Materiais

A Diversidade de Materiais existentes

         

Actualmente, o ser humano dispõe de uma enorme variedade de materiais. Uns são naturais, uma vez que são extraídos da Natureza (madeira, rochas, água de nascente, carvão).

Outros são tratados pelo ser humano, manufaturados. Nestes incluem-se os materiais de origem natural (algodão, papel, seda natural) e os de origem sintética (medicamentos, plásticos, fibras sintéticas).

Misturas e Substâncias

Matéria é tudo aquilo que tem massa e ocupa espaço. A matéria pode dividir-se em substâncias e misturas. Quando um material é formado por vários componentes tem o nome de mistura; quando tem apenas um componente chama-se substância (pura).

NOTA!

O leite “puro” de vaca não é uma substância, mas sim uma mistura. 

Quanto ao aspeto e atendendo a critérios macroscópicos, o material pode ser                        homogêneo ou heterogêneo:

• Se o material for heterogêneo, não apresenta um aspeto uniforme e é uma                  mistura- mistura heterogênea.

• Se o material apresentar um aspeto homogêneo (uniforme), pode ser uma                    mistura- mistura homogênea- ou uma substância.

NOTA!

A maionese, o leite, o sangue ou a neblina são misturas coloidais, isto é, são misturas cujos componentes não se distinguem a olho nu, mas podem distinguir-se com a ajuda de um microscópio.

Substâncias que compõem as Misturas

Substâncias elementares- formadas por um só tipo de átomos.

                                                           Ex: oxigénio (O₂) e azoto (N₂);

Substâncias compostas- formadas por mais que um tipo de átomos.

                                                           Ex: água (H₂O) e etanol (C₂H₅OH);

EM RESUMO

  Uma mistura é um material constituído por duas ou mais substâncias;

        As propriedades das substâncias que constituem as misturas não se alteram pelo facto de  aquelas se encontrarem misturadas;

      Nas misturas, os componentes entram em proporções variáveis;

      As propriedades de uma mistura dependem não só dos seus constituintes, mas também, das proporções em que se encontram;

        Os componentes de uma mistura podem separar-se por processos físicos;

      Uma substância é uma porção de matéria com propriedades bem definidas e que lhe são  características;

         As substâncias têm composição fixa;

          As substâncias podem ser simples ou compostas;

          As substâncias simples são formadas por um só tipo de átomos;

          As substâncias compostas são formadas por mais que um tipo de átomos.

10º ano aí vou eu !

Olá a todos!

Este ano letivo já não vou ter a disciplina de CFQ.
Como não quero ter um blog ao abandono, vou continuar as minhas pesquisas.
Espero que gostem e que vos seja útil.

Boa sorte e tenham um excelente ano!

Professora Lúcia Ferreira - Nunca será um Adeus mas sim um ATÉ JÁ

Durante 3 anos lectivos tive como professora - Lúcia Ferreira,docente de CFQ e minha diretora de turma.

A turma C do 3º ciclo / ano- 2015, teve a melhor sorte que alguma turma poderia ter:
- A Professora Lúcia!

Aprendi muitas coisas, umas que gostava mais, outras menos e outras ainda que nada me diziam, mas "ela" fez com que eu aprendesse todas.

Trabalhei que me fartei, fiz portfólios, blogs , pesquisei muito .... fiz de facto muita coisa!

Obrigado por ser quem é;
Obrigado por ter sido minha professora;
Obrigado por ter sido companheira;
Obrigado por ser uma pessoa fantástica;
Obrigado, obrigado, obrigado...
Nunca me cansarei de lhe dizer  Obrigado!

Um sempre - " ATÉ JÁ"

IMPULSÃO / Conhecimento aplicado

Um balão elevar-se-á no ar quando o valor do seu peso for inferior ao valor da impulsão que o ar exerce sobre ele.

 Para se conseguir esta condição pode utilizar-se um gás menos denso do que o ar, como o hélio ou ar quente que é menos denso do que o ar frio.

Os navios apesar de serem feitos de materiais densos como o ferro, o aço, etc., flutuam na água porque recebem desta uma impulsão suficiente para compensar o peso. 

Nos navios, o volume da parte imersa (que fica dentro de água) é muito grande, para que seja também muito grande o volume de água deslocada e, consequentemente, a impulsão.

De que dependerá a impulsão?

A água salgada apresenta uma massa volúmica superior à da água doce, o que significa que quanto maior for a massa volúmica do líquido onde o corpo se encontra mergulhado maior será a impulsão

Uma pessoa flutua mais facilmente na água do mar do que na água doce de uma piscina porque a impulsão na água salgada é maior.

O ovo não flutua em água da torneira, e flutua na água salgada porque a impulsão é maior.

Uma boa de plasticina afunda-se em água mas quando moldada em forma de barco flutua. 

Quando maior for o volume imerso do corpo, maior é o volume de líquido que se desloca para que o corpo possa ocupar o seu espaço. Se o volume de líquido deslocado é maior, o valor do seu peso é maior e a impulsão é maior.

Curiosidade

Arquimedes

A descoberta do fenômeno da impulsão deve-se a Arquimedes, um dos maiores sábios da Antiguidade.

Foi há mais de 2000 anos que Arquimedes realizou várias experiências com corpos mergulhados em fluidos, que lhe permitiram concluir que o valor da impulsão é igual ao valor do peso do fluido deslocado pelo corpo.

Esta conclusão constitui o enunciado da Lei de Arquimedes.

Todo o corpo mergulhado num fluido (líquido ou gás) fica sujeito a uma força vertical, dirigida de baixo para cima, cuja intensidade é igual ao valor do peso do volume de fluido deslocado pelo corpo. 

IMPULSÃO

Porque é que um navio, feito de materiais tão densos, como o ferro e o aço, flutua na água?
Porque é que um balão de ar quente sobe?
Porque é que nos sentimos mais leves quando tomamos um banho de imersão ou um banho de mar?


Qualquer corpo mergulhado total ou parcialmente num fluido (líquido ou gás), fica sujeito a uma força vertical, de baixo para cima, exercida por esse fluido. Esta força designa-se impulsão.

 Daí que qualquer corpo mergulhado num fluído tenha um peso inferior ao seu peso real. Esse peso designa-se por peso aparente do corpo.

As Pilhas Eletroquímicas

O Cosmos - Documentário Alessandro Volta

Pilha de Volta

A pilha de Volta é constituída por uma solução de ácido sulfúrico em água, na qual é mergulhado um eletrodo de cobre e um de zinco. Se ligarmos o cobre ao zinco por um condutor c, passará corrente elétrica nesse condutor, dirigida do cobre para o zinco, o que indica que há uma diferença de potencial entre eles.

A solução com os dois eletrodos constitui um gerador. Os dois eletrodos são chamados polos, ou terminais do gerador. Chama-se polo positivo àquele por onde a corrente sai, e polo negativo àquele por onde a corrente entra. Na pilha de Volta, o cobre é o polo positivo, e o zinco, o negativo.

A pilha original não tinha a disposição cima indicada, era composta do seguinte modo: 

• um disco de cobre, sobre ele um disco de feltro embebido em ácido sulfúrico diluído em água, depois um disco de zinco, sobre este, outro disco de feltro embebido em ácido sulfúrico diluído, depois outro disco de cobre, e assim sucessivamente. Esses discos eram colocados um sobre o outro de maneira a formar uma pilha. Daí o nome que até hoje se conserva para esses geradores.
  
  

Alessandro Volta

Alessandro Volta nasceu em Como, Itália.
Em 1780, Volta mostrou que a origem da corrente eléctrica, descoberta por Luigi Galvani, não estava nos seres vivos mas sim no contacto entre dois metais diferentes num meio ionizado.
Volta contrariava assim as afirmações de Galvani apoiadas em experiências com órgãos de animais e eletricidade.
Decorrente destas suas investigações construiu as primeiras pilhas químicas no final do século XVIII, marcando o início do estudo da eletricidade e dos circuitos eléctricos.
Estes estudos foram as bases do rápido desenvolvimento da teoria electromagnética nas décadas seguintes.
Volta também descobriu e isolou o gás metano e inventou o electróforo, aparelho que permite produzir cargas electrostáticas por atrito.
Em 1801 fez uma demonstração da pilha química a Napoleão, que o condecorou com o título de conde.
Foi diretor da Faculdade de Filosofia da Universidade de Pádua.

A pilha de Volta foi o primeiro gerador estático de energia elétrica a ser criado, tendo sido inventado por Alessandro Volta por volta de 1800.

Por volta de 1750, o anatomista italiano Luigi Galvani (1717-1808), realizando experiências de anatomia com sapos, concluiu que a corrente elétrica tinha origem nos músculos animais.

Alessandro Volta partiu de um pressuposto diferente do de Galvani: o de que a eletricidade tinha origem nos metais. Como físico, Volta tentava provar que só existia um tipo de eletricidade, aquela estudada pelas físicos. Por isso, trocou os tecidos de organismos vivos por ferro, cobre e tecido molhado. Variando os metais usados, rapidamente se convenceu de que seu raciocínio fazia sentido.


Em 1800, Volta construiu um equipamento capaz de produzir corrente elétrica continuamente: a pilha de Volta. Ele empilhou alternadamente discos de zinco e de cobre, separando-os por pedaços de tecido embebidos em solução de ácido sulfúrico. A pilha de Volta, produzia energia elétrica sempre que um fio condutor era ligado aos discos de zinco e de cobre, colocados na extremidade da pilha.

LEI DE OHM

Lei de Ohm- a d.d.p. no condutor ohmico é diretamente proporcional à intensidade que o precorre.

 

R= U/I= constante

 

Condutores em que a expressão acima não dá um valor constante, designam-se por condutores não-óhmicos.

 

A resistência do material depende do material, do seu comprimento e da sua área. 

RESISTÊNCIA ELÉTRICA

A resistência elétrica define-se como a oposição que um condutor oferece à passagem ordenada da corrente elétrica.

Os aparelhos de medida da resistência elétrica são os ohmimetros e as unidades de medida são os ohms (Ω).

Ohmimetro

INTENSIDADE DA CORRENTE ELÉTRICA (I)

A intensidade da corrente é definida como a quantidade de carga elétrica que passa numa secção por unidade de tempo.

I= Q/Δt

 

Os aparelhos que medem a intensidade da corrente são os amperímetros,

instalados sempre num em série num circuito. A unidade de medida SI é o ampere (A).

 A intensidade da corrente elétrica é a mesma num circuito em série (I_1=I2) e é a soma de todas as intensidades das ramificações num circuito em paralelo (I=I1+I2). 

DIFERENÇA DE POTENCIAL (U)

Nos circuitos elétricos existem dois polos, o negativo com excesso de cargas negativas, e o positivo com défice de cargas negativas. É esta diferença de cargas que cria a diferença de potencial (d.d.p.) nos fios do circuito, criando-se um movimento orientado.

Assim, a d.d.p mede a energia transferida por unidade de tempo, sendo esta maior quanto maior será a quantidade de energia fornecida para o sistema.

Os aparelhos que medem a d.d.p. são os voltímetros e a unidade SI é o volt (V).

Estes aparelhos são instalados em paralelo com o elemento que se quer medir a d.d.p.  

CIRCUITOS EM SÉRIE E EM PARALELO

Circuito em série

 No circuito em série as lâmpadas são instaladas umas a seguir ás outras, existindo assim só um caminho para a corrente eléctrica.

No circuito em série verifica-se que o interruptor controla todas as lâmpadas, quando uma se funde as outras apagam-se e quando há um grande número de lâmpadas, a luminosidade diminui.

Usos: árvores de Natal

 

Circuito em paralelo

No circuito em paralelo as lâmpadas são instaladas em ramificações diferentes, existindo assim mais do que um caminho para a corrente eléctrica percorrer. Há um ponto onde a corrente se separa em duas ramificações e outro ponto onde se junta outra vez. 

No circuito em paralelo o interruptor instalado no circuito principal comanda todas as lâmpadas mas se for instalado em paralelo apenas comanda uma lâmpada. Quando uma das lâmpadas se funde as outras permanecem acesas e quando o número de lâmpadas é muito grande a luminosidade mantêm-se.

Usos: Este tipo de circuito é instalado nos aparelhos eléctricos das casas.

Circuitos elétricos

Movimento orientado por cargas num circuito fechado. Não é uma fonte de energia primária, tem de ser transformada em centrais elétricas. O seu transporte é rápido e seguro, não é poluente e de fácil transformação.

Existem contudo regras de segurança a seguir:

• não mexer num equipamento elétrico com as mãos molhadas ou húmidas
• os fios devem ser revestidos
• nunca se deve reparar um equipamento quando ligado à corrente

Circuito Elétrico – conjunto de componentes, com determinada função, ligados numa determinada sequência. Estes são fontes de energia, recetores, fios de ligação, interruptores e aparelhos de medida.

Para haver passagem de corrente elétrica é necessário haver uma fonte de energia e o circuito estar fechado. O transportes é feito pelos eletrões.

Elementos de um circuito

Todos os elementos do circuito tem dois terminais, o polo positivo (défice de eletrões) e o negativo (excesso de eletrões).

Num sólido a corrente elétrica circula de acordo com dois critérios opostos:

Sentido real- o fluxo de eletrões dá-se do polo negativo para o positivo.

Sentido convencional- o fluxo de eletrões dá-se do sentido positivo para o negativo.

A corrente elétrica pode ser:

• Contínua- quando é fornecida sempre no mesmo sentido (baterias, pilhas)
• Alternada- quando alterna sistematicamente de sentido (eletricidade)

Viagem na Eletricidade

As fontes da energia elétrica

SEGURANÇA ELÉCTRICA

A corrente eléctrica que utilizamos em nossa casa pode constituir um sério risco quando utilizada de forma incorreta, o seu uso descuidado pode ser bem perigoso!

     Algumas regras de segurança  em casa:

• Nunca se deve utilizar aparelhos eléctricos com as mãos molhadas;
• Nunca se deve secar o cabelo no quarto de banho depois do banho;
• Quando há crianças devem ser colocados protetores nas tomadas.

     Algumas regras de segurança  fora de casa:

• Os postes de alta tensão são potencialmente perigosos. Deve-se tomar os devidos cuidados;
• A trovoada, embora a probabilidade de se apanhar com uma faísca seja muito baixa, devem-se tomar sempre cuidados;

Cuidados a ter na instalação de circuitos eléctricos:

A corrente eléctrica deve estar desligada. Só deve ser ligada depois de se certificar que todo o circuito está corretamente instalado.

Os fios de ligação devem estar em bom estado.

A instalação eléctrica deve ser realizada de acordo com um esquema de montagem previamente preparado.

Por que será importante poupar energia?

É importante poupar energia uma vez que atualmente a maior parte da energia que utilizamos é obtida a partir de combustíveis fósseis.

A utilização destes combustíveis fósseis apresenta dois grandes problemas:

• Os impactos ambientais, provocados pelo aumento da produção de CO2 e de outras fontes de poluição;    
• Como os combustíveis fósseis são fontes de energia não renováveis, estamos a contribuir para que se esgotem não permitindo que as gerações futuras tenham acesso a eles...

Quais os resultados da poupança energética?

• Contribuição para a proteção do meio ambiente;
• Promoção de uma maior eficiência na utilização dos recursos;
• Diminuição da dependência energética de Portugal;
• Redução das contas mensais relacionadas com o consumo de energia.


Alguns procedimentos que permitem poupar eletricidade:

• Apagar as luzes sempre que se abandona um compartimento.
• Aproveitar ao máximo a luz do dia.
• Utilizar lâmpadas fluorescentes ou de poupança de energia em vez de lâmpadas de  incandescência.
• Usar o aquecedor eléctrico apenas quando necessário.
• Desligar rádio, televisão e aparelhagem de som quando não se está atento às suas emissões.
• Desligar no interruptor todos os aparelhos que possuem luz de sinalização, de modo que esta fique também sem funcionar.
• Recorrer a aparelhos eléctricos classe A que são mais eficientes: o seu funcionamento, envolve menos perdas de energia, pelo que  o consumo de energia eléctrica é menor

Rodas & Eixos

Assim Que Funciona - Atrito

EXERCÍCIO - INTERACÇÃO FORÇAS/MOVIMENTO

1 - A interacção entre os corpos pode ser devida à actuação de forças. Indica quais são os tipos de forças (por contacto ou à distância) responsáveis pelas seguintes interacções:

a) Uma bola de pingue-pongue cai ao chão.

b) Duas réguas de plástico electrizadas repelem-se.

c) Um balão de borracha deforma-se quando é apertado. 

d) A Lua permanece em órbita em torno da Terra.

Solucão:

a) Forças à distância.

b) Forças à distância.

c) Forças por contacto.

d) Forças à distância.

2. Os diagramas seguintes mostram um sistema de forças a actuar em 2 blocos de madeira.

a) Como se designa a única força cujo efeito é equivalente ao de todas as forças exercidas no bloco de madeira?

b) Calcula para cada caso a força resultante do sistema de forças.

Solução:

a) Força resultante do sistema de forças.

b) Bloco A
Bloco B

3. Duas esferas, A e B, deslocam-se da esquerda para a direita. Sobre cada uma das esferas actua um sistema de forças cuja resultante se representa na figura abaixo.

a) Indica, justificando, o tipo de movimento de cada uma das esferas.

b) Sabendo que a massa da esfera A é de 4 kg calcula a aceleração a que a esfera está sujeita.

c) Enuncia a lei em que te baseaste para responder à alínea anterior.

Solução:

a) Esfera A - Movimento rectilíneo uniformemente acelerado

    Esfera B - Movimento rectilíneo uniforme

b)

c) Lei fundamental da dinâmica ou 2ª lei de Newton - a aceleração adquirida por um corpo é directamente proporcional à intensidade da resultante das forças que actuam sobre o corpo, tem a mesma direcção e sentido dessa resultante e é inversamente proporcional à massa do corpo.

4. Caracteriza as forças representadas pelos vectores do quadro abaixo:

Solução:

Força	Direcção	Sentido	Intensidade (N)
A	Horizontal	Da esquerda para a direita	2
B	Vertical	De baixo para cima	3
C	Oblíqua	De Noroeste para sudeste	3
D	Horizontal	Da esquerda para a direita	3
E	Horizontal	Da direita para a esquerda	2
F	Horizontal	Da direita para a esquerda	3
G	Vertical	De baixo para cima	4
H	Oblíqua	De sudoeste para nordeste	4
I	Oblíqua	De Noroeste para sudeste	1

5. O gráfico representa a variação da velocidade de uma criança com 50 kg de massa em função do tempo.

a) Caracteriza o movimento da criança em cada um dos intervalos.

b) Calcula a intensidade da resultante das forças exercidas sobre a criança no intervalo [4;5] s.

c) Calcula a intensidade da resultante das forças exercidas sobre a criança no intervalo [0;1] s.

Solução:

a) [0;2] s - movimento uniforme

    [2;3] s - movimento uniformemente retardado

    [3;4] s - está parada

    [4;5] s - movimento uniformemente acelerado

    [5;6] s - movimento uniformemente retardado

b)

c) F = 0 N