fÍsica o futuro pertence àqueles que acreditam na beleza dos seus sonhos (eleonor roosevelt) aula...
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FÍSICA
“O futuro pertence àqueles que acreditam na beleza dos seus sonhos ”
(Eleonor Roosevelt)
AULA DE APRESENTAÇÃO
Dolhavan Barsante
FÍSICA - ORIGENS: - A PALAVRA FÍSICA VEM DO GREGO PHYSIKÉ OU PHYSIS (SEC. V aC)
- A PHYSIS ERA UM RAMO DA FILOSOFIA QUE SE OCUPAVA DO ESTUDO DOS FENÔMENOS DA NATUREZA
FILOSOFIA
Ciências físicas
“AMOR À SABEDORIA”
Procurava-se obter respostas para os mais variados fatos
Ciências vivas
Ciências humanas
PHYSIS
ALGUMAS DIVISÕES PEDAGÓGICAS DA FÍSICA:
FÍSICA
- MECÂNICA
- TERMOLOGIA
- ÓPTICA
- ONDULATÓRIA
- ELETRICIDADE
(movimentos)
(calor)
(luz)
(ondas)
(energia elétrica)
- CINEMÁTICA (efeitos)
- DINÂMICA (causas)
- ESTÁTICA (equilíbrio)
APLICAÇÕES PRÁTICAS NO COTIDIANO:
1) TRANSPORTES
2) COMUNICAÇÕES:
3) MEDICINA
4) ENERGIA
GRANDEZA FÍSICA
A tudo aquilo que pode ser medido, associando-se um valor numérico a uma unidade de medida, dá-se o nome de
GRANDEZA FÍSICA.
TIPOS DE GRANDEZAS
GRANDEZA ESCALAR
Fica perfeitamente entendida pelo valor numérico e pela unidade de medida; não se associa às noções de direção e sentido.Exemplos: temperatura, massa, tempo, energia, etc.
GRANDEZA VETORIAL
Necessita, para ser perfeitamente caracterizada, das idéias de direção, sentido, de valor numérico e de unidade de medida.Exemplos: força, impulso, quantidade de movimento, velocidade, aceleração, força, etc.
OUTRA CLASSIFICAÇÃO DE GRANDEZAS FÍSICA
a) GRANDEZA FUNDAMENTAL: grandeza primitiva. Exemplos: comprimento, massa, tempo, temperatura
b) GRANDEZA DERIVADA: grandeza definida por relações entre as grandezas fundamentais. Exemplos: velocidade, aceleração, força, trabalho.
Sistema Internacional de Unidades(SI)
As sete unidades fundamentais do SI são:
Sistema Internacional de Unidades
(SI)Além das unidades fundamentais, há as unidades derivadas. Seguem alguns exemplos:
NOTAÇÃO CIENTÍFICAChamamos de notação científica, a representação de um número através de um produto (multiplicação) da forma:
a . 10n
onde: 1 < | a | < 10 e n pertence a Z
Z ...... Conjunto dos números inteiros
Esta notação é muito útil na representação de números muito pequenos ou muito grandes.
Realizando medidas de forma científica
• O que é medir?• Medir significa quantificar uma grandeza com relação
a algum padrão tomado como unidade;
• Uma medida não é absoluta.
• Irregularidades do objeto podem influenciar a medida final.
• As características do instrumento influem na medida.
• Medidas experimentais não são absolutas. Sempre existe uma “dúvida” no resultado obtido.
2 3
2,74 cm
Tenho certeza
Estou em dúvida
Algarismos corretos e algarismos duvidosos • Vamos supor que você está efetuando a medição de uma lapiseira, utilizando
para isso uma régua graduada em centímetros.
Você observa que a lapiseira tem um pouco mais de nove centímetros e menos que nove e meio centímetros.
Poderemos dizer que o comprimento é igual a 9,4 cm ou 9,3 cm. Ou seja, você tem um algarismo correto (9) e um duvidoso (4 ou 3), porque este último foi estimado por você - um outro observador poderia fazer uma estimativa diferente
Veja a ilustração abaixo:
O algarismo 9 é correto, pois foi lido na régua. O algarismo 6 é duvidoso. Ele não foi lido na régua: foi estimado. Uma pessoa diferente poderia fazer uma estimativa diferente.
Embora o algarismo 6 seja duvidoso ele nos dá uma informação que tem significado: o comprimento vai além da metade da menor divisão. Com essa régua, obtemos uma medida com 2 algarismos significativos.
Vamos analisar de novo a mesma régua:
Se afirmarmos que o comprimento do corpo é 9,67 cm, estaremos dando uma informação que não é confiável. O algarismo 6, embora seja duvidoso, informa que o comprimento vai além da metade da menor divisão, o que é correto. Ele é um algarismo estimado. Já o algarismo 7, é um algarismo “chutado”, pois não temos a mínima condição de estimá-lo. Com essa régua só podemos fornecer medida com, no máximo, 2 algarismos significativos.
Vamos medir o comprimento do mesmo corpo com uma régua melhor:
Os algarismos 9 e 6 são corretos, pois foram lidos na régua. O algarismo 5 é um algarismo duvidoso. Ele foi estimado e não “chutado”. Ele nos informa que o comprimento está em torno da metade da menor divisão. Com essa régua, mais precisa que a anterior, obtemos uma medida com um número maior de algarismos significativos: 3.
Na primeira régua obtemos medidas com 2 algarismos significativos. Na segundo régua obtemos medidas com 3 algarismos significativos. A segunda medida é mais precisa.
Toda medida é imprecisa. O último algarismo de uma medida é duvidoso. Quanto maior o número da algarismos significativos de uma medida, maior a precisão da medida.
Veja a ilustração abaixo:
Os algarismos significativos de uma medida são aqueles a que é possível atribuir um significado físico confiável. O algarismo obtido por estimativa também se considera significativo.
9,65 cm
2 algarismos corretos
1 algarismo duvidoso.
A medida apresenta 3 algarismos significativos.
Ao efetuar mudanças de unidades o número de algarismos significativos não se altera:
2,34 mm = 0,00234 m
2 A. S. 2 A.S.
Os zeros posicionados à esquerda do primeiro número diferente de zero, não são algarismos significativos.
2,39 kg = 2390 g
ccc
3 A.S. 4 A.S.
Ao efetuar mudanças de unidades o número de algarismos significativos não pode ser alterado. Para transformar unidades sem alterar o número de algarismos significativos, usamos potências de 10:
gxkg 31039,239,2
cc
cc
ccc
2 A.S. 2 A.S.
POTÊNCIAS DE 10 NÃO SÃO ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS.
EXERCÍCIO: Qual o número de algarismos significativos das seguintes medições?:
0,0056 g
10,2 ºC
5,600 x 10-4 g
1,2300 g/cm3
2Núm. Alg. Significativos
3
4
5
Arredondamento de Dados
Se o Algarismo a ser suprimido for:
• Menor que 5: Basta suprimí-lo.Ex: 5,052 (Para um número centesimal) : 5,05Ex: 103,701 (Para um número decimal):103,7
• Maior que 5 ou igual a 5: Para suprimí-lo acrescente uma unidade ao algarismo que o precede.
Ex: 5,057 (Para um número centesimal) : 5,06Ex: 24,791 (Para um número decimal): 24,8
Algarismos Significativos nos Cálculos
• Quando se trabalha com uma medida sem explicitar a sua incerteza, é preciso ter em mente a noção de algarismo significativo. Mesmo que não esteja explicitada, você sabe que a incerteza afeta diretamente o último dígito de cada número.
• As operações que você efetuar com qualquer grandeza darão como resultado um número que tem uma quantidade bem definida de algarismos significativos.
OPERAÇÕES COM ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS
4,32 cm + 2,1 cm = ?
4,32 cm+ 2,1 cm
6,42 cm
Resultado: 6,4 cm
SOMA OU SUBTRAÇÃO DE MEDIDAS:
Todos os fatores devem ser colocados com o número de casas decimais do fator que tem menor número. Usa-se as regras de arredondamento na hora de abandonarmos números.
Exemplo: 3,163 + 𝓵0,0214 𝓵
3,163 𝓵+ 0,0214 𝓵c
4,184 𝓵Todos os fatores têm que ser colocados com 3 casas decimais. Teremos que abandonar o algarismo 4, que sendo menor que 5, não causa alteração no anterior.
Exemplo: 2,34 kg – 1,2584 kg
2,34 kg- 1,2584 kg
1,08 kg
5 6
Todos os fatores têm que ser colocados com 2 casas decimais. O primeiro algarismo a ser abandonado é 8, que sendo maior que 5, faz com que aumentemos uma unidade no anterior.
MULTIPLICAÇÃO E DIVISÃO DE MEDIDAS
Na multiplicação e divisão o produto ou quociente deve ser dado com o número de algarismos significativos do fator que apresentar menor número.
4,32 cm x 2,1 s = ?
4,32 cmx 2,1 s
9,072 cm.s
9,1 cm.s(Regra do menor nº de algarismos
significativos)
0,0247 mol ÷ 2,1 dm = ?
0,0247 mol÷2,1 dm0,0117619…mol/dm
0,012 mol/dm
(Regra do menor nº de algarismos significativos)
Como fazer diferentes operações com valores de medidas, na mesma expressão.
Exemplo: (0,58 dm – 0,05 dm) x 0,112 mol/dm = ?
Método 1
Fazer uma operação de cada vez, tendo em conta os algarismos significativos.
(0,58 dm – 0,05 dm) x 0,112 mol/dm =
= 0,53 dm x 0,112 mol/dm =
=0,059 mol
2 casas decimais
2 casas decimais
c2 AS
3 AS
2 AS
Método 2 (PREFERÍVEL!)analisar a expressão e determinar qual o nº de algarismos significativos final; depois calcular o resultado sem arredondamentos intermédios, fazendo-se só o arredondamento final atendendo ao nº de algarismos significativos:
(0,58 dm3 – 0,05 dm3) x 0,112 mol/dm3 = 0,05936 mol
R: 0,059 mol
Como o fator que tem menor número de algarismos significativos tem 2, a resposta tem que ser dada com 2 algarismos significativos.
2 AS 3 AS
Exercícios de fixação (Obedeça algarismos significativos):
1) Escreva o número -0,000000000000384 em notação científica.
2) Escreva o número 256800000000 em notação científica.
3) Como escrevemos 7,5 . 10-5 na forma decimal?
4) Como escrevemos 2,045 . 104 na forma decimal?
5) Efetue a adição 7,77 . 10-2 + 2,175 . 101 + 1,1 . 103.
6) Efetue a subtração 3,987 . 105 - 9,51 . 106.
7) Efetue a multiplicação 2,57 . 10-17 . 5,32 . 1035.
8) Efetue a divisão 1,147 . 1023 : 3,7 . 10-31.
9) Considerando a unidade de corrente elétrica o Ampére faça as transformações
a seguir
4 A = ____________ mA
0,01 kA = _________ A
10 mA = __________ A
40000 μA = _______ A
0,5 kA = _________ mA
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