Foguete a Água

A construção do foguete a água deve observar vários itens. A base de lançamento, o foguete e o paraquedas.

Na sequência existem algumas dicas para essas etapas:

Projeto do Foguete (Realizado por Lúcio da Silva Barbosa)

Dica para o paraquedas:

Lúcio ensinando e lançando:

Aula 7 - Temperatura e Calor

1 – Introdução

Estudaremos dentro deste capítulo termômetros, escalas e funções termométricas. Veremos como transformar de uma escala para outra e porque isto é importante.

A discussão sobre temperatura é muito antiga, muitas vezes imaginamos essa grandeza de forma errada, confundimos calor com temperatura e a pergunta fica – Temperatura e Calor são as mesmas coisas? Vejamos se você é capaz de distinguir as duas grandezas.

2 – Termômetro

Instrumento utilizado para medir o grau de agitação térmica de um corpo, ou seja, a temperatura. Ele pode ser dividido em três partes:

(i) Bulbo - Parte que contém a substância termométrica;

(ii) Capilar - Maior parte do termômetro, ela contém a escala termométrica;

(iii) Substância Termométrica - Substância colocada no interior do termômetro, deve possuir dilatação regular, geralmente a substância utilizada é o mercúrio.

O termômetro funciona com o princípio de equilíbrio térmico, ou seja, ao ser colocado em contato com um corpo ao passar do tempo ele atinge o equilíbrio térmico com corpo fazendo com que a substância termométrica se dilate ou contraia, quando isso ocorrer ela indicará um valor. Mas para ter esse valor é necessário ter escalas numéricas no Capilar, para isto ocorrer os termômetros são feitos baseados em dois pontos de fácil marcação.

(i) Ponto de Gelo: Temperatura na qual ocorre a fusão do gelo em água (ao nível do mar e latitude 45^o);

(ii) Ponto de Vapor: Temperatura na qual ocorre a ebulição da água (ao nível do mar e latitude 45^o).

3 – Escalas Termométricas

Abordaremos três escalas uma que é utilizada no Brasil e na maior parte do mundo que é a escala Celsius desenvolvida pelo físico sueco Anders Celsius (1701 – 1744). A segunda escala é utilizada pelo Estados Unidos é a escala Fahrenheit desenvolvida por Daniel G. Fahrenheit (1685 – 1736). A terceira é a escala absoluta Kelvin desenvolvida por William Thomson (1824 – 1907), mais conhecido por Lorde Kelvin ela é utilizada pelo Sistema Internacional de Unidades. É importante dizer que a escala Kelvin não utiliza em seu símbolo o grau ^o.

Para relacionar as escalas e determinar uma relação de conversão entre elas basta elaborar uma expressão de proporção entre elas, podemos fazer da seguinte forma:

Dividindo todos os denominadores por 20, temos:

Exercícios

1> Um termômetro graduado na escala Fahrenheit registra 68^oF. Determine a temperatura correspondente nas escalas Celsius e Kelvin.

(UFMT-MT) 2> Fahrenheit 451 é o título de um filme onde se explica que 451^oF é a temperatura da chama que destrói totalmente um livro. Qual será o título desse livro se fosse usada a escala Celsius? Justifique com cálculos.

(Mackenzie-SP) 3> Certo dia foi registrada uma temperatura cuja indicação na escala Celsius correspondia a 1/3 da respectiva indicação na escala Fahrenheit. Tal temperatura foi de:

(a) 80^oF;                    (b) 80^oC;        (c) 41,8^oF;     (d) 41,8^oC;     (e) 26,7 ^oF.

4> Um termômetro mal calibrado na escala Celsius registra 10^oC para o 1^o ponto fixo e 90 ^oC para o 2^o ponto fixo. Às 10 horas, esse termômetro registra 30^oC à temperatura ambiente. Qual a verdadeira temperatura ambiente naquele instante?

Vídeos

Temperatura - Telecurso 2000

Aula sobre Escalas Termométricas

Estudando para Prova

Questões importantes para Prova

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=> Estática
(a) Corpos equilibrados com cordas (usar exemplo de uma corda reta e outra inclinada). Determinar a tração em cada corda.

(b) Momento de uma Força: dada a barra com forças e distâncias, determinar o momento resultante em relação a um determinado ponto.

=> Hidrostática
(a) Vasos Comunicantes: determinar a densidade de um dos líquidos.

(b) Prensa Hidráulica: determinar a força no êmbolo e a altura de levantamento.

(c) Pressão em líquidos: determinar pressão em certas profundidades e dada a pressão achar a profundidade.

(d) Princípio de Arquimedes: determinação da densidade do corpo.

=> Teoria
(a) condições de equilíbrio estático;

(b) centro de massa;

(c) tipos de equilíbrio;

(d) conceito de pressão;
(e) pressão em líquidos;
(f) pressão atmosférica;

(g) princípio de Arquimedes;

Aula 6 - Princípio de Arquimedes

6 - Princípio de Arquimedes

Os corpos mergulhados totalmente ou parcialmente, num fluido, recebem do mesmo uma força de baixo para cima, na vertical, denominada EMPUXO E.

Arquimedes, há mais de 200 anos a.C., estabeleceu a perda aparente do peso do corpo, devida ao empuxo, quando mergulhado num líquido.

Princípio de Arquimedes:

Todo corpo mergulhado, total ou parcialmente, num fluido em repouso, recebe um empuxo, de baixo para cima, de intensidade igual ao peso do fluido deslocado.

Se um corpo está mergulhado num líquido de massa específica d_L e desloca volume V_D do líquido, num local onde a aceleração da gravidade é g, temos:

- peso do líquido deslocado: P_D = m_D . g

- como d_{L =} m_D / V_D  => m_{D =} d_{L .} V_D

Portanto: P_D = d_{L .} V_D . g

De acordo com o Princípio de Arquimedes: E = P_D, logo,

E = d_{L .} V_D . g

Exercícios

1> Um objeto com massa de 10 kg e volume 0,002 m³ é colocado totalmente dentro da água.

(a) Qual o valor do peso do objeto ?

(b) Qual a intensidade da força de empuxo que a água exerce no objeto ?

(c) Qual o valor do peso aparente do objeto ?

(d) Desprezando o atrito com a água, determine a aceleração do objeto.

Considere g = 10 m/s²

2> Um bloco cúbico de madeira (d_c = 0,65 g/cm³), com 20 cm de aresta flutua na água. Determine a altura do cubo que permanece dentro da água.

3> Uma esfera tem 6,0 g de massa e sua massa específica vale 0,80 g/cm³. Calcule o empuxo sobre ela exercido quando estiver totalmente imersa num líquido de massa específica igual a 0,90 g/cm³, num local em que g = 9,8m/s².

4> Os icebergs são grandes blocos de gelo que vagam em latitudes elevadas, constituindo um sério problema para a navegação, sobretudo porque deles emerge uma pequena parte do total.

Sendo V o volume total do iceberg e m_g = 0,92 g/cm³ a massa específica do gelo, determinar a porcentagem do iceberg que aflora à superfície livre da água, considerada com massa específica igual a m_L = 1 g/cm³.

Simulação

http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/buoyancy

Vídeos

Telecurso 2000

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