Fisica 2M02

Welcome Fisica ESCALAS DE TEMPERATURA DIREÇÃO : PROFESSOR LUCINEI, Fisica Grupo 2 , 2ºM02 = Rafael,Ian Pestana , Marcos Antônio , Caio , Sabriny e Carol Temperatura é uma grandeza fisíca que mede a Energia Cinética(Variação de energia cinética é a quantidade de trabalho quantidade que teve que ser realizado sobre um objeto para modificar a sua velocidade.Seja a partir do repouso - velocidade zero - seja a partir de uma velocidade inicial). A temperatura medindo a energia Cinética média de cada grau de liberdade de cada uma das partículas de um sistema em equilíbrio térmico. Temperatura : Grandeza fisíca que mede o grau de agitação das particulas de um corpo. Calor : É Uma energia que transfere de um corpo para outro. Existem várias escalas de temperaturas as mais vistas são Fahrenheit Kelvin e Celsius que usamos no brasil. em Termologia podemos ver que em diferentes países se usa outros tipos de escala termografia além de C = Celsius por exemplo na europa que se usa F = Fahrenheit, e para podermos saber a temperatura la associando a daqui que é celsius usamos calculos fisicos por exemplo : a partir de formulas Ti= Temperatura inicial Tf= Temperatura final num exemplo que vou dar podemos usar uma formula para saber a "Variação de Temperatura" por exemplo da água que passa por alguns estados fisicos como solido gasoso e liquido formula : vamos usar uma temperatura ambiente como exemplo Ti= 25 ºC Tf= 100 Cº (Temperatura em que a agua vira vapor ou estado gasoso) Δ = Variação de temperatura ΔT=Tf-Ti ΔT=100-25 ΔT=75 Cº Como num jornal na TV sempre mostra a variação de temperatura de um serto lugar e podemos medir tambem em formulas da fisica : exemplo hoje pode-se estar 21 ºC minima , temperatura estavel exemplo hoje pode-se estar 32 ºC maxima , temperatura quente bem maior que a ambiente ΔT=Tf-Ti ΔT=32-21 ΔT=11 ºC existem muitas outras formulas da fisica para temperatura mas alguns delas servem para passar uma temperatura de ºC para ºF : , , , exemplo quando quisermos passar de ºC para ºF : 25 ºC para ºF ? Faz a regra de 3 e depois 5F-160=225 5F=225+160 5F=385 F=385 = F= 77 ºF 5 e para K kelvin como seria ? usando outra formula sitada acima: C = K-273 25= K-273 25+273=K 298K Tem varios outros tipos de escala de temperatura e é muito enteressante entender isso pois se passarmos por exemplo pelo sul do brasil e derrepente damos de cara com isso : Este é um termometro da cidade de santa catarina acho que é rio grande do sul ta marcando 2 ºC isso quer dizer que ta geladinho la isso é normal porque o sul do brasil tende a ser mais frio por causa dos meridianos Bem mas se não soubermos escalas termográficas nunca entereriamos isso : Bom coloquei 3 delas ºC,ºF e K e tem a ºR = Rankine que ainda não falei dela: ºR ou Rankine unidade de Símbolo = ºR como medida a água atraves dessa temperatura passa por ebulição à 671,67 ºR como medida a agua atraves dessa temperatura passa por Fusão do gelo à 491,67 ºR e como a escala K kelvin essa temperatura tem 0 absoluto 0 K e O ºR Explosão Solar Nesse exato momento, a Terra está recebendo ondas de radiações vindas de explosões solares. Conhecidas como ejeções de massa coronal, essa ondas na verdade são explosões que acontecem no Sol e lançam partículas no espaço. O fenômeno começou a ser notado no último domingo, quando uma grande explosão na região central do Sol produziu uma tempestade de ondas solares capazes de viajar a uma velocidade de 6,4 milhões de quilômetros por hora. A radiação começou a chegar à Terra uma hora mais tarde e continuará até quarta-feira, mas seu ápice será atingido ao longo do dia de hoje. Apesar da força do radiação, considerada a maior desde 2005, os danos não serão perceptíveis pela grande parte da população. De acordo com a Administração Nacional de Oceanos e Atmosfera (NOAA) dos Estados Unidos, o maior dano será uma tempestade geomagnética que poderá danificar, sobretudo, os satélites de comunicação que orbitam a Terra. As falhas na comunicação deverão trazer riscos mais eminentes apenas para vôos que operarem nas regiões próximas aos pólos e para astronautas que estiverem pelo espaço. As tempestades solares são classificadas em A, B e C para as mais fracas, M para as moderadas e X para as mais fortes. A que estamos vivenciando agora é de classificação M9, a mais forte dentre as moderadas. A Água A água é uma substância química composta de hidrogênio e oxigênio = H2O , sendo essencial para todas as formas conhecidas de vida na terra. É frequente associar a água apenas à sua forma ou estado líquido, mas a substância também possui um estado sólido, o gelo, e um estado gasoso, designado vapor de água. A água cobre 71% da superfície da Terra. Na Terra, ela é encontrada principalmente nos oceanos. 1,6% encontra-se em aquíferos e 0,001% na atmosfera como vapor, nuvens (formadas de partículas de água sólida e líquida suspensas no ar) e precipitação. Os oceanos detêm 97% da água superficial, geleiras e calotas polares detêm 2,4%, e outros, como rios, lagos e lagoas detêm 0,6% da água do planeta. Uma pequena quantidade da água da Terra está contida dentro de organismos biológicos e de produtos manufaturados. A água na Terra se move continuamente segundo um ciclo de evaporação e transpiração (evapotranspiração), precipitação e escoamento superficial, geralmente atingindo o mar. A evaporação e a transpiração contribuem para a precipitação sobre a terra. A água é essencial para os humanos e para as outras formas de vida. Ela age como reguladora de temperatura, diluidora de sólidos e transportadora de nutrientes e resíduos por entre os vários órgãos. Bebemos água para ajudar na diluição e funcionamento normal dos órgãos para em seguida ser eliminada pela urina e por evaporação nos poros, mantendo a temperatura corporal e eliminando resíduos solúveis, como sais e impurezas. As lágrimas são outro exemplo de eliminação de água. Na indústria ela desempenha o mesmo papel de diluidora, transportadora e resfriadora nos vários processos de manufatura e transformações de insumos básicos em bens comerciais. O acesso à água potável tem melhorado continuamente e substancialmente nas últimas décadas em quase toda parte do mundo. Existe uma correlação clara entre o acesso à água potável e o PIB por capital de uma região. No entanto, alguns pesquisadores estimaram que em 2025 mais de metade da população mundial sofrerá com a falta de água potável. A água desempenha um papel importante na econômia mundial, ja que ela funciona como um solvente para uma grande variedade de substâncias químicas, além de facilitar a refrigeração industrial e o transporte. Cerca de 70% da água doce do mundo é consumida pela agricultura. Propriedades físicas e químicas Uma característica incomum da água é a sua dilatação anômala. Ela se contrai com a queda de temperatura, mas a partir de 4°C recomeça a se expandir, voltando a se contrair após sua solidificação. Isso explica porque a água congela primeiro na superfície, pois a água que atinge a temperatura de 0 °C se torna menos densa que a água a 4 °C, consequentemente ficando na superfície. Esse fenômeno também é importante para a manutenção da vida nas águas frias, pois faz com que a água a 4 °C fique no fundo e mantenha mais aquecidas as criaturas que ali vivem. Cerca de dois terços da superfície da Terra está coberta por água. Os cinco oceanos contêm 97,2% da água do planeta. O aglomerado de gelo do Antártico (região mais a sul do globo) contém cerca de 90% de toda a água potável existente no planeta. A água em forma de vapor pode ser vista nas nuvens, contribuindo para o albedo da Terra. Dilatação Térmica Dilatação Térmica Dos Líquidos Os líquidos também sofrem dilatação,e,em geral, ela é maior do que a os recipientes onde estão contidos.Assim, o que acontece quando um recipiente cheio de um líquido sofre aquecimento? A dilatação volumétrica de um líquido precisa ser vista simultaneamente com a do recipienteque o encerra. A diferença entre as duas dilatações será chamada de DILATAÇÃO APARENTE DO LÍQUIDO. (Dilatação aparente do líquido)=(dilatação real do líquido)-(dilatação do recipiente). Contração por aquecimento Térmico Nos casos que estudamos, Vimos que a elevação da temperatura de um material causa dilatação térmica, aumentando suas dimensões.No entanto, na natureza exitem algumas substâncias que, em certos intervalos de temperatura, constituem exeções a regra. Um caso típico de anomalia é o da água. Os átomos da molécula de água apresentam grande diferença de eletronegatividade(uma propriedade química que indica a avidez do átomo em reter o elétron da ligação). Por esse motivo, além de atrair os átomos de oxigênio também atraem hidrogênios de outras, criando vínculos intermoleculares chamados pontos de hidrogênio. Á medida que a temperatura diminui, o estado de agitação das moléculas decresce e aumenta a intensidade desses vínculos, chegando ao ponto máximo nos 4ºC.A conseguência disso é a formação de "grandes vazios",aumentando o volume em seu aspecto macroscópico (Visto externamente). No intervalo de aquecimento entre 0ºC e 4ºC, a intensidade das pontes hidrogênio diminui, um grande número dessas ligações se rompe e as moléculas voltam a ocupar os espaços vazios existentes anteriormente. Em termos macroscópicos, isso provoca uma diminuição de volume. Portanto, apenas no referido intervalo de temperatura, o aquecimento provoca uma concentração do volume da água em estado liquido. Graficamente,podemos visualizar a variação de volume em função da temperatura, para a água líquida, nesse diagrama: Sabendo que a densidade é inversamente proporcional ao volume,podemos afirmar que a da água é máxima á temperatura de 4ºC,sendo,portanto, menor no estado sólido do que no líquido.É o que permite ao gelo flutuar na água líquida. Assim, as pontes de hidrogênio explicam grande parte das caracteristicas peculiares da água. Fontes de pesquiza :Revista Galileu O Globo + Wikpedia + Livro Didatico de Fisica Vol 2 Ensino Médio Kazuhito . Fuke editora saraiva,(Video)Dica de Fisica Oficina do Estudante, Revista Veja (Video) Atividade Solar. OBS: Essa Explosão Solar publicada aconteceu em maio do ano passado e a proxima explosão vai acontecer em 2013 Atenção : Quase todos os assuntos publicados neste blog você encontrara no livro didatico dessa imagem : Dilatação de Liquidos , Sólidos e outros ja vimos como funciona a variação de temperatura "ΔT" e tambem vimos que a temperatura variável se da ao calculo da Tf-Ti "Temperatura final - a inicial" agora vamos ver como os materias dilatam com a temperatura A primeira dilatação que temos é a linear : ΔL=Li.α.AT Dilatação Superficial: ΔS=Si.β.AT Dilatação volumétrica: ΔV=Vi.ɣ.ΔT Variação de temperatura: ΔT=Tf-Ti Vamos a alguns exercicios do livro de Fisica do 2ºano: (Imagem acima) Página 36 exercicio EP5 Uma placa de alumínio,de forma circular,tem um raio de 60 cm, á temperatura de 25ºC,No centro dessa placa,existe um furo circular de raio igual a 20cm.Dado o coeficiente de dilatação linear do alumínio α = 2,2 * 10-5 ºC-1,determine: a= a área do furo a 45ºC; b= o perímetro externo da placa a 15ºC. Exercícios de Dilatação 1-Qual o aumento de comprimento que sofre uma extensão de trilhos de ferro com 1000 metros ao passar de 0ºC para 40ºC, sabendo-se que o coeficiente de dilatação do ferro é 12.10-6 ºC-1 ? OBS : o número -6 e -1 Do coeficiente é ELEVADO. Si= 1000m Ti=0ºC Tf=40ºC β=12.10-6ºC-1 ΔS=Si.β.ΔT ΔS=1000.12.10-6.40 ΔS=0,120000.40 Δs=4,8 ΔT=Tf-Ti ΔT=40º-0º ΔT=40ºC 2-Uma Barra de Ferro tem,a 20ºC,um comprimento igual a 300cm.O coeficiente de dilatação linear vale 12.10-6ºC-1.Determine o comprimento da barra a 120ºC. OBS: o número -6 e -1 do coeficiente é ELEVADO. Si=300cm Ti=20ºC β=12.10-6ºC-1 Tf=120ºC ΔS=Si.β.ΔT ΔS=300.12.10-6ºC-1.100 ΔS=0,36000.100 ΔS=3600cm ou 36m ΔT=Tf-Ti ΔT=120º-20º ΔT=100º 3-Uma chapa de alumínio,β=48.10-6ºC-1,tem área de 2m² a 10ºC.Calcule a variação de sua área entre 10ºC e 110ºC. OBS: o número -6 e -1 do coeficiente é ELEVADO. β=48.10-6ºC-1 Si=2m² a 10ºC Ti=10ºC Tf=110ºC ΔT=Tf-Ti ΔT=110º-10º ΔT=100º ΔS=Si.β.ΔT ΔS=2m².48.10-6ºC-1.100º ΔS=4m.480-6.10 ΔS=0,01920.100º ΔS=1,92 4-A variação da área de uma chapa é 0,04 cm²,quando a temperatura passa de 0ºC para 200º.Se a área inicial da chapa era 100cm²,determine o coefiente de dilatação superficial da chapa. ΔS=0,04 Ti=0ºC Tf=200º Si=100cm² ΔS=Si.β.ΔT 0,04=100.β.200 0,04=100.200 0,04=20000/0,04 β=500.000cm² ΔT=Tf-Ti ΔT=200º-0º ΔT=200º 5-Ao ser aquecido de 10ºC para 210ºC,o volume de um corpo sólido aumenta 0,02cm³.Se o volume do corpo a 10ºC era 100cm³,determine os coeficientes de dilatação volumétrica e linear do material que constitui o corpo. Dilatação Volumétrica: Ti=10ºC Tf=210ºC Δv=0,02cm³ ɣ=? Vi=100cm³ ΔV=Vi.ɣ.ΔT 0,02=100.ɣ.200 0,02=100.200 0,02=20000/0,02 ɣ=1.000.000cm³ 6-Um petroleiro recebe uma carga 10elevado a 7 de petróleo no Golfo Pérsico,a uma temperatura de 50ºC.Qual a perda em barris,por efeito de contração térmica,que esta carga apresenta quando á descarregada no brasil,a uma temperatura de 10ºC?ɣpetróleo=10elevado a -3ºC-1?. Vi=10 elevado a 7 Ti=50ºC Tf=10ºC ɣpetróleo=10elevado a -3ºC-1 ΔV=? ΔV=Vi.ɣ.ΔT ΔV=10elevado a 7. 10elevado a -3.(-40º) ΔV=10000,000.(-40) ΔV=-10000,000 ΔT=Tf-Ti ΔT=10º-50º ΔT=-40º Apresentação de Slides Power Point Genética (Projeto de leitura) Fonte de pesquisa: www.wikipedia.org e www.brasilescola.com.br Calorimetria CALORIMETRIA: é uma unidade física para medir calorias(Cal) e calor,temperatura em ºC , ºF ou K , 1 Cal corresponde a 4,18 J=Jaule , medir quantidade de calor é Calorimetria. CALOR: Uma energia que se transfere de um corpo para outro.E em Colorimetria uma caloria é a quantidade de calor trocada por 1g de agua no estado líquido quando sofre a variação de temperatura ΔT= 1ºC Celsius. Unidades em Calorimetria : Usamos várias unidades de medida da física em calorimetria como Variação de temperatura ΔT , Jaule , BTU que corresponde á aproximadamente 252 Cal então num ar-condicionado de 7.000 BTU multiplicando 1 BTU que é 252 Cal por 7.000 vai dar 1764000 Cal. A PROPAGAÇÃO DE CALOR: Ou equilibrio Térmico corresponde a propagação de calor de um sístema fisico mais quente para outro menos quente e se igualam formando um equilibrio térmico. CONDUÇÃO TÉRMICA:É uma energia térmica que se transmite de párticula para outra párticula.Existem bom Condutor térmico e mal Condutor Térmico EX : Bom Condutor de eletricidade: Cobre , Metais ,Prata , ouro ou alumínio. EX: Mal Condutor de eletricidade: Água,Isopor = Isolante térmico,gelo,plástico,Borracha. CONVECÇÃO TÉRMICA: A convecção térmica é o processo de transmissão de calor em que a energia térmica se propaga através do transporte de matéria, devido a uma diferença de densidade e a ação da gravidade. Este processo ocorre somente com os fluidos, isto é, com os líquidos e com os gases, pois na convecção térmica há transporte de matéria. INVERSÃO TÉRMICA: A camada de ar fria, por ser mais pesada, acaba descendo e ficando numa região próxima a superfície terrestre, retendo os poluentes. O ar quente, por ser mais leve, fica numa camada superior, impedindo a dispersão dos poluentes. Este fenômeno climático pode ocorrer em qualquer dia do ano, porém é no inverno que ele é mais comum. Nesta época do ano as chuvas são raras, dificultando ainda mais a dispersão dos poluentes, sendo que o problema se agrava. Nas grandes cidades, podemos observar no horizonte, a olho nu, uma camada de cor cinza formada pelos poluentes. Estes são resultado da queima de combustíveis fósseis derivados do petróleo (gasolina e diesel principalmente) pelos automóveis e caminhões. IRRADIAÇÃO TÉRMICA:Irradiação térmica ou radiação térmica é a radiação eletromagnética emitida por um corpo em qualquer temperatura. A irradiação térmica é uma forma de transmissão de calor. Ou seja, um segundo corpo pode absorver as ondas que se propagam pelo espaço em forma de energia eletromagnética aumentando assim sua temperatura, até ambos os corpos atingir o equilíbrio térmico, pois os dois corpos têm entre si um intercâmbio de energia O efeito estufa na terra : O efeito estufa é a forma que a terra tem para manter sua tempuratura constante. A atmosfera é altamente transparente á luz solar , porém cerca de 35% da radiação que recebemos vai ser refletida de novo para espaço, ficando os outros 65% retidos na terra. Isso se deve principalmente ao efeito sobre os raios infravermelhos de gases como o dióxido de carbono , metano , óxidos de nitrogênio e ozônio presentes na atmosfera (totalizando menos de 1% desta),que vão reter esta radiação na terra, permitindo-nos assistir ao efeito calorífico dos mesmos. Fluxo de Calor po condução : O fluxo de calor é a quantidade de energia , proveniente da chama , que atravessa por exemplo o fundo da panela por unidade de tempo. Ele depende da intensidade da chama e das características da própria panela, tais como o material de que é feita, a área em contato com a chama e a sua espessura. Radiações Térmicas e a lei de Stefan-Boltzmann: Todos os corpos emitem radiações eletromagnéticas.podemos entender a radiação eletromagnética como uma forma de energia, constituida por perturbações ou ondas , que se propaga com a velocidade da luz , em várias frequências e comprimentos de onda.Algumas radiações podemos ver, e outras não , mas todas elas estão associadas á temperatura dos corpos emissores ; em outras palavras , a distribuição de frequência dessas radiações depende da temperatura dos corpos e,por esse motivo,são também denominadas radiações térmicas. Calor sensivel e Calor Latente : O calor é transferido para uma substância recebe o nome de calor sensível se o efeito acarretado for apenas o seu aquecimento (Isto é , a elevação da temperatura) ; naturalmente , se a substância ceder calor e acabar se resfriando , também utilizaremos o mesmo nome ; portanto: Calor Sensível é o calor que faz com que uma substância sofra variação tão somente de temperatura. Caso a transferência de calor provoque a mudança de estado físico da substância, mantendo-se constante a temperatura, ele será denominado calor latente: O Calor trocado que altera o estado físico de uma substância, com a temperatura permanecendo constante, recebe o nome de calor latente. Curva de aquecimento : Em um Gráfico qualquer com função de temperatura T em quantidade de calor. Q absorvida , podemos vesualizar o fenômeno do aquecimento de uma substância , passando do estado sólido para o estado gasoso. Quantidade de calor sensível: Sabemos,informalmente,que a quantidade de calor sensivel Qs necessária para alterar a temperatura de um corpo ou de um fluido depende do tipo de substância de que é constituido: para promover a mesma variação de temperatura em objetos de metal ou de pedra, de mesma massa , precisamos prover quantidades de calor distintas , e sabemos que o metal aquece com menos calor. Quantidade de calor latente: Como sabemos, nas mudanças de estado físico a temperatura fica inalterada. Então,naturalmente,verificamos que a quantidade de calor que é necessária para a alteração de fase depende somente da massa e do tipo de substância que constitui o corpo ou fluido. A quantidade de calor latente que um corpo ou um fluido recebe ou cede, nas transições entre fases , depende de dois fatores; massa M da substância; Uma constante de proporcionaldade L característica da substância, denominada Calor Latente de mudança de fase ; essa grandeza indica quanto calor é necessario para que cada unidade de massa da substância sofra a mudança de fase considerada;por exemplo, no caso da água,temos : Lfusão: 80 Cal/g Lvaporização = 540 cal/g Troca de calor entre corpos e sua lei geral Óptica Princípios da óptica geométrica Óptica geométrica: é estudo dos fenômenos luminosos. Luz: onda eletro magnética que transporta energia sem o transporte de matéria. Raios de luz: são linhas orientadas que representam, graficamente, a direção e o sentido de propagação da luz. Feixes de luz: é o conjunto de raios. Estes podem ser: fontes de luz: todos os corpos que emitem luz. Conforme a fonte de luz a luz pode ser: simples ou monocromática(uma só cor) e composta ou policromática (superposição de varias cores; ex: luz branca). Corpos luminosos – fontes de luz primária. Corpos iluminados – fontes de luz secundária. Os corpos iluminados refletem a luz de acordo com a sua cor; ex: um corpo verde reflete a luz verde. As cores principais são: vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul, anil e violeta. Sombra: região do espaço que não recebe nenhum tipo de luz. Penumbra: recebe luz em apenas alguns pontos. por fórmulas fisícas podemos calcular a Sombra de uma pessoa ou de um prédio. Meios de Propagação da Luz : transparentes: visualização da luz com nitidez( vidro comum, o ar...). translúcidos: visualização da luz com pouca nitidez(vidro fosco,papel de seda...). opacos: não permitem a visualização dos objetos. Princípios da Óptica Geométrica: Nossos estudos sobre a óptica é feito basicamente através do conceito do raio de luz e princípios da propagação geométrica. São estes: Princípio da propagação retilínea da luz "Nos meios transparentes e homogêneos a luz se propaga em linha reta." Exemplo: A formação de sombras e penumbras. Princípio da reversibilidade da luz ‘’A trajetória seguida pela luz independe do sentido de percurso’’. Princípio da independência dos raios luminosos "Se dois ou mais raios de luz, vindos de fontes diferentes, se cruzam, eles seguem suas trajetórias de forma independente. Reflexão regular: ocorre quando um feixe de raios paralelos incide sobre uma superfície polida (como um espelho)e volta ao meio inicial, mantendo o paralelismo entre os raios refletidos. Refração da luz: os feixes de raios paralelos que se propagam no meio (1) incide na superfície S e passa e se propaga no meio (2), se os raios continuam paralelos, refração regular, se não é refração difusa Fontes De Luz; Os corpos que emitem ou refletem luz são fontes de luz.Como você ja sabe,objetos podem irradiar energia em forma de luz por meio de processos físicos,químicos ou nucleares;nesse caso,chamamos a tais objetos de fontes primárias de luz,ou corpos luminosos.Tais fontes são sempre visíveis,visto que seus raios luminosos chegam diretamente aos nossos olhos. Uma fonte secundária ou corpo iluminado não possui luz própria.A luz,os planetas,o livro de fisica,a carteira,a caneta,são exemplos de fontes que não possuem luz própria,pois eles apenas refletem a luz que recebem de algum corpo luminoso.Tais fontes só são visíveis se refletirem a luz recebida. Fontes pontuais e extensas: Pontual ou Pontiforme: quando a fonte tem tamanho desprezível em relação ao ambiente considerado,todos os raios emitidos têm origem nesse ponto. Extensa: quando é constituida de muitas fontes pontuais; os raios emitidos desse objeto tem mais de uma origem: Meios Ópticos: Chamamos meios Ópticos os meios materiais em que se considera a propagação da luz.As condições em que essa propagação se realiza permitem classificar os meios ópticos como: Transparente: É o meio óptico que permite a propagação regular da luz.Exemplos: ar,vidro comum,papel celofane etc. translúcido: É o meio óptico que permite a propagação irregular da luz. Exemplos: vidro fosco,papel vegetal,tecido fino. Opaco: É o meio óptico que não permite a propagação da luz exemplos : Madeira,placa metalica,tijolo etc. Fenômenos Ópticos : Um fenômeno óptico é qualquer evento observável que resulte da interação de luz e matéria. Fenômenos ópticos comuns são frequentemente devidos à interação da luz do Sol ou Lua com a atmosfera, nuvens, água, ou poeira e outros particulados. Um exemplo é o arco-íris, quando a luz do Sol é refletida por gotas de água que caem durante chuva. Outros, tais como o "brilho Verde", são raros devido a condições atmosféricas. Alguns, tais como casos de "Fata Morgana", são comuns somente em certas regiões. Princípios da Óptica Geométrica: Os princípios em que se baseia a Óptica Geométrica são três: Propagação Retilínea da Luz: Em um meio homogêneo e transparente a luz se propaga em linha reta. Cada uma dessas "retas de luz" é chamada de raio de luz. Independência dos Raios de Luz: Quando dois raios de luz se cruzam, um não interfere na trajetória do outro, cada um se comportando como se o outro não existisse. Reversibilidade dos Raios de Luz: Se revertermos o sentido de propagação de um raio de luz ele continua a percorrer a mesma trajetória, em sentido contrário. Eclipse Lunar: Um eclipse lunar é um fenômeno celeste que ocorre quando a Lua penetra, totalmente ou parcialmente, no cone de sombra projetado pela 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. É como se fosse um eclipse solar porém a Terra encobre a lua nesse caso. Eclipse Solar: Um eclipse solar assim chamado, é um raríssimo fenômeno de alinhamentos que ocorre quando a Lua se interpõe entre a Terra e o Sol, ocultando completamente a sua luz numa estreita faixa terrestre. Do ponto de vista de um observador fora da Terra, a coincidência é notada no ponto onde a ponta o cone de sombra risca a superfície do nosso Planeta. Exemplo da foto abaixo ECLIPSE SOLAR EM 1999. Pesquiza e conteúdo Retirado do Livro da fotografia abaixo : Optica da Visão Na Física, o estudo do comportamento dos raios luminosos em relação ao globo ocular é conhecido como óptica da visão. Para entender a óptica da visão será necessário estudar, anteriormente, a estrutura do olho humano. Estrutura do globo Ocular Na óptica da visão é importante entender a função das partes mais importantes na formação de imagens no globo ocular. Vamos ver estas partes e suas funções: O cristalino funciona como uma lente convergente biconvexa. A pupila funciona como um diafragma, controlando a quantidade de luz que penetra no olho. Os músculos ciliares alteram a distância focal do cristalino, comprimindo-o. A retina é a parte do olho sensível à luz. É nesta região que se formam as imagens. Para que o olho consiga formar uma imagem com nitidez, um objeto é focalizado variando-se a forma do cristalino. Essa variação da distância focal do cristalino é feita pelos músculos ciliares, através de uma maior ou menor compressão destes sobre o cristalino. Esse processo é chamado de acomodação visual. O sistema óptico do globo ocular forma uma imagem real e invertida no fundo do olho, mais precisamente na retina. Como esta região é sensível à luz, as informações luminosas são transformadas em sinais elétricos que escoam pelo nervo óptico até o centro da visão (região do cérebro). O cérebro trata de decodificar estes sinais elétricos e nos mostrar a imagem do objeto focalizado. Comportamento Óptico do globo ocular Podemos dizer que a principal finalidade da Óptica é o estudo e o entendimento da visão humana. Sendo assim, dizemos que o globo ocular, isto é, o olho, é o elemento básico da nossa visão. O olho pode ser descrito basicamente como sendo uma caixa esférica, que possui um sistema de lentes à frente e uma membrana fotossensível no fundo, onde a imagem é formada. Ao olharmos um objeto, o enxergamos porque a luz que provém dele entra em nossos olhos através da córnea, que é uma abertura circular fechada por uma saliência convexa transparente situada na parte frontal da esclera. Convergindo, ela chega até à retina, local onde a imagem é formada. A luz segue, em ordem, os seguintes meios transparentes: o humor aquoso, ocristalino e ohumor vítreo. Por ser um tanto difícil delinear o trajeto do raio de luz pelo globo ocular, isto é, através desses meios, convencionou-se representar todos eles por uma única lente convergente, cuja distância focal é variável, no chamado olho reduzido, conforme mostra a figura abaixo. Acomodação visual As pessoas que tem visão considerada normal, emétropes, têm a capacidade de acomodar objetos de distâncias de 25 cm em média, até distâncias no infinito visual. Ponto próximo A primeira distância (25cm) corresponde ao ponto próximo, que é a mínima distância que um pessoa pode enxergar corretamente. O que caracteriza esta situação é que os músculos ciliares encontram-se totalmente contraídos. Neste caso, pela equação de Gauss: Considerando o olho com distância entre a lente e a retina de 15mm, ou seja, p'=15mm: Neste caso, o foco da imagem será encontrado 14,1mm distante da lente. Ponto remoto Quanto a distância infinita, corresponde ao ponto remoto, que a distância máxima alcançada para uma imagem focada. Nesta situação os músculos cilires encontram-se totalmente relaxados. Da mesma forma que para o ponto próximo, podemos utilizar a equação de Gauss, para determinar o foco da imagem. No entanto, é um valor indeterminado, mas se pensarmos que infinito corresponde a um valor muito alto, veremos que esta divisão resultará em um valor muito pequeno, podendo ser desprezado. Defeitos Da Visão Miopia É uma anomalia da visão que consiste em um alongamento do globo ocular. Nesse caso há um afastamento da retina em relação ao cristalino, fazendo que a imagem seja formada antes da retina, tornando-a não nítida. Para o míope, o ponto próximo (ou remoto), que é o ponto onde a imagem é nítida, está a uma distância finita, maior ou menor, conforme o grau da miopia. O míope tem grandes dificuldades de enxergar objetos distantes. A correção da miopia é feita comumente com a utilização de lentes divergentes. Ela fornece, de um objeto impróprio (objeto no infinito), uma imagem virtual no ponto remoto do olho. Essa imagem se comporta como objeto para o cristalino, produzindo uma imagem final real exatamente sobre a retina. Natal História do Natal História do Papai Noel Músicas Natalinas Receitas de Natal Anúncios Relacionados Visão Astigmatismo Anatomia Humana Cirurgia De Olho Doencas Visao Disciplinas Artes Biografias Biologia Espanhol Educação Física Filosofia Física Geografia Geografia do Brasil Gramática História História da América História do Brasil História Geral Inglês Italiano Literatura Matemática Português Quí­mica Redação Sociologia Vestibular Bolsa de Estudo Cotas Guia de Profissões Intercâmbio Notícias Vestibular ProUni Resumos de Livros Simulado Universidades ENEM Correção Enem 2012 Gabarito Enem 2012 Simulado do Enem Educador Gestão Educacional Trabalho Docente Estratégia de Ensino Orientação Escolar Concursos Inscrições Abertas Vagas Nacionais Mais Pesquisas Acordo Ortográfico Animais Cultura Curiosidades Datas Comemorativas Dicas de Estudo Doenças Drogas Economia e Finanças Educação Frutas Informática Mitologia Política Psicologia Religião Regras da ABNT Sexualidade Saúde e Bem-estar Saúde na Escola Defeitos na Visão Humana Esquema de um Olho Humano Esquema de um Olho Humano Um dos mais importantes entre os cinco sentidos humanos é a visão. Ela nos permite a percepção do mundo com todas as suas formas e cores, que tanto impressionam o homem desde os tempos mais remotos. Didaticamente, dividimos o olho humano em: Cristalino: Parte frontal do olho que funciona como uma lente convergente, do tipo biconvexa. Puplila: comporta-se como um diafragma, controlando a quantidade de luz que penetra no olho. Retina: é a parte sensível à luz, onde são projetadas as imagens formadas pelo cristalino e enviadas ao cérebro. Músculos ciliares: comprimem convenientemente o cristalino, alterando a distância focal. O olho humano pode apresentar algumas anormalidades que levam a dificuldades de enxergar em algumas situações. Essas anormalidades podem ser: Miopia, Hipermetropia, Astigmatismo, Presbiopia e Estrabismo. Estudaremos agora essas disfunções do globo ocular e qual o melhor método de correção desses problemas. Miopia É uma anomalia da visão que consiste em um alongamento do globo ocular. Nesse caso há um afastamento da retina em relação ao cristalino, fazendo que a imagem seja formada antes da retina, tornando-a não nítida. Para o míope, o ponto próximo (ou remoto), que é o ponto onde a imagem é nítida, está a uma distância finita, maior ou menor, conforme o grau da miopia. O míope tem grandes dificuldades de enxergar objetos distantes. A correção da miopia é feita comumente com a utilização de lentes divergentes. Ela fornece, de um objeto impróprio (objeto no infinito), uma imagem virtual no ponto remoto do olho. Essa imagem se comporta como objeto para o cristalino, produzindo uma imagem final real exatamente sobre a retina. À Esquerda, esquema do olho míope. À direita, visão do míope. Hipermetropia A hipermetropia é um defeito oposto à miopia, ou seja, aqui existe uma diminuição do globo ocular. Nesse caso a imagem de objetos próximos é formada além da retina, fazendo aquelas imagens não sejam formadas com nitidez. A correção desse defeito é possível através da utilização de uma lente convergente. Tal lente convergente deve fornecer, de um objeto real, situado em um ponto próximo do olho, uma imagem que se comporta como objeto real para o olho, dando uma imagem final nítida. Presbiopia Anomalia da visão semelhante à hipermetropia, que ocorre com o envelhecimento da pessoa, ocasionando o relaxamento dos músculos. Porém, se a acomodação muscular for muito grande, o presbíope também terá problemas de visão a longa distância, uma vez que com a aproximação do ponto remoto, o problema se torna semelhante ao da miopia. A correção nesse caso se dá com a utilização de lentes bifocais (convergentes e divergentes). Estrabismo Tal anomalia consiste no desvio do eixo óptico do globo ocular, a correção é feita com o uso de lentes prismáticas. O Astigmatismo O astigmatismo é uma deficiência visual, causada pelo formato irregular da córnea ou do cristalino formando uma imagem em vários focos que se encontram em eixos diferentes. Uma córnea normal é redonda e lisa. Nos casos de astigmatismo, a curvatura da córnea é mais ovalada, como uma bola de futebol americano. Este desajuste faz com que a luz se refracte por vários pontos da retina em vez de se focar em apenas um. Para as pessoas que sofrem de astigmatismo, todos os objetos, próximos ou distantes, ficam distorcidos. As imagens ficam embaçadas porque alguns dos raios de luz são focalizados e outros não. A sensação é parecida com a distorção produzida por um pedaço de vidro ondulado. O Estrabismo O estrabismo corresponde à perda do paralelismo entre os olhos. Existem três formas de estrabismo, o mais comum é o convergente (desvio de um dos olhos para dentro), mas podem ser também divergentes (desvio para fora) ou verticais (um olho fica mais alto ou mais baixo do que o outro). Ondas Uma onda é um movimento causado por uma perturbação, e esta se propaga através de um meio. Um exemplo de onda é tido quando joga-se uma pedra em um lago de águas calmas, onde o impacto causará uma perturbação na água, fazendo com que ondas circulares se propagem pela superfície da água. Também existem ondas que não podemos observar a olho nu, como, por exemplo, ondas de rádio, ondas de televisão, ondas ultra-violeta e microondas. Além destas, existem alguns tipos de ondas que conhecemos bem, mas que não identificamos normalmente, como a luz e o som. Mas o que elas têm em comum é que todas são energias propagadas através de um meio, e este meio não acompanha a propagação. Conforme sua natureza as ondas são classificadas em: Ondas Mecânicas: são ondas que necessitam de um meio material para se propagar, ou seja, sua propagação envolve o transporte de energia cinética e potencial e depende da elasticidade do meio. Por isto não é capaz de propagar-se no vácuo. Alguns exemplos são os que acontecem em molas e cordas, sons e em superfícies de líquidos. Ondas Eletromagnéticas: são ondas geradas por cargas elétricas oscilantes e sua propagação não depende do meio em que se encontram, podendo propagar-se no vácuo e em determinados meios materiais. Alguns exemplos são as ondas de rádio, de radar, os raios x e as microondas. Todas as ondas eletromagnéticas tem em comum a sua velocidade de propagação no vácuo, próxima a 300000km/s, que é equivalente a 1080000000km/h. Quanto a direção de propagação as ondas são classificadas como: Unidimensionais: que se propagam em apenas uma direção, como as ondas em cordas e molas esticadas; Bidimensionais: são aquelas que se propagam por uma superfície, como as água em um lago quando se joga uma pedra; Tridimensionais: são capazes de se propagar em todas as dimensões, como a luz e o som. Quanto à direção da vibração as ondas podem ser classificadas como: Transversais: são as que são causadas por vibrações perpendiculares à propagação da onda, como, por exemplo, em uma corda: Natureza das ondas As ondas possuem duas naturezas: as mecânicas e as eletromagnéticas vejamos cada uma delas: a) Ondas mecânicas Essas ondas se formam através de impulsos mecânicos que se transmitem por meio de vibrações das partículas que formam o meio. Podemos observar que as ondas mecânicas precisam da presença do meio material (das partículas), para que consigam se transmitir. É por este fator que as ondas mecânicas não se propagam no vácuo. Essas ondas mecânicas transportam energia mecânica de vibração que aparece na forma de energia potencial e cinética. Natureza das ondas As ondas possuem duas naturezas: as mecânicas e as eletromagnéticas vejamos cada uma delas: a) Ondas mecânicas Essas ondas se formam através de impulsos mecânicos que se transmitem por meio de vibrações das partículas que formam o meio. Podemos observar que as ondas mecânicas precisam da presença do meio material (das partículas), para que consigam se transmitir. É por este fator que as ondas mecânicas não se propagam no vácuo. Essas ondas mecânicas transportam energia mecânica de vibração que aparece na forma de energia potencial e cinética. Por causa da redução na profundidade do mar, as ondas quando se quebram na chegada da praia, não são ondas puras e sim uma espécie de correnteza capaz de arrastar corpos. Alguns exemplos de ondas mecânicas são: • Ondas em cordas e molas; • Ondas em superfícies líquidas; • Ondas sonoras (som). Natureza das ondas Aumentar fontes para melhor leitura Diminuir fontes para melhor leitura Natureza das ondas As ondas possuem duas naturezas: as mecânicas e as eletromagnéticas vejamos cada uma delas: a) Ondas mecânicas Essas ondas se formam através de impulsos mecânicos que se transmitem por meio de vibrações das partículas que formam o meio. Podemos observar que as ondas mecânicas precisam da presença do meio material (das partículas), para que consigam se transmitir. É por este fator que as ondas mecânicas não se propagam no vácuo. Essas ondas mecânicas transportam energia mecânica de vibração que aparece na forma de energia potencial e cinética. Por causa da redução na profundidade do mar, as ondas quando se quebram na chegada da praia, não são ondas puras e sim uma espécie de correnteza capaz de arrastar corpos. Alguns exemplos de ondas mecânicas são: • Ondas em cordas e molas; • Ondas em superfícies líquidas; • Ondas sonoras (som). Na figura acima, um alto – falante produz um som que é detectado por um observador. O cone do alto-falante vibra, avançando e retrocedendo, empurrando sucessivamente o ar. Esses incrementos de pressão são transmitidos a outras regiões do ar, formando uma onda. Ao atingirem o ouvido da pessoa, eles fazem o tímpano vibrar, provocando assim a sensação da audição. Assim, o som é uma onda mecânica (onda de pressão), que exige um meio material para se propagar. b) Ondas eletromagnéticas Essas ondas são formadas por dois campos perpendiculares entre si, um magnético (B) e um elétrico (E), ou seja, variáveis com o tempo e com a posição e perpendiculares à direção de propagação da onda. Vejamos: A figura acima, nos mostra uma onda eletromagnética. Podemos perceber que as direções dos campos elétricos (E) e magnéticos (B) são perpendiculares entre si e também perpendiculares à direção de propagação da onda. Na parte de baixo da figura, estão representados os vetores E e B como “vistos” pelo observador durante meio período da onda (t = T/2). É importante sabermos que as ondas eletromagnéticas se propagam no vácuo e também nos meios materiais. Alguns exemplos de ondas eletromagnéticas são: • Ondas de rádio e TV; • Microondas; • Infravermelho; • Ultravioleta; • Raios – X; • Luz visível; • Raios gama. Observações: • O som é denominado uma onda mecânica. • A luz é denominada uma onda eletromagnética.