Movimento Progressivo e Movimento Retrógrado

Como você já sabe, o movimento uniforme (MU) é aquele em que a velocidade é constante e diferente de zero.
A equação característica do movimento uniforme (MU) é:

s = s0 + vt.

Dependendo do sentido do movimento, este pode ser classificado como: Movimento Progressivo ou Movimento Retrógrado.

Movimento Progressivo

O movimento progressivo é aquele em que o móvel caminha no mesmo sentido da orientação da trajetória. Aqui os espaços crescem no decorrer do percurso em função do tempo.



No movimento progressivo a velocidade escalar é positiva. (v > 0)

Movimento Retrógrado

O movimento é chamado Retrógrado quando o móvel caminha contra a orientação da trajetória. Seus espaços decrescem no decorrer do tempo e sua velocidade escalar é negativa. (v < 0)



Na prática, não existe velocidade negativa. O sinal da velocidade serve apenas para indicar o sentido do movimento e dizer se o movimento é progressivo ou retrógrado.

Kléber Cavalcante
Graduado em Física
Equipe Brasil Escola

Movimento Uniforme (M.U.)

Se observarmos atentamente os movimentos que ocorrem ao nosso redor, encontraremos vários exemplos de movimentos nos quais a velocidade escalar permanece constante. Uma estrela no céu, as extremidades dos ponteiros de um relógio movimentam-se com velocidade escalar constante. Também um pára-quedista, com o pára-quedas aberto há algum tempo, cai com velocidade praticamente constante. Num modelo simplificado do átomo de hidrogênio, dizemos que o elétron gira em torno do próton com velocidade escalar constante.

Esses movimentos, nos quais a velocidade escalar permanece constante, são denominados movimentos uniformes.

2. Velocidade Escalar Constante

Um objeto encontra-se em movimento uniforme, em relação a um determinado referencial, quando a sua velocidade escalar não varia no decorrer do tempo.

Sendo a velocidade escalar constante, o móvel percorre deslocamentos escalares iguais em intervalos de tempos iguais, em qualquer tipo de trajetória, ou seja, o estudo do movimento uniforme não depende da forma da trajetória.

A figura a seguir representa um movimento uniforme, em trajetória retilínea, com velocidade escalar constante de 4 m/s.

Observe que a cada 1 s o móvel cumpre deslocamentos escalares iguais de 4 m.

No movimento uniforme, a velocidade escalar instantânea é constante e diferente de zero, sendo igual à velocidade escalar média.

Esta velocidade escalar constante terá valor positivo quando o movimento for progressivo e, valor negativo quando for retrógrado.

3. Diagrama Horário da Velocidade Escalar

Como no movimento uniforme a velocidade linear é constante positiva ou negativa, podemos representá-la através do diagrama horário abaixo:

Propriedade
A variação de espaço (s) de um movimento uniforme, num intervalo de tempo (t), é dada por:
Geometricamente, isto corresponde à área sob o gráfico x t.

Exemplo:

O gráfico a seguir representa aproximadamente a velocidade escalar de um ciclista, em função do tempo, durante uma viagem de 3,0 horas.

Determine, nesta viagem:

a) o deslocamento escalar do ciclista;
b) a sua velocidade escalar média.

Resolução:

a) Observa-se no gráfico que o ciclista executa duas etapas em movimento uniforme: viaja a 30 km/h nas primeiras 2 horas e, a seguir, a 15 km/h na última hora de viagem. Em cada etapa, temos:

Podemos também determinar este deslocamento escalar através da área sob o gráfico apresentado. Veja abaixo esta solução geométrica, lembrando que: área de retângulo = base x altura.

sTotal = A1 + A2 = (2) · (30) + (1) · (15) = 75 km

b) Na viagem que durou 3,0 h, a velocidade escalar média do ciclista é dada por:

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Movimento Uniforme

Pense em um automóvel que está em uma determinada estrada se movendo a uma velocidade constante tal que seu velocímetro indica 60 km/h. Tal situação não parece ser realidade, pois todo automóvel muda sua velocidade constantemente, seja para ultrapassar um veículo mais lento ou até mesmo para estacionar, reduzindo assim sua velocidade. Esse tipo de movimento não é bem a cara de nosso trânsito cotidiano em virtude da freqüente mudança de velocidade. Quando um corpo se move em velocidade constante dizemos que ele está em movimento uniforme.

Também chamado de movimento retilíneo uniforme, o movimento uniforme é o movimento no qual o móvel percorre distâncias iguais em intervalos de tempo iguais. Se a velocidade escalar é a mesma em todos instantes, ela coincide com a velocidade média, permitindo-nos escrever a seguinte equação matemática da velocidade:

V = Vm =ΔS/Δt (I)

Onde:
ΔS é a variação de posição do corpo: ΔS = S – S0 (II)
Δt é a variação do tempo: Δt = t – t0 (III)

Este movimento possui duas características que são: Aceleração nula (a=0) e velocidade constante, não-nula, diferente de zero (V≠0).

A função horária das posições é uma função do primeiro grau. Para determinarmos esta função podemos substituir as equações II e III na equação I que obteremos a seguinte função horária das posições para o movimento uniforme.

S = S0 + Vt

Onde:

S é a posição final do móvel;
S0 é a posição inicial;
t é o tempo;
V é a velocidade.

Se V>0 temos um movimento progressivo e se V<0 data-blogger-escaped-br="br" data-blogger-escaped-grado.="grado." data-blogger-escaped-movimento="movimento" data-blogger-escaped-retr="retr" data-blogger-escaped-temos="temos" data-blogger-escaped-um="um">Movimento progressivo é aquele no qual o móvel caminha no sentido positivo da trajetória, sua posição cresce e sua velocidade é positiva. O movimento retrógrado é aquele no qual o móvel caminha contrário ao sentido positivo da trajetória, sua posição decresce com o decorrer do tempo e sua velocidade é negativa.
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Ionização e Volatilidade

Professor de Matemática e Biologia Antônio Carlos Carneiro Barroso

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Métodos de Ionização

A produção de íons nos espectrômetros de massas envolve vários fatores. Certos tipos de análises necessitam de íons em profusão e outros de seletividade. Há casos em que a energia com que se forma o íon é muito importante. Também, o estado da amostra pode determinar qual o método a ser usado.

Abaixo estão listados alguns métodos de ionização usados em espetrometria de massas:

* Ionização por elétrons
* Ionização por radiação Laser
* Ionização Química
* Ionização por Campo Elétrico
* Ionização de Superfície
* Ionização por Electrospray

Ionização por elétrons

Também conhecida por ionização por impacto eletrônico (IE), é a mais comum nos equipamentos de espectrometria de massas. A energia com que o elétron é acelerado pode, dependendo da amostra, provocar a formação de íons negativos, positivos ou a fragmentação com produção de espécies neutras e iônicas. Este método é largamente utilizado pois sua implementação básica é relativamente fácil, desde que a qualidade do feixe e a distribuição de energias dos elétrons não seja levada em consideração.

Ionização por Radiação Laser

Radiação laser é fornecida a átomos ou moléculas e dependendo do tipo de interação pode determinar a remoção de elétrons produzindo íons positivos.A absorção da energia proveniente do laser pelas ligações atômicas pode fragmentar a molécula produzindo espécies iônicas e moleculares.

Ionização Química

Um um modo alternativo de ionização é a ionização química (IQ). Alguns equipamentos, que contém um cromatógrafo acoplado, permitem através de um chaveamento automático a obtenção do espectro por impacto eletrônico (IE) e a ionização química (IQ). O método da IQ envolve a mistura da amostra ( em torno de 10-4Torr ) com um gás reagente em alta pressão ( 1 Torr) na fonte de formação dos íons. Os gases reagentes, comumente usados, são: metano, isobutano e amônia. A mistura resultante submetida ao bombardeio eletrônico ioniza, inicialmente, algumas moléculas do gás reagente. Deste modo, usando o gás metano as espécies esperadas são,CH4+. e CH3+. Em alta pressão, colisões destas espécies e reações íon-molécula com o próprio gás reagente são comuns, levando a formação de íons secundários, com um pequeno excesso de energia interna:

CH4+. + CH4 ==> CH5+ + CH3
CH3+ + CH4 ==> C2H5+ + H2

Estes íons secundários, eventualmente, colidem com moléculas da amostra, resultando na ionização química das últimas. A ionização química é, comumente, devido a protonação, especialmente para compostos básicos:

M + CH5+ ==> ( M + 1 )+ + CH4

Os íons, quase-moleculares, são espécies com elétrons pares que tendem a ser mais estáveis do que os íons moleculares produzidos por IE. A combinação da energia mais baixa no processo de ionização, com esta maior estabilidade, indica que os íons quase-moleculares são, geralmente, pouco abundantes no espectro de IQ.

A interpretação destes espectros é com freqüência mais direta do que para o espectro de IE, desde que existam poucos íons fragmentados, os quais tendem a ser de maior significância. A quantidade da fragmentação pode ser mudada pela natureza do gás reagente. Em geral, tanto as faixas dos compostos protonados e o grau de fragmentação observado decrescem quando o gás reagente é mudado na ordem: metano > isobutano > amônia. Por exemplo,a amônia protonará fracamente moléculas básicas tais como álcoois e aminas

IONIZAÇÃO POR CAMPO ELÉTRICO

Na ionização por campo elétrico, a amostra, termicamente volátil, é introduzida no equipamento por três maneiras: a) evaporada diretamente a partir de um dispositivo injetor de amostras (probe); b) por um cromatógrafo ou c) por uma entrada de gás. Portanto, as moléculas em fase gasosa que passarem próximo ao emissor são ionizadas por tunelamento de elétrons. Este método fornece espectros simples e apresenta ótima eficiência para moléculas orgânicas pequenas e alguns compostos de frações originárias de petróleo.

IONIZAÇÃO DE SUPERFÍCIE

É freqüente o uso do termo " ionização de superfície " para designar o processo no qual a ionização ocorre a uma distância crítica de uma superfície. Métodos dependentes de superfícies, como desorção por campo (field desorption, FD), bombardeamento rápido por átomo (fast atom bombardment, FAB) e desorção por laser (laser desorption, LD) são, geralmente, descritos como métodos de ionização de superfície. Outro uso, mais restrito, do termo, "ionização de superfície" , interpreta a equação de Saha-Langmuir para explicar este processo (relatado no trabalho de Toshihiro Fujii, Eur. Mass Spectrom. 2, 91-114 (1996)).

Experimentalmente, um fluxo de M moléculas, provenientes de um feixe molecular, sofrem um efeito em uma superfície aquecida espalhalhando partículas neutras, Mo, positivas, M+, e negativas, M-. Considerando um estado estacionário, o fluxo de partículas que desorvem da superfície, (Mo + M+ ou M-) é igual ao das partículas M adsorventes na superfície a partir da fase gasosa. É relevante em trabalhos onde compostos orgânicos entram em contato com superfícies metálicas aquecidas (filamento de tungstênio ou rênio).

IONIZAÇÃO POR ELECTROSPRAY

Um método de ionização para a análise de proteínas, de polímeros sintéticos, ou complexos metálicos é o da ionização por electrospray (ESI). As amostras devem ser solúveis em solventes de baixo ponto de ebulição, como água, metanol, acetonitrila, e estáveis a baixas concentrações, em torno de 0,02 mols/L. Consiste em um sistema com uma agulha extremamente fina e uma série de colimadores. A solução, a ser analisada, é borrifada em uma câmara formando gotas com cargas. A medida que o solvente evapora resultam muitas moléculas com cargas que podem ser analisadas. É interessante observar que moléculas com cargas múltiplas, [M+nH]n+, podem ser formadas por este método.

Como é um método em que os íons são ionizados a pressão atmosférica, apresenta, também, uma relação com o método de Ionização Química a Pressão Atmosférica (APCI). Neste caso, um plasma é criado por uma agulha com descarga por efeito corona no final do capilar metálico, onde reações de transferência de prótons e pequenas fragmentações podem ocorrer de acordo com o solvente usado ([M+H]+, [M+Na]+ e M+).

A constante de equilíbrio

Considere a seguinte reação genérica: aA + bB <==> cC + dD. Chamaremos as velocidades das reações direta e inversa de V1 e V2, respectivamente. As equações que representam essas velocidades são:

V1 = K1 [A]a [B]b
V2 = K2 [C]c [D]d

K1 e K2 são as constantes de velocidade, também chamadas constantes cinéticas, das reações direta e inversa, respectivamente. No equilíbrio dinâmico, temos que V1 = V2, ou seja: K1 [A]a [B]b = K2 [C]c [D]d. Desta relação, resulta que Ke

Ke é a constante de equilíbrio, e seu valor só é constante a uma temperatura determinada. Variando-se a temperatura, o valor da constante se altera. A partir do valor de Ke, pode-se ter uma idéia do rendimento de uma reação: um valor grande de Ke indica um alto rendimento, já que, pela definição, Ke é a relação entre as concentrações dos produtos e as concentrações dos reagentes; logo, quanto maior o valor de Ke maior deverá ser o valor do numerador (produtos) em relação ao denominador (reagentes). Isto significa que a quantidade dos produtos formada no final da reação (equilíbrio) é superior à de reagentes remanescentes.


Equilíbrios ácido-base

A dissociação de ácidos fracos:

Sabemos que os ácidos fortes são aqueles que, em solução aquosa, têm praticamente 100% de suas moléculas dissociadas em íons. A porcentagem de moléculas não dissociadas é desprezível. Já os ácidos fracos não se dissociam totalmente. Assim, para estes últimos é possível calcular uma constante que irá relacionar a quantidade de moléculas dissociadas e a quantidade de moléculas não-dissociadas, quando o sistema atinge o equilíbrio. Essa constante de equilíbrio é chamada de constante de dissociação (Kd), e, como estamos tratando de ácidos, a chamaremos de Ka. No caso de ácidos fortes, não faz sentido esse tipo de relação, já que praticamente 100% de suas moléculas estão dissociadas.

A equação proposta por Arrhenius para a dissociação de um ácido HA é:

HA(aq) <====> H+(aq) + A-(aq)

Já a equação proposta por Brönsted-Lowry enfatiza o fato do ácido transferir um próton para a água:

HA(aq) + H2O(l) <====> H3O+(aq) + A-(aq)

A condição desse equilíbrio é escrita como [H3O+][A-] / [HA][H2O]. No entanto, como a concentração de moléculas de água permanece constante, ou seja, não influi nos cálculos da equação HA <====> H+ + A-, o equilíbrio pode ser escrito como [H+][A-] / [HA]. Isto seria o mesmo que considerar o íon H3O+ apenas como H+ (que é a espécie que realmente importa), mas como não existe o próton na sua forma livre, devemos saber que H+ está sob a forma de H3O+. Portanto, a constante de dissociação (Ka) para um ácido fraco HA pode ser definida como:

Ka = [H+][A-] / [HA]

A força de um ácido, isto é, seu grau de ionização em solução, é indicada pela magnitude de sua constante de dissociação (Ka). Quanto mais fraco o ácido, menor será o valor de Ka. No caso de ácidos polipróticos, ou seja, ácidos que possuem mais de um hidrogênio ionizável, irão existir mais de uma constante de dissociação. Isto porque a ionização de um ácido poliprótico ocorre em etapas, e cada etapa terá um valor para Ka. Veja como exemplo o ácido sulfuroso:

H2SO3(aq) + H2O(l) <====> H3O+(aq) + HSO3-(aq) Ka1 = 1,3 x10-2
HSO3-(aq) + H2O(l) <====> H3O+(aq) + SO32-(aq) Ka2 = 6,3 x 10-8

Podemos generalizar que a saída de um próton de um ácido poliprótico torna-se cada vez mais difícil, ou seja, o primeiro próton é liberado com mais facilidade em relação ao segundo e assim, sucessivamente (perceba que o valor de Ka diminui). Isto ocorre porque, com a saída do primeiro próton, a base conjugada tende a recapturar o próton cedido, simultaneamente à saída do segundo.

A dissociação de bases fracas:

A dissociação de uma base fraca em solução aquosa é semelhante à de um ácido fraco, exceto pelo fato de que a atenção é focalizada para a produção de íons OH-. Se considerarmos uma base fraca BOH qualquer, pela definição de Arrhenius a sua dissociação será escrita como:

BOH(aq) <====> B+(aq) + OH-(aq)

Já a equação proposta por Brönsted-Lowry enfatiza o fato da base agir como receptora de um próton da água:

BOH(aq) + H2O(l) <===> BH+(aq) + OH-(aq)

A condição do equilíbrio é escrita como BH+][OH-] / [BOH]. Portanto, a constante de dissociação para uma base fraca BOH (chamamos de Kb) pode ser definida como:

Kb = BH+][OH-] / [BOH]

Podemos abordar um caso interessante, envolvendo a substância amônia (NH3). À temperatura e pressão ambientes a amônia é um gás muito solúvel em água, com a qual forma uma solução básica. Acreditava-se, no passado, que a amônia reagia com a água formando uma base fraca de Arrhenius, de fórmula NH4OH (hidróxido de amônio). Apesar de hoje em dia ainda se considerar uma solução aquosa de amônia como hidróxido de amônio, sabe-se que moléculas NH4OH não existem, pois elas não só não podem ser isoladas como substância pura, como também pode ser demonstrado que estas moléculas não existem nem em solução. Por isso, a amônia é tratada como uma base de Brönsted-Lowry:

NH3(aq) + H2O(l) <==> NH4+(aq) + OH-(aq)

Para essa reação a condição do equilíbrio (Kb) é: [NH4+][OH-]] / [NH3]


Definição geral de equilíbrio químico

Uma das razões pelas quais as propriedades de um sistema em equilíbrio são muito importantes é que todas as reações tendem a alcançar um equilíbrio. De fato, se permitirmos, todas as reações químicas atingem um estado de equilíbrio, embora isso nem sempre seja evidente. Às vezes dizemos que uma reação química foi "completada", mas rigorosamente falando, não existem reações que consumam 100% dos reagentes. Todos os sistemas que reagem alcançam um estado de equilíbrio, no qual permanecem pequenas quantidades de reagentes que estão sendo consumidos, até que seja quase impossível de se medir.

Considere a seguinte reação: CO2 (g) + H2 (g) ====> CO(g) + H2O(g)

Suponha que certa quantidade de CO2 e H2 estão contidas em um recipiente hermeticamente fechado e que disponhamos de um instrumento que nos permita acompanhar o desenvolvimento da reação. Após o início da reação, percebemos que as concentrações dos reagentes (CO2 e H2) diminuem e que as dos produtos (CO e H2O) aumentam. (Todas essas concentrações aumentam e diminuem na mesma proporção, já que a relação estequiométrica de todas as substâncias envolvidas, em razão mol por mol, é de 1:1).

Considerando que a reação se inicia no instante t0, as concentrações dos reagentes diminuíram e as dos produtos aumentaram. Veja, pelo gráfico, que as variações de concentração vão se tornando menos acentuadas desde o início da reação até o instante t3, em que o equilíbrio foi atingido. Isso significa que as velocidades de troca se tornam menores com o passar do tempo. No tempo t0 somente pode ocorrer a reação no sentido da formação dos produtos: A + B ===> C + D (reação direta). Entretanto, após certo tempo, quando significativa quantidade de produto já foi formada, pode se iniciar a reação no sentido contrário, ou seja, de se regenerar os reagentes: C + D ===> A + B (reação inversa). A velocidade da reação direta diminui com o tempo, devido ao decréscimo de reagentes (menor número de choques efetivos). Ao mesmo tempo, a velocidade da reação inversa aumenta, por causa do aumento da concentração dos produtos.

Finalmente, em t3, a velocidade da reação direta diminui e a da reação inversa aumenta, a ponto de se igualarem. A partir daí não há mais variação das concentrações de reagentes e produtos, uma vez que estes são formados e consumidos em velocidades iguais:

CO2 (g) + H2 (g) <====> CO(g) + H2O(g)

Engenharia Genética - Exercícios resolvidos

Engenharia Genética - Exercícios resolvidos

01. a) Quais são as duas enzimas usadas na obtenção do DNA recombinante?

b) Como atuam nesse processo?

RESOLUÇÃO: a) Enzimas de restrição, usadas para cortar o DNA em segmentos.

b) DNA – ligase, enzima que une segmentos de DNAs diferentes formando o DNAr em bactérias.



02. O que é clonagem molecular?

RESOLUÇÃO: É a replicação do DNAr em bactérias.



03. (FUVEST) Enzimas de restrição são fundamentais à Engenharia Genética porque permitem:



a) a passagem de DNA através da membrana celular;

b) inibir a síntese de RNA a partir de DNA;

c) inibir a síntese de DNA a partir de RNA;

d) cortar DNA onde ocorrem seqüências específicas de bases;

e) modificar seqüências de bases do DNA.



Resposta: D



04. As enzimas de restrição são sintetizadas:



a) apenas pelas bactérias;

b) apenas pelos vírus;

c) por vírus e bactérias;

d) por todas as células procarióticas;

e) por qualquer tipo de célula.



Resposta: A



05. (FATEC) A Engenharia Genética consiste numa técnica de manipular genes, que permite, entre outras coisas, a fabricação de produtos farmacêuticos em bactérias transformadas pela tecnologia do DNA recombinante. Assim, já é possível introduzir em bactérias o gene humano que codifica insulina, as quais passam a fabricar sistematicamente essa substância. Isto só é possível porque:



a) o cromossomo bacteriano é totalmente substituído pelo DNA recombinante;

b) as bactérias são seres eucariontes;

c) os ribossomos bacterianos podem incorporar o gene humano que codifica insulina, passando-o para as futuras linhagens;

d) as bactérias possuem pequenas moléculas de DNA circulares (plasmídeos), nas quais podem ser incorporados genes estranhos a elas, experimentalmente;

e) as bactérias são seres muito simples, constituídos por um único tipo de ácido nucléico (DNA).



Resposta: D



06. O que são organismos transgênicos?

RESOLUÇÃO: São organismos que apresentam genes de outros organismos, artificialmente introduzidos no seu genoma.



07. Para que serve a luciferase?

RESOLUÇÃO: Serve para provocar o fenômeno da bioluminescência, isto é, produção de luz por seres vivos.



08. (MACKENZIE) Atualmente deixou de ser novidade a criação de plantas transgênicas, capazes de produzir hemoglobina.

Para que isso seja possível, essas plantas recebem:



a) o fragmento de DNA, cuja seqüência de nucleotídeos determina a seqüência de aminoácidos da hemoglobina;

b) o RNAm que carrega os aminoácidos usados na síntese de hemoglobina;

c) somente os aminoácidos usados nessa proteína;

d) os anticódons que determinam a seqüência de aminoácidos nessa proteína;

e) os ribossomos utilizados na produção dessa proteína.



RESPOSTA: A



09. A clonagem molecular é:



a) a técnica que emprega bactérias como multiplicadores de um fragmento de DNA;

b) o mecanismo para se obter resistência a antibióticos;

c) a fabricação de produtos farmacêuticos;

d) o processo utilizado para cortar o DNA;

e) a enzima utilizada na Geneterapia.



RESPOSTA: A



10. Os avanços de Engenharia Genética permitem que um ser vivo forneça genes a outro de espécie diferente, sem alterar as principais características que os diferenciam. O seu que recebe o gene é denominado:



a) clone

b) parasitado

c) mutante

d) transgênico

e) mutagênico



RESPOSTA: D

Notação Cientifica e Ordem de Grandeza

Professor de Matemática e Biologia Antônio Carlos Carneiro Barroso

Colégio Estadual Dinah Gonçalves

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Notação Cientifica e Ordem de Grandeza

Notação cientifica é uma maneira de representar um número muito grande ou muito pequeno de uma forma mais fácil de se
trabalhar,

Você já deve ter visto, por exemplo, que a distância da terra até o sol é de 150 000 000 km ou que a massa do átomo de hidrogênio é
0,000 000 000 000 000 000 000 001 66 g. Você já parou para pensar como seria trabalhoso efetuar a multiplicação ou qualquer outra
operação com este números.

Potência de base 10
Ordem de Grandeza de um Número: É a potencia de 10 que mais se aproxima desse número.

Para determinarmos a Ordem de Grandeza de um número precisamos apresentá-lo na forma de Notação Científica e o compararmos
com a potência média entre 100 e 101 ==> 100,5 .



Exercícios Propostos - Ordem de Grandeza


I - Dê a Ordem de Grandeza dos seguintes números:

01) 200 02) 2.800 03) 4.328 04) 7,4 x 1011
05) 4,7 x 104 06) 0,0031 07) 0,00074 08) 0,00000005

II - Resolver os Problemas

09) Uma certa região do país tem, em média, 15 habitantes por quilômetro quadrado. Se esta região tem área igual a 105 km2, qual
é a ordem de grandeza de sua população?

10) Numa campanha nacional de vacinação, 10 milhões de crianças foram atendidas e receberam duas gotas de vacina cada uma.
Supondo que 20 gotas ocupam 1,0 cm3, qual é, em litros, o volume de vacina usado nessa campanha?

11) Supondo que cada pessoa beba 2 litros de água por dia, qual é a ordem de grandeza do número de litros de água utilizada para
beber, pela população brasileira, em um ano?

12) Determine a ordem de grandeza do número de segundos de um ano bissexto.

13) Uma Biblioteca possui um acervo de 4.056.000 livros. Determine a ordem de grandeza do número de centenas de livros dessa
biblioteca.

14) Supondo que cada pessoa beba 2 litros de água por dia, qual é a ordem de grandeza do número de litros de água utilizada para
beber, pela população brasileira, em um ano?






Antes de falarmos propriamente em notação cientifica precisamos primeiro rever potência com base 10.

Exemplos:

101 = 10 102 = 100 103 = 1000
10 -1 = 0,1 10 -2 = 0,01 10 -3 = 0,001

Multiplicando por potência de base 10


Quando efetuamos a multiplicação por 101 , 102 , 103 , deslocamos, respectivamente, a vírgula uma, duas, três casas para a direita,
observe que a quantidade de casas a serem deslocadas é sempre igual ao expoente da base 10.

Exemplos:

a) 3,12 x 101 = 31,2
b) 4,589 x 102 = 458,9
c) 0,45896 x 103 = 458,96
d) 45 x 104 = 450000

Quando efetuamos a multiplicação por 10-1 , 10-2 , 10-3 , deslocamos, respectivamente, a vírgula uma, duas, três casas para a
esquerda, observe que a quantidade de casas a serem deslocadas é sempre igual ao expoente da base 10.

Exemplos:

a) 459 x 10 - 2 = 4,59
b) 5879 x 10 - 1 = 587,9
c) 48965 x 10 - 3 = 48,965
d) 457 x 10 - 4 = 0,0457

Escrevendo um número em Notação Científica


Para escrevermos um número na forma de notação cientifica precisamos ficar atento a seguinte prática, o número a ser escrito
será representado na forma de um produto de dois fatores, lembrando que um deles é um número maior que 1 e menor que 10 e o
outro número é uma potência de 10, positiva ou negativa.

Exemplos:

a) 4,25 x 108 b) 1,45 x 10-6
c) 7,89 x 1023 d) 1,259 x 10-48
e) 7,8 x 10-78

Observe os exemplos resolvidos abaixo:

a) 150 000 000 000 = 1,5 x 1011 (a vírgula deslocou 11 casas para a esquerda)

b) 0,000 000 000 000 000 458 = 4,58 x 10-16 (a vírgula deslocou 16 casa para a direita)

c) 0,4589 = 4,589 x 10-1 (a vírgula deslocou 1 casa para a direita)

d) 985 000 000 000 000 000 = 9,85 x 1017 (a vírgula deslocou 17 casas para esquerda)

Lembrete: Observe que quando a vírgula se desloca para a direita o expoente do número 10 é negativo e quando a vírgula
se desloca para a esquerda o expoente do número 10 é positivo. Não esqueça que o número que multiplica a potência de 10 é
maior que 1 e menor que 10.

espostas dos Exercícios Propostos - Notação Científica


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Aceleração

Cinemática - Aceleração Escalar

1. Aceleração Escalar Média

A aceleração escalar é a a grandeza física que nos indica o ritmo com que a velocidade escalar de um móvel varia.

A aceleração é uma grandeza causada pelo agente físico força. Quando um móvel receber a ação de uma força, ou de um sistema de forças, pode ficar sujeito a uma aceleração e, conseqüentemente, sofrerá variação de velocidade.

Definição:

Aceleração escalar média é a razão entre a variação de velocidade escalar instantânea e o correspondente intervalo de tempo.

Assim, escrevemos:

No Sistema Internacional (SI), a unidade para a aceleração escalar média é o metro por segundo por segundo (m/s/s), que abreviamos por m/s². Outras unidades podem ser utilizadas, tais como cm/s² e km/h².

A aceleração escalar média apresenta o mesmo sinal da variação de velocidade escalar instantânea (), pois o intervalo de tempo () é sempre positivo.

Quando informamos que num certo intervalo de tempo o móvel teve uma aceleração escalar média de 2 m/s², isto significa que em média a sua velocidade escalar esteve aumentando de 2m/s a cada segundo. Por outro lado, uma aceleração escalar média de - 2 m/s², quer dizer que sua velocidade escalar esteve diminuindo em média de 2 m/s a cada segundo.

2. Aceleração Escalar Instantânea

De modo análogo à velocidade escalar instantânea, podemos obter a aceleração escalar instantânea, partindo da expressão que nos fornece a aceleração escalar média (/), fazendo tender a zero. Com este procedimento, a aceleração escalar média tende para um valor denominado de aceleração escalar instantânea:

Em termos práticos, vamos determinar a aceleração instantânea da seguinte forma:

A aceleração escalar instantânea representa a aceleração do móvel num determinado instante (t) e, mais precisamente, seu cálculo é feito através do processo de derivação, análogo ao ocorrido com a velocidade escalar instantânea.

A aceleração escalar instantânea de um móvel é obtida através da derivada da função horária de sua velocidade escalar.

Simbolicamente, isto é expresso assim:

3. Classificação

Sabemos que o velocímetro de um veículo indica o módulo de sua velocidade escalar instantânea. Quando as suas indicações são crescentes, está ocorrendo um movimento variado do tipo acelerado. Quando o velocímetro indica valores decrescentes, o movimento é classificado como retardado.

De modo geral, podemos detalhar esses casos assim:

a) O móvel se movimenta com uma velocidade escalar instantânea, cujo módulo aumenta em função do tempo. O movimento é denominado acelerado.

Para que isto ocorra, a aceleração escalar instantânea deve ser no mesmo sentido da velocidade escalar instantânea, ou seja, e possuem o mesmo sinal.

b) O móvel se movimenta com velocidade escalar instantânea cujo módulo diminui em função do tempo. O movimento é denominado retardado.

Para que isto ocorra, a aceleração escalar instantânea deve ser no sentido oposto ao da velocidade escalar instantânea, ou seja, e possuem sinais opostos.

c) O móvel se movimenta com velocidade escalar instantânea constante em função do tempo. O movimento é denominado uniforme. Para que isto ocorra, a aceleração escalar instantânea deve ser nula ( = 0).

Observação – Tanto o movimento acelerado quanto o retardado podem apresentar uma aceleração escalar instantânea constante. Neste caso, o movimento recebe a denominação de uniformemente acelerado ou retardado

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Movimento uniforme variado

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► Movimento Uniforme Variado


Exercícios sobre movimento uniforme variado



Testes:

01. (FUVEST) Um veículo parte do repouso em movimento retilíneo e acelera com aceleração escalar constante e igual a 2,0 m/s2. Pode-se dizer que sua velocidade escalar e a distância percorrida após 3,0 segundos, valem, respectivamente:

a) 6,0 m/s e 9,0m;

b) 6,0m/s e 18m;

c) 3,0 m/s e 12m;

d) 12 m/s e 35m;

e) 2,0 m/s e 12 m





02. (FUND. CARLOS CHAGAS) Dois móveis A e B movimentam-se ao longo do eixo x, obedecendo às equações móvel A: xA = 100 + 5,0t e móvel B: xB = 5,0t2, onde xA e xB são medidos em m e t em s. Pode-se afirmar que:

a) A e B possuem a mesma velocidade;

b) A e B possuem a mesma aceleração;

c) o movimento de B é uniforme e o de A é acelerado;

d) entre t = 0 e t = 2,0s ambos percorrem a mesma distância;

e) a aceleração de A é nula e a de B tem intensidade igual a 10 m/s2.





03. (MACKENZIE) Um móvel parte do repouso com aceleração constante de intensidade igual a 2,0 m/s2 em uma trajetória retilínea. Após 20s, começa a frear uniformemente até parar a 500m do ponto de partida. Em valor absoluto, a aceleração de freada foi:

a) 8,0 m/s2

b) 6,0 m/s2

c) 4,0 m/s2

d) 2,0 m/s2

e) 1,6 m/s2





04. (UFMA) Uma motocicleta pode manter uma aceleração constante de intensidade 10 m/s2. A velocidade inicial de um motociclista, com esta motocicleta, que deseja percorrer uma distância de 500m, em linha reta, chegando ao final desta com uma velocidade de intensidade 100 m/s é:

a) zero

b) 5,0 m/s

c) 10 m/s

d) 15 m/s

e) 20 m/s





05. (UFPA) Um ponto material parte do repouso em movimento uniformemente variado e, após percorrer 12 m, está animado de uma velocidade escalar de 6,0 m/s. A aceleração escalar do ponto material, em m/s vale:

a) 1,5

b) 1,0

c) 2,5

d) 2,0

e) n.d.a.





06. (UNIP) Na figura representamos a coordenada de posição x, em função do tempo, para um móvel que se desloca ao longo do eixo Ox.


Os trechos AB e CD são arcos de parábola com eixos de simetria paralelos ao eixo das posições. No intervalo de tempo em que o móvel se aproxima de origem dos espaços o seu movimento é:

a) uniforme e progressivo;

b) retrógrado e acelerado;

c) retrógrado e retardado;

d) progressivo, retardado e uniformemente variado;

e) progressivo, acelerado e uniformemente.





07. (PUCC) Um vaso de flores cai livremente do alto de um edifício. Após ter percorrido 320cm ele passa por um andar que mede 2,85 m de altura. Quanto tempo ele gasta para passar por esse andar? Desprezar a resistência do ar e assumir g = 10 m/s2.

a) 1,0s

b) 0,80s

c) 0,30s

d) 1,2s

e) 1,5s





08. (PUCC) Duas bolas A e B, sendo a massa de A igual ao dobro da massa de B, são lançadas verticalmente para cima, a partir de um mesmo plano horizontal com velocidades iniciais. Desprezando-se a resistência que o ar pode oferecer, podemos afirmar que:

a) o tempo gasto na subida pela bola A é maior que o gasto pela bola B também na subida;

b) a bola A atinge altura menor que a B;

c) a bola B volta ao ponto de partida num tempo menor que a bola A;

d) as duas bolas atingem a mesma altura;

e) os tempos que as bolas gastam durante as subidas são maiores que os gastos nas descidas.





09. (UFPR) Um corpo é lançado verticalmente para cima, atinge certa altura, e desce. Levando-se em conta a resistência do ar, pode-se afirmar que o módulo de sua aceleração é:

a) maior, quando o corpo estiver subindo;

b) maior, quando o corpo estiver descendo;

c) igual ao da aceleração da gravidade, apenas quando o corpo estiver subindo;

d) o mesmo, tanto na subida quanto na descida;

e) igual ao da aceleração da gravidade, tanto na subida quanto na descida.





10. (UCPR) Num local onde a aceleração da gravidade vale 10 m/s2 uma pedra é abandonada de um helicóptero no instante em que este está a uma altura de 1000m em relação ao solo. Sendo 20s o tempo que a pedra gasta para chegar ao solo, pode-se concluir que no instante do abandono da pedra o helicóptero: (Desprezam-se as resistências passivas)

a) subia

b) descia

c) estava parado

d) encontrava-se em situação indeterminada face aos dados;

e) esta situação é impossível fisicamente.







Resolução:


01 - A
02 - E


03 - A
04 - A
05 - A
06 - D 07 - C
08 -D 09 - A
10 - A

Movimento Uniforme (M.U.)

Imagine um carro deslocando-se em uma estrada, mantendo o ponteiro do velocímetro sempre na mesma marca, por exemplo, a 60 km/h. Isso quer dizer que se o carro mantiver sempre essa velocidade, ele irá percorrer 60 km a cada 1 hora. Essa situação descrita acima é uma exemplificação do que chamamos de movimento uniforme. Definimos movimento uniforme como sendo aquele movimento que tem velocidade escalar constante em qualquer instante ou intervalo de tempo. Podemos dizer ainda que o móvel percorre distâncias iguais em intervalos de tempos iguais.

A função Horária do Movimento Uniforme

No movimento uniforme temos que a velocidade escalar é constante e coincide com a velocidade escalar média em qualquer instante ou intervalo de tempo. Matematicamente, a velocidade escalar média pode ser expressa da seguinte forma:

Onde:

• ΔS é a variação de posição do móvel, ΔS = S – So;
• Δt é a variação do tempo, Δt = t – to.

Substituído ΔS e Δt na equação da velocidade descrita acima, temos:

Fazendo tempo inicial igual a zero, to= 0, temos a função horária do movimento uniforme.

S = So + Vt

Essa é uma função do primeiro grau e é chamada de função horária da posição. Através dela podemos determinar a posição de um móvel num determinado instante.

Encontro entre um móvel A e um Móvel B

Considere dois móveis A e B se movimentando em uma mesma trajetória simultaneamente em sentido opostos ou em mesmo sentido. O encontro entre o móvel A e o móvel B ocorrerá quando eles estiverem na mesma posição. Ou seja: Sa = Sb

Características do Movimento Uniforme

Como vimos inicialmente, o movimento uniforme é o movimento que possui velocidade constante, ou seja, ela não varia com o passar do tempo. Entretanto, essa velocidade, apesar de ser constante, é diferente de zero, ou seja, ela pode assumir qualquer outro valor que não seja o zero.

Sendo a aceleração definida da seguinte forma:

E sabendo que no movimento uniforme a variação da velocidade é igual a zero, pois a velocidade final é igual à velocidade inicial, concluímos que a aceleração é constante e igual a zero.

Ao observamos atentamente os movimentos dos móveis no cotidiano vamos perceber que o movimento uniforme na realidade não existe, pois sempre é necessário aumentar ou diminuir a velocidade durante o trajeto até determinado local. Todos os móveis e até nós, os seres humanos, fazemos quando, por exemplo, corremos para não chegar atrasado ao serviço. O movimento que retrata de forma clara os movimentos que ocorrem no cotidiano é o movimento uniformemente variado, o qual possui velocidade variável e aceleração constante.

Por Marco Aurélio da Silva
Equipe Brasil Escola

Carbono É possível transformar grafite em diamante?

O carbono é um dos elementos conhecidos há mais tempo - o seu nome vem do latim carbo, que significa carvão. Na Terra, o carbono é o 14º elemento mais abundante, sendo essencial à vida como a conhecemos. Devido às propriedades únicas do carbono - especialmente a capacidade de formar fortes ligações carbono-carbono - há milhões de compostos conhecidos contendo esse elemento. Suas substâncias simples (os alótropos do carbono) são, porém, bem menos numerosas.

No grafite e no diamante
Sendo o carbono relativamente abundante, talvez fosse de se esperar que o diamante, um dos alótropos do carbono, fosse mais comum. No entanto, deve-se levar em conta a estabilidade de uma substância. Nas condições ambientais, o grafite é a forma preferida do carbono. Uma pena? Bom, talvez, se o diamante fosse abundante e o grafite não, teríamos um sem número de objetos e instrumentos contendo diamantes, enquanto o grafite seria caríssimo...

Na verdade, o grafite apresenta propriedades tão fascinantes quanto às do diamante, e que são exploradas em objetos tão diversos quanto lápis, lubrificantes, contatos de motores e eletrodos de fornos.

Propriedades são resultado da estrutura molecular
As marcadas diferenças entre o grafite e o diamante são devidas às suas estruturas moleculares diversas: ambos são materiais cristalinos feitos de uma rede com bilhões de átomos de carbono, mas a semelhança acaba aí.

A tabela abaixo ilustra as principais características do grafite e do diamante:


Grafite

Diamante
Origem do nome Do grego graphos (escrita) Do grego adamantos (inflexível, duro, indomável)
Fórmula Cn Cn
Estrutura Folhas de hexágonos "empilhados", com todos os carbonos na forma sp2 Cada carbono liga-se a outros 4. O material é idêntico em todas as direções.
Dureza (Mohs) 1 (um dos mais moles) 10 (o mais duro material natural)
Densidade (g/cm3) 2,09-2,23 3,513
Ponto de fusão (oC) 3500oC -
Índice de refração - 2,4173
Condutividade térmica (W/cm.K) 1,23 (média, T ambiente) 9-23 (faixa, T ambiente)
Condutividade elétrica (-1.cm-1) 610 (razoável, mas menor que a de metais como Cu e Au) Baixíssima - é um isolante


As características mais interessantes dessas substâncias são o alto ponto de fusão do grafite e a altíssima condutividade térmica do diamante (muito superior à de metais como o cobre e o ouro).

Por que o grafite conduz corrente elétrica e o diamante não? E por que a situação se inverte, quando se trata de condução de calor? A resposta está nas ligações: o grafite possui uma rede de duplas ligações conjugadas que permitem a migração de elétrons, enquanto o diamante não possui. Já o diamante, tendo uma estrutura com poucas falhas e muito bem "amarrada", conduz a energia cinética - expressa pelo calor - com uma velocidade muito alta.

Transformando grafite em diamante
Ora, já que o diamante não é abundante, será que é possível fabricá-lo? Sim, é possível - e isso é feito comercialmente, mas não para diamantes de joalheria.

Na verdade, a conversão de grafite em diamante exige um pouquinho de energia (o ΔH da reação é de meros 0,45kcal/mol), mas as condições de transformação são bem difíceis de manter: algo em torno de 50000 atm a 800o C, para uma transformação lenta, ou temperaturas e pressões ainda mais altas, para transformações rápidas.

A ilustração a seguir é um diagrama de fases (parecido com o que se estuda para água e gelo, por exemplo). Note que uma pressão de 1 GPa (gigapascal) é equivalente a mais ou menos 10000 atmosferas.

Há prensas que permitem fazer diamantes grandes, geralmente a alto custo (embora alguns catalisadores permitam acelerar o processo, mas isso é um segredo bem guardado). Por outro lado, olhando o cantinho direito do diagrama de fases, você pode notar que é possível obter carbono vaporizado a pressões relativamente baixas.

Ora, e se alguém tentasse fazer diamante a partir do carbono gasoso, a pressões muito baixas? A resposta é: conseguiria películas finas e muito resistentes, em uma técnica conhecida como CVD (em inglês, deposição química de vapor). Fascinante, não?
Júlio C. de Carvalho é engenheiro químico e professor do curso de Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia da UFPR.

Exercícios sobre transmissão de calor

Exercícios sobre transmissão de calor



Questão:

01. Sabe-se que a temperatura do café se mantém razoavelmente constante no interior de uma garrafa térmica perfeitamente vedada.

a) Qual o principal fator responsável por esse bom isolamento térmico?



b) O que acontece com a temperatura do café se a garrafa térmica for agitada vigorosamente? Explique sua resposta.




Testes:

02. (UNISA-SP) Uma panela com água está sendo aquecida num fogão. O calor das chamas se transmite através da parede do fundo da panela para a água que está em contato com essa parede e daí para o restante da água. Na ordem desta descrição, o calor se transmitiu predominantemente por:

a) radiação e convecção

b) radiação e condução

c) convecção e radiação

d) condução e convecção

e) condução e radiação




03. (UFES) Para resfriar um líquido, é comum colocar a vasilha que o contém dentro de um recipiente com gelo, conforme a figura. Para que o resfriamento seja mais rápido, é conveniente que a vasilha seja metálica, em vez de ser de vidro, porque o metal apresenta, em relação ao vidro, um maior valor de:



a) condutividade térmica

b) calor específico

c) coeficiente de dilatação térmica

d) energia interna

e) calor latente de fusão.




04. (UNIFENAS) A transmissão de calor por convecção só é possível:

a) no vácuo

b) nos sólidos

c) nos líquidos

d) nos gases

e) nos fluidos em geral.





05. (UFES) Um ventilador de teto, fixado acima de uma lâmpada incandescente, apesar de desligado, gira lentamente algum tempo após a lâmpada estar acesa. Esse fenômeno é devido à:

a) convecção do ar aquecido

b) condução do calor

c) irradiação da luz e do calor

d) reflexão da luz

e) polarização da luz.




06. Assinale a alternativa correta:

a) A condução e a convecção térmica só ocorrem no vácuo.

b) No vácuo, a única forma de transmissão do calor é por condução.

c) A convecção térmica só ocorre nos fluidos, ou seja, não se verifica no vácuo nem em materiais no estado sólido.

d) A radiação é um processo de transmissão do calor que só se verifica em meios sólidos.

e ) A condução térmica só ocorre no vácuo; no entanto, a convecção térmica se verifica inclusive em matérias no estado sólido.




07. (FAPIPAR - PR) Uma carteira escolar é construída com partes de ferro e partes de madeira. Quando você toca a parte de madeira com a mão direita e a parte de ferro com a mão esquerda, embora todo o conjunto esteja em equilíbrio térmico:

a) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor;

b) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a convecção na madeira é mais notada que no ferro;

c) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a convecção no ferro é mais notada que na madeira;

d) a mão direita sente menos frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor;

e) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a madeira conduz melhor o calor.




08. (FMABC - SP) Atualmente, os diversos meios de comunicação vêm alertando a população para o perigo que a Terra começou a enfrentar já há algum tempo: o chamado "efeito estufa!. Tal efeito é devido ao excesso de gás carbônico, presente na atmosfera, provocado pelos poluentes dos quais o homem é responsável direto. O aumento de temperatura provocado pelo fenômeno deve-se ao fato de que:

a) a atmosfera é transparente á energia radiante e opaca para as ondas de calor;

b) a atmosfera é opaca à energia radiante e transparente para as ondas de calor;

c) a atmosfera é transparente tanto para a energia radiante como para as ondas de calor;

d) a atmosfera é opaca tanto para a energia radiante como para as ondas de calor;

e) a atmosfera funciona como um meio refletor para a energia radiante e como meio absorvente para as ondas de calor.




09. (UNITAU - SP) Num dia quente você estaciona o carro num trecho descoberto e sob um sol causticante. Sai e fecha todos os vidros. Quando volta, nota que "o carro parece um forno". Esse fato se dá porque:

a) o vidro é transparente à luz solar e opaco ao calor;

b) o vidro é transparente apenas às radiações infravermelhas;

c) o vidro é transparente e deixa a luz entrar;

d) o vidro não deixa a luz de dentro brilhar fora;

e) n.d.a.




10. (MACKENZIE) Uma parede de tijolos e uma janela de vidro de espessura 180mm e 2,5mm, respectivamente, têm suas faces sujeitas à mesma diferença de temperatura. Sendo as condutibilidades térmicas do tijolo e do vidro iguais a 0,12 e 1,00 unidades SI, respectivamente, então a razão entre o fluxo de calor conduzido por unidade de superfície pelo vidro e pelo tijolo é:

a) 200

b) 300

c) 500

d) 600

e) 800






Resolução:



01 - a) A condução não ocorre no vácuo.

b) Aumenta, pois há transformação de energia mecânica em térmica.


02 - D 03 - A 04 - E 05 - A
06 - C 07 - D
08 - A
09 - A
10 - D
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Eletromagnetismo (1) Ímãs e indução eletromagnética

Professor de Matemática e Biologia Antônio Carlos Carneiro Barroso

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Conta uma lenda que a palavra magnetismo deriva do nome de um pastor da Grécia antiga, chamado Magnes, que teria descoberto que um determinado tipo de pedra atraía a ponta metálica de seu cajado. Em homenagem a Magnes, a pedra foi chamada de magnetita, de onde derivam as palavras magnético e magnetismo.

Uma outra versão atribui o nome do mineral ao fato de ele ser abundante na região asiática da Magnésia. Seja qual for a versão verdadeira da origem da palavra, a magnetita é um imã natural - um minério com propriedades magnéticas.

Sejam naturais ou artificiais, os ímãs são materiais capazes de se atraírem ou repelirem entre, si bem como de atrair ferro e outros metais magnéticos, como o níquel e o cobalto.

Polaridade
Os imãs possuem dois pólos magnéticos, chamados de pólo norte e pólo sul, em torno dos quais existe um campo magnético. Seguindo a regra da atração entre opostos, comum na física, o pólo norte e o sul de dois imãs se atraem mutuamente. Por outro lado, se aproximarmos os pólos iguais de dois imãs o efeito será a repulsão.

O campo magnético é um conjunto de linhas de força orientadas que partem do pólo norte para o pólo sul dos imãs, promovendo sua capacidade de atração e repulsão, mecanismo que fica explicado na figura que segue:

As linhas de força promovem a atração entre pólos opostos e repulsão entre pólos iguais.


Um fato interessante sobre os pólos de um imã é que impossível separá-los. Se cortarmos um imã ao meio, exatamente sobre a linha neutra que divide os dois pólos, cada uma das metades formará um novo imã completo, com seu próprio pólo norte e sul.

Perfis magnéticos
Um modo de visualizarmos as linhas de força do campo magnético é pulverizando limalha de ferro em torno de um imã. Abaixo, a figura ilustra esse efeito pelo qual as partículas metálicas atraídas desenham o perfil do campo magnético.

reprodução

Limalha de ferro desenha as linhas de força do campo magnético de um imã.


Como os planetas também possuem pólos magnéticos norte e sul, a Terra se comporta como um imenso imã, razão pela qual, numa bússola, o pólo sul da agulha imantada aponta sempre para o pólo norte da Terra.

Entretanto, se as propriedades dos imãs já eram conhecidas desde a antiguidade, demorou um bom tempo até que as correlações entre os fenômenos elétricos e magnéticos fossem estabelecidos. O cientista inglês Michael Faraday (1791-1867) foi um dos pioneiros do estudo desta correlação.

Indução eletromagnética
Faraday descobriu que uma corrente elétrica era gerada ao posicionar um imã no interior de uma bobina de fio condutor. Deduziu que se movesse a bobina em relação ao imã obteria uma corrente elétrica contínua, efeito que após comprovado recebeu o nome de indução eletromagnética.

A indução eletromagnética é o princípio básico de funcionamento dos geradores e motores elétricos, sendo estes dois equipamentos iguais na sua concepção e diferentes apenas na sua utilização.

No gerador elétrico, a movimentação de uma bobina em relação a um imã produz uma corrente elétrica, enquanto no motor elétrico uma corrente elétrica produz a movimentação de uma bobina em relação ao imã.

A seguir, a ilustração representa o efeito de indução eletromagnética, como pesquisado por Faraday:

A movimentação de um campo elétrico próximo a uma bobina produz a corrente elétrica i.


O princípio da indução eletromagnética é também a base de funcionamento dos eletroímãs, equipamentos que geram campos magnéticos apenas, enquanto uma corrente elétrica produz o efeito de indução. Uma vez desligados perdem suas propriedades, ao contrário dos imãs permanentes.

Hoje, as leis do eletromagnetismo fundamentam boa parte da nossa tecnologia mecânica e eletroeletrônica. Os campos magnéticos e suas interações elétricas fazem funcionar desde um secador de cabelos até os complexos sistemas de telecomunicações, desde os poderosos geradores elétricos das usinas nucleares até os minúsculos componentes utilizados nos circuitos eletrônicos. Magnes, o lendário pastor grego, ficaria muito impressionado com o que se descobriu fazer possível com os poderes da pedra que encontrou por acaso.
* Carlos Roberto de Lana é professor e engenheiro químico.