por esse motivo que,ao entardecer, e ao amanhecer, o Sol e o Céu apresentam uma cor mais avermelhada que ao meio-dia.

O que é o arco-íris?






A Luz solar, ou luz branca, é composta por radiações de várias cores, misturadas, que se propagam à mesma velocidade, quando esta luz atravessa uma gota de água, cada radiação adquire uma velocidade diferente, A luz sofre uma refracção, decompondo-se nas sete cores que formam o arco-íris.
O arco-íris ocorre devido aos fenómenos de refracção e decomposição da luz branca nas sete cores, ou radiações, visíveis
Um arco-íris (também chamado arco-celeste, arco-da-aliança, arco-de-chuva ou arco-da-velha) é um fenómeno óptico e meteorológico que separa a luz do sol no seu espectro (aproximadamente) contínuo quando o sol brilha sobre gotas de chuva. As suas cores são vermelho, laranja, amarelo, azul e violeta, algumas vezes há a presença de um azul com tonalidade mais escura entre o azul e o violeta, um arco-íris aparece quando a luz branca do sol é interceptada por uma gota de água.

Por que têm os objectos cores diferentes?








A cor dos objectos depende do material de que são feitos e da cor que os ilumina. A cor com que vemos os objectos é a parcela de luz que é reflectida.
A cor é resultado da existência da luz, ou seja, se a luz não existisse, não haveriam cores, à excepção do preto que, é exactamente a ausência de luz. O preto é resultado de algo que absorve toda a luz e não reflecte, o branco resulta de algo que reflecte toda a luz, logo é a existência de luz.
Um objecto é vermelho porque reflecte a cor vermelha e absorve todas as outras.É azul porque reflecte a luz azul e absorve todas as outras cores.
A cor-pigmento é a substância usada para imitar os fenómenos da cor-luz. Cores que podem ser extraídas da natureza, como materiais de origem vegetal, animal ou mineral, e que da sua mistura, através de processos industriais, surge o pigmento.
A cor-luz, baseia-se na luz solar e pode ser vista através dos raios luminosos. A cor-luz representa a própria luz, capaz de se decompor em várias cores.

Por que é branca a neve?


A dispersão da luz branca é o processo pelo qual a luz se separa nas várias cores que a constitui. É causado pelo facto de que, cada componente da luz ao entrar num meio sofrer um desvio diferente.

Reflexão da Luz é o desvio da luz numa direcção única e bem determinada, quando a luz incide sobre uma superficie lisa sem mudar de meio ambiente.

A neve é formada por pequenos cristais de gelo. Como a quantidade de cristais é muito grande, os raios de Luz são desviados em cada cristal. Estes voltam para o ambiente e, quando isso acontece, o que nós vemos dessa reflexão é a propria cor da luz do sol, que é a cor branca.

Por que é que às vezes as nuvens são brancas e outras vezes são escuras?










As nuvens brancas formam-se a partir de cristais de gelo e à medida que se vão juntando, a luz não passa e transformam-se em nuvens negras. Quando a luz, em linha recta, atravessa os cristais de gelo ou gotículas de água vai aparecer um arco-íris.

As nuvens de chuva ficam mais escuras porque não permitem que a luz solar as atravesse. A parte maior da luz solar é refletida e volta para o céu; outra consegue atravessar as nuvens e uma parte menor é absorvida por elas. Como as nuvens de chuva, são bastante densas e têm grande profundidade, a quantidade de luz que passa por elas é muito pequena.
As nuvens ficam escuras quando as gotas de água se tornam maiores, e as mais claras quando as gotas de água são mais pequenas. Neste caso ocorre a absorção da luz incidente e o espalhamento é menor. Quanto mais escura for a nuvem, maiores são as gotas e, portanto, há maior probabilidade de chover.

Por que é que o Céu á Azul?






A luz que vem do Sol é formada por todas as cores do arco-íris. O ar que cerca a Terra filtra a luz, mas deixa passar principalmente os raios azuis.
A cor azul do céu é produzida pela luz dispersa pelas moléculas do próprio ar, oxigénio e azoto, que são de pequena dimensão e por isso difundem com mais eficiência luz com comprimentos de onda curtos, azul e violeta.
A luz é formada pela união de várias cores. Ao entrar em contacto com a atmosfera, ela espalha-se. Porém as ondas de cada cor espalham-se de forma diferente. O comprimento da onda azul faz com que ela se espalhe o suficiente para dar ao céu a tonalidade que vemos.