Gosta de Física?

 Então inscreva-se na OBFEP

Alunos e professores da rede estadual que gostam de Física já podem se inscrever na Olimpíada Brasileira de Física das Escolas Públicas (OBFEP). Para participar, os educadores devem fazer o credenciamento por meio do site da OBFEP até o dia 27 de maio.
A Olimpíada Brasileira de Física das Escolas Públicas (OBFEP) visa à valorização da escola pública, a melhoria do ensino e estudo das ciências, propiciando ao estudante uma forma de avaliar sua aptidão e seu interesse pela Ciência, em geral, e pela Física em particular. A OBFEP, de um ponto de vista mais geral, se insere no conjunto de ações que buscam o sucesso e a permanência do estudante na escola e o desenvolvimento de práticas educativas que envolvam o maior número possível de estudantes; visa-se, assim, o uso das ciências para compreensão da realidade dos alunos com a realização de atividades que estimulem sua criatividade.


- Clique aqui e acesse o regulamento da competição

Show de Física - USP

No dia 05/04, os integrantes Giovanna e Igor participaram da viagem pedagógica no show de física da USP. Lá foram apresentados vários experimentos físicos impressionantes, um deles foi a cachoeira de nitrogênio líquido, que normalmente se apresenta a -200°C. Abaixo segue algumas filmagens feitas pelos integrantes.

Placar Final Competição de Sala - 1° trimestre

Grupo	Pontos	Ranking
1	117
2	186		2°
3	22
4	288		1°
5	21
6	47
7	---------
8	169		3°
9	145		4°
10	82

Vamos entender agora um pouco sobre a física moderna e seu conjunto de teorias .

FÍSICA MODERNA

Física Moderna é a denominação dada ao conjunto de teorias surgidas no começo do século XX, principiando com a Mecânica Quântica e a Teoria da Relatividade e as alterações no entendimento científico daí decorrente, bem como todas as teorias posteriores. De fato, destas duas teorias resultaram drásticas alterações no entendimento das noções do espaço, tempo, medida, causalidade, simultaneidade , trajetória e localidade.

"Qualquer um que não se choque com a Mecânica Quântica é porque não a entendeu." (Niels Bohr)
"Fé e razão são como a dualidade-onda prtícula: pode-se ter as duas coisas, mas nunca ao mesmo tempo." (Alberto Präss) 

Mecânica Quântica

A Mecânica Quântica é a teoria física que obtém sucesso no estudo dos sistemas físicos cujas dimensões são próximas ou abaixo da escala atômica, tais como moléculas, átomos, elétrons, prótons e de outras partículas subatômicas, muito embora também possa descrever fenômenos macroscópicos em diversos casos. A Mecânica Quântica é um ramo fundamental da Física com vasta aplicação.

A teoria quântica fornece descrições precisas para muitos fenômenos previamente inexplicados tais como a radiação de corpo negro e as órbitas estáveis do elétron. Apesar de na maioria dos casos a Mecânica Quântica ser relevante para descrever sistemas microscópicos, os seus efeitos específicos não são somente perceptíveis em tal escala. Por exemplo, a explicação de fenômenos macroscópicos como a super fluidez e a supercondutividade só é possível se considerarmos que o comportamento microscópico da matéria é quântico. A quantidade característica da teoria, que determina quando ela é necessária para a descrição de um fenômeno, é a chamada constante de Planck.

Seção Mecânica Quântica

Relatividade

A Teoria da Relatividade é a denominação dada ao conjunto de duas teorias científicas: a Relatividade Restrita (ou Especial) e a Relatividade Geral.

A Relatividade Especial é uma teoria publicada em 1905 por Albert Einstein, concluindo estudos precedentes do matemático francês Henri Poincaré e do físico holandês Hendrik Lorentz, entre outros. Ela substitui os conceitos independentes de espaço e tempo da Teoria de Newton pela ideia de espaço-tempo como uma entidade geométrica unificada.

O espaço-tempo na relatividade especial consiste de uma variedade diferenciável de 4 dimensões, três espaciais e uma temporal (a quarta dimensão), munida de uma métrica pseudo-riemanniana, o que permite que noções de geometria possam ser utilizadas.

É nessa teoria, também, que surge a ideia de velocidade da luz invariante. O termo especial é usado porque ela é um caso particular do princípio da relatividade em que efeitos da gravidade são ignorados. Dez anos após a publicação da teoria especial, Einstein publicou a Teoria Geral da Relatividade, que é a versão mais ampla da teoria, em que os efeitos da gravitação são integrados, surgindo a noção de espaço-tempo curvo.

Seção Relatividade

Física Nuclear

A Física Nuclear estuda as propriedades e o comportamento dos núcleos atômicos e os mecanismos das reações nucleares. Esta área da ciência teve início a partir da evolução do conceito científico a cerca da estrutura atômica, pois até meados do século XIX acreditáva-se que os átomos eram esferas maciças indestrutíveis e indivisíveis. Esses conceitos estavam de acordo com a teoria atômica de John Dalton. Para extrair um elétron de um átomo, é necessária uma certa quantidade de energia.

Da mesma forma, cada núcleo (próton ou nêutron) necessita também de grande quantidade de energia, que é da ordem de milhões de vezes. Por esse motivo, a Física Nuclear é denominada física de alta energia. A Física Nuclear tem como objeto de estudo o núcleo atômico e suas propriedades. Os núcleos possuem propriedades que podem ser classificadas como estáticas (carga, tamanho, forma, massa, energia de ligação, spin, paridade, momentos eletromagnéticos, etc.) e dinâmicas (radioatividade, estados excitados, reações nucleares, etc.).

Estas propriedades são analisadas através de modelos nucleares que são baseados na mecânica quântica, relatividade e teoria quântica de campos.

A descoberta de que os nucleons (protons e neutrons) são na realidade sistemas compostos, redirecionou o interesse dos físicos nucleares para a investigação dos graus de liberdade de quarks e, com isto, atualmente os domínios da pesquisa da Física Nuclear e da física de partículas se tornaram interligados.

Gabarito 2° parte da prova mensal de Física - 1°tri

Eletroímã - testes

Objetivo: formar um campo magnético por meio de uma corrente elétrica, que seja capaz de atrair clipes de papel.

Alguns dos testes realizados

Teste	Clipes atraídos
1	152
2	98
3	131
4	176

 Vídeos dos testes

Placar competição de sala - até o momento

Grupo	Pontos
1	95
2	166
3	151
4	263
5	162
6	63
7	41
8	174
9	155
10	97

Resultado da Competição do Eletroímã - placar

Grupo	1º rodada	2º rodada	Classificação
1	0  (27)	23  (60)	8º
2	99  (30)	91  (109)	5º
3	57  (35)	44  (62)	6º
4	174  (100)	206  (170)	1º
5	62  (30)	106  (50)	4º
6	19   (50)	14  (19)	9º
7	0   (13)	1  (45)	10º
8	121 (52)	119  (144)	2º
9	109  (58)	18  (99)	3º
10	5   (36)	46  (36)	7º

Obs. Os números entre parênteses e em vermelho são as estimativas da quantidade de clipes que cada grupo pegaria, feita por eles mesmos.

Conceitos físicos e conclusão dos eletroscópios de lâminas e pêndulo e cabo de guerra eletrostático

Conceitos físicos

1.    Carga elétrica: cargas de mesmo sinal se repelem; ex. duas cargas positivas irão se repelir, e duas negativas também. Cargas de sinais opostos se atraem; ex. uma carga positiva e uma negativa se atrairão.

2.    Processos de eletrização: procedimentos por meio dos quais se eletriza um corpo, ou seja, carrega um corpo com cargas negativas ou positivas.

3.    Eletrização por atrito: quando dois objetos são atritados, um perde elétrons e o outro ganha elétrons. Há matérias mais propensos à isso, como vidro e lã, plástico e papel, plástico e cabelo.

No eletroscópio de lâmina foi usado esse processo para carregar eletricamente o canudo –atritado com cabelo- que foi aproximado da esfera de alumínio e fez as cargas de mesmo sinal  da dele migrarem para as folhas de alumínio e abrirem.

4.    Eletrização por contato: após ser atritado, o canudo foi encostado na esfera de alumínio do eletroscópio de folhas, que em tese estava neutra. Isso fez com que cargas opostas ao do canudo se concentrassem na esfera, e cargas iguais se concentrassem nas folhas.

5.    Condutores: são corpos que permitem fácil movimentação de carga elétrica em seu interior. Por ser um eletroscópio, os materiais usados deveriam ser o mais condutores possíveis – alumínio, arame de metal, canudo de plástico, cabelo.

Extras:

1.    Isolantes: são corpos que dificultam a passagem de carga elétrica em seu interior. Em nome do bom funcionamento do experimento esses materiais foram evitados, como por exemplo, madeira, borracha, tecido.

2.    Fio terra: um dispositivo com o objetivo de equilibrar corpos, suas cargas. No eletroscópio de lâmina, o corpo humano foi usado como fio terra, em sua função propriamente dita. Ao encostar um dedo na esfera de alumínio eletrizada, o aluno aterrou o eletroscópio. Em outras palavras, o eletroscópio voltou a ficar neutro e, por consequência, as lâminas se fecharam.

Conclusão

Ao final dos experimentos é possível perceber que a eletricidade não é algo inacessível e imperceptível para aqueles que não possuem estudos aprofundados na área. A simples ficção de objetos comuns produzem cargas e eletrizam corpos, fenômeno que acontece diariamente, mas só não é percebido porque a intensidade das cargas é pequena demais para se fazem notadas. Além de que sem instrumentos profissionais, apenas com objetos do dia-a-dia, como papel alumínio, garrafinhas de plástico, canudos, latinhas de refrigerante, bexiga, papel e lã, é possível construir um utensílio que, apesar de não especificar o sinal das cargas, identifica se o meio está neutro ou eletrizado.

No caso do pêndulo e do cabo de guerra, há a chance de “brincar” com as cargas, manipulando-as e fazendo coisas se atraírem e repelirem.

Eletricidade é uma constante na vidadas pessoas, e pode ser percebida nas situações mais banais, como eletrizar um pente ao pentear o cabelo ou a lã de uma roupa se “eriçar” ao ser friccionada contra pele muito seca.

Eletroscópio de Lâmina / Eletroscópio de Pêndulo / Cabo de Guerra Eletrostático

Eletroscópio de lâmina: construção

http://4-newtons.blogspot.com.br/2016/02/eletroscopio-de-lamina.html

Eletroscópio de lâmina: funcionamento 

http://4-newtons.blogspot.com.br/2016/03/como-o-eletroscopio-de-lamina-funciona.html

Eletroscópio de pêndulo: construção e funcionamento

http://4-newtons.blogspot.com.br/2016/03/eletroscopio-de-pendulo.html

Cabo de guerra eletrostático: construção, funcionamento e testes em vídeo

http://4-newtons.blogspot.com.br/2016/02/cabo-de-guerra-eletrostatico.html

Testes do Eletroscópio de lâmina e de pêndulo: vídeos

http://4-newtons.blogspot.com.br/2016/02/trabalhos-1trimestre.html