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8 série - Issac Newton

Isaac Newton (Woolsthorpe, 4 de janeiro de 1643 — Londres, 31 de março de 1727) foi um cientista inglês, mais reconhecido como físico e matemático, embora tenha sido também astrônomo, alquimista, filósofo natural e teólogo.
Sua obra, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, é considerada uma das mais influentes em História da ciência. Publicada em 1687, esta obra descreve a lei da gravitação universal e as três leis de Newton, que fundamentaram a mecânica clássica.
Ao demonstrar a consistência que havia entre o sistema por si idealizado e as leis de Kepler do movimento dos planetas, foi o primeiro a demonstrar que o movimento de objetos, tanto na Terra como em outros corpos celestes, são governados pelo mesmo conjunto de leis naturais. O poder unificador e profético de suas leis era centrado na revolução científica, no avanço do heliocentrismo e na difundida noção de que a investigação racional pode revelar o funcionamento mais intrínseco da natureza.
Em uma pesquisa promovida pela instituição Royal Society, Newton foi considerado o cientista que causou maior impacto na história da ciência.De personalidade sóbria, fechada e solitária, para ele, a função da ciência era descobrir leis universais e enunciá-las de forma precisa e racional.
Newton nasceu em 4 de janeiro de 1643 em Woolsthorpe Manor, embora seu nascimento tivesse sido registrado como no dia de Natal, 25 de dezembro de 1642, pois àquela época a Grã-Bretanha usava o calendário gregoriano. Seu nascimento foi prematuro, não tendo conhecido seu pai, um próspero fazendeiro que também se chamava Isaac Newton e morreu três meses antes de seu nascimento. Sua mãe, Hannah Ayscough Newton, passou a administrar a propriedade rural da família. A situação financeira era estável, e a fazenda garantia um bom rendimento. Com apenas três anos foi levado para a casa de sua avó materna, Margery Ayscough, onde foi criado, já que sua mãe havia se casado novamente (um pastor chamado Barnabas Smith). O jovem Isaac não havia gostado de seu padrasto e brigou com sua mãe por se casar com ele, como revelado por esta entrada em uma lista de pecados cometidos até 19 anos de idade: "Ameaçar meu pai Smith e minha mãe de queimar sua casa com eles dentro." Tudo leva a crer que o jovem Isaac Newton teve uma infância muito triste e bastante solitária, pois laços afetivos entre ele e seus parentes não são encontrados como algo verdadeiro.

Um ser de personalidade fechada, introspectiva e de temperamento difícil: assim era Newton, que, embora vivesse em uma época em que a tradição dizia que os homens cuidariam dos negócios de toda a família, nunca demonstrou habilidade ou interesse para esses tipos de trabalho. Por outro lado, pensa-se que ele passava horas e horas sozinho, observando as coisas e construindo objetos. Parece que o único romance de que se tem notícia na vida de Newton tenha ocorrido com a senhorita de nome Anne Storer (filha adotiva do farmacêutico e hoteleiro William Clarke), embora isso não seja comprovado.

Os primeiros passos na escola

A partir da idade de aproximadamente doze até que os dezessete anos, Newton foi educado na The King's School, em Grantham (onde a sua assinatura ainda pode ser vista em cima de um parapeito da janela da biblioteca). Ele foi retirado da escola em outubro de 1659 para viver em Woolsthorpe-by-Colsterworth, onde sua mãe, viúva, agora por uma segunda vez, tentou fazer dele um agricultor. Ele odiava a agricultura.Henry Stokes, mestre da The King's School, convenceu sua mãe a mandá-lo de volta à escola para que pudesse completar sua educação. Especula-se que Newton estudou latim, grego e a Bíblia. Alguns autores destacam a ideia de que era um aluno bem mediano, até que uma cena de sua vida mudou isso: uma briga com um colega de escola fez com que Newton decidisse ser o melhor aluno de classe e de todo o prédio escolar.

Universidade e resumo das suas realizações


Newton estudou no Trinity College de Cambridge, tendo-se graduado em 1665. Um dos principais precursores do Iluminismo, seu trabalho científico sofreu forte influência de seu professor e orientador Barrow (desde 1663), e de Schooten, Viète, John Wallis, Descartes, dos trabalhos de Fermat sobre retas tangentes a curvas; de Cavalieri, das concepções de Galileu Galilei e Johannes Kepler.

Em 1663, formulou o teorema hoje conhecido como Binômio de Newton. Fez suas primeiras hipóteses sobre gravitação universal e escreveu sobre séries infinitas e o que chamou de teoria das fluxões (1665), o embrião do Cálculo Diferencial e Integral. Por causa da peste negra, o Trinity College foi fechado em 1666 e o cientista foi para casa de sua mãe em Woolsthorpe. Foi neste ano de retiro que construiu quatro de suas principais descobertas: o Teorema Binomial, o cálculo, a Lei da Gravitação Universal e a natureza das cores. Construiu o primeiro telescópio de reflexão em 1668, e foi quem primeiro observou o espectro visível que se pode obter pela decomposição da luz solar ao incidir sobre uma das faces de um prisma triangular transparente (ou outro meio de refração ou de difração), atravessando-o e projetando-se sobre um meio ou um anteparo branco, fenômeno este conhecido como Dispersão Luminosa. Optou, então, pela teoria corpuscular de propagação da luz, enunciando-a em (1675) e contrariando a teoria ondulatória de Huygens.

Tornou-se professor de matemática em Cambridge (1669) e entrou para a Royal Society (1672). Sua principal obra foi a publicação Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Princípios matemáticos da filosofia natural - 1687), em três volumes, na qual enunciou a lei da gravitação universal (Vol. 3), generalizando e ampliando as constatações de Kepler, e resumiu suas descobertas, principalmente o cálculo. Essa obra tratou essencialmente sobre física, astronomia e mecânica (leis dos movimentos, movimentos de corpos em meios resistentes, vibrações isotérmicas, velocidade do som, densidade do ar, queda dos corpos na atmosfera, pressão atmosférica, etc).

De 1687 a 1690 foi membro do parlamento britânico, em representação da Universidade de Cambridge. Em 1696 foi nomeado Warden of the Mint e em 1701 Master of the Mint, dois cargos burocráticos da Casa da Moeda britânica. Foi eleito sócio estrangeiro da Académie des Sciences em 1699 e tornou-se presidente da Royal Society em 1703. Publicou, em Cambridge, Arithmetica universalis (1707), uma espécie de livro-texto sobre identidades matemáticas, análise e geometria, possivelmente escrito muitos anos antes (talvez em 1673).

Contribuições

Óptica


Entre 1670 e 1672, Newton trabalhou intensamente em problemas relacionados com a óptica e a natureza da luz. Ele demonstrou, de forma clara e precisa, que a luz branca é formada por uma banda de cores (vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta) que podiam separar-se por meio de um prisma.

Como resultado de muito estudo, concluiu que qualquer telescópio "refrator" sofreria de uma aberração hoje denominada "aberração cromática", que consiste na dispersão da luz em diferentes cores ao atravessar uma lente. Para evitar esse problema, Newton construiu um "telescópio refletor" (conhecido como telescópio newtoniano). Isaac Newton acreditava que existiam outros tipos de forças entre partículas, conforme diz na obra Principia. Essas partículas, capazes de agir à distância, agiam de maneira análoga à força gravitacional entre os corpos celestes.[8] Em 1704, Isaac Newton escreveu a sua obra mais importante sobre a óptica, chamada Opticks, na qual expõe suas teorias anteriores e a natureza corpuscular da luz, assim como um estudo detalhado sobre fenômenos como refração, reflexão e dispersão da luz.

Lei da gravitação universal


O momento culminante da Revolução científica foi o descobrimento realizado por Isaac Newton da lei da gravitação universal.


Com uma lei formulada de maneira simples, Newton explicou os fenômenos físicos mais importantes do universo.

A constante gravitacional universal foi medida anos mais tarde por Henry Cavendish. A descoberta da lei da gravitação universal se deu em 1685 como resultado de uma série de estudos e trabalhos iniciados muito antes. Em 1679, Robert Hooke comunicou-se, por meio de cartas com Newton e os assuntos eram sempre científicos.
A obra Principia, de Newton.

Em verdade, foi exatamente em 1684 que Newton informou a seu amigo Edmond Halley de que havia resolvido o problema da força inversamente proporcional ao quadrado da distância. Newton relatou esses cálculos no tratado De Motu e os desenvolveu de forma ampliada no livro Philosophiae naturalis principia mathematica. A gravitação universal é muito mais do que uma força relacionada ao Sol. É também um efeito dos planetas sobre o Sol e sobre todos os objetos do universo. Newton explicou facilmente a partir de sua Terceira Lei da Dinâmica que, se um objeto atrai um segundo objeto, este segundo também pode atrair o primeiro com a mesma força. Concluiu-se que o movimento dos corpos celestes não podiam ser regulares. Para o célebre cientista, que era bastante religioso, a estabilidade das órbitas dos planetas implicava reajustes contínuos sobre suas trajetórias impostas pelo poder divino.

A queda da maçã e a dúvida de Newton


A história mais popular é a da maçã de Newton. Se por um lado essa história seja mito, o fato é que dela surgiu uma grande oportunidade para se investigar mais sobre a Gravitação Universal. Essa história envolve muito humor e reflexão. Muitas charges sugerem que a maçã bateu realmente na cabeça de Newton, quando este se encontrava num jardim, sentado embaixo de uma macieira, e que seu impacto fez com que, de algum modo, ele ficasse ciente da força da gravidade, como se perguntasse: "Eu como essa maçã ou não?". A pergunta não era se a gravidade existia, mas se ela se estenderia tão longe da Terra que poderia também ser a força que prende a Lua à sua órbita. Newton mostrou que, se a força diminuísse com o quadrado inverso da distância, poderia então calcular corretamente o período orbital da Lua. Ele supôs ainda que a mesma força seria responsável pelo movimento orbital de outros corpos, criando assim o conceito de "gravitação universal". O escritor contemporâneo William Stukeley e o poeta Voltaire foram duas personalidades que citaram a tal maçã de Newton em alguns de seus textos.


As três Leis de Newton



A primeira lei e a segunda lei de Newton, escritas em latim, na edição original, de 1687.

Isaac Newton publicou estas leis em 1687, no seu trabalho de três volumes intitulado Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. As leis explicavam vários comportamentos relativos ao movimento de objetos físicos e foi um extenso trabalho no qual ele dedicou-se. A forma original na qual as leis foram escritas é a seguinte:

* Lex I: Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare.

(Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças imprimidas sobre ele.)

* Lex II: Mutationem motis proportionalem esse vi motrici impressae, etfieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.

(A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção da linha reta na qual aquela força é imprimida.)

* Lex III: Actioni contrariam semper et aequalem esse reactionem: sine corporum duorum actiones in se mutuo semper esse aequales et in partes contrarias dirigi. (A toda ação há sempre oposta uma reação igual, ou, as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas a partes opostas.)

Alquimia

O seu primeiro contato com caminhos da alquimia foi através de Isaac Barrow e Henry More, intelectuais de Cambridge. Por volta de 1693, escreveu Praxis, uma obra que sugere uma filosofia que via na natureza algo diferente do que admitiam as filosofias mecanicistas ortodoxas. Newton dedicou muitos de seus esforços aos estudos da alquimia. Escreveu muito sobre esse tema, fato que soube-se muito tarde, já que a alquimia era totalmente ilegal naquela época.

Visão religiosa


O formulador da Lei da gravitação universal teve uma aproximação com um clérigo, o seu próprio padrasto Barnabas Smith, que possuía bacharelado em Oxford. Newton possuía uma extensa biblioteca de teologia e filosofia a seu dispor, incluíam desde estudos de línguas até todos os tipos de literatura clássica e bíblica, isto deve ter vitalizado seu espírito para inspiradoras abstrações. Adquirido uma grande fama como cientista, Newton foi influenciado pela política e acabou não se ordenando clérigo, entretanto permaneceu fiel à sua crença no Universo, embora tenha comportado-se como um bom cristão anglicano e atendendo serviços na capela do Trinity Colege e, mais tarde, em Londres. Iniciou uma série de correspondências com o filósofo John Locke.

Entre suas obras teológicas, destacam-se An Historical Account of Two Notable Corruption of Scriptures, Chronology of Ancient Kingdoms Atended e Observations upon the Prophecies. Algumas das coisas que ele acreditava, era o tempo, sempre igual para todos os instantes e os seis mil anos de existência que a Bíblia dá à Terra. E considerava que a mecânica celeste era governada pela gravitação universal e, principalmente, por Deus que, segundo uma frase do próprio cientista em questão: "A maravilhosa disposição e harmonia do universo só pode ter tido origem segundo o plano de um Ser que tudo sabe e tudo pode. Isto fica sendo a minha última e mais elevada descoberta."

Pontos de vista do fim do mundo


Em um manuscrito que ele escreveu em 1704 no qual ele descreve sua tentativa de extrair informações científicas a partir da Bíblia, ele estima que o mundo não iria terminar antes de 2060.

Em 2007, a Biblioteca Nacional de Israel divulgou três manuscritos atribuídos a Isaac Newton nos quais ele calcula a data aproximada do apocalipse, relacionando profecias com história política e religiosa europeia daquela época. Em um dos manuscritos (datado do início do século XVIII) Newton por meio de análise dos textos bíblicos do Livro de Daniel (do antigo testamento) conclui que o mundo deveria acabar por volta do ano de 2060, ao escrever "Ele pode acabar além desta data, mas não há razão para acabar antes". Em outra análise, o cientista interpreta as profecias bíblicas sobre o retorno dos judeus à terra prometida antes do apocalipse. "A ruína das nações más, o fim do choro e de todos os problemas, e o retorno dos judeus ao seu próspero reino", escreveu.

Em Escatologia, Sir Isaac Newton investiga uma parte da teologia e da filosofia preocupado com o que se acredita ser o apocalipse (último acontecimento na história do mundo, ou o derradeiro destino da humanidade) vulgarmente designado o fim do mundo.

Newton escreveu muitas obras que passariam a ser classificadas como estudos ocultos. Estas obras exploraram o ocultismo, a cronologia, alquimia, e escritos Bíblicos propondo-lhes interpretações especialmente do Apocalipse.

O Movimento Rosa Cruz

A sociedade secreta dos Rosa Cruz,foi possivelmente a que maior influência exerceu sobre Newton. Apesar de o movimento Rosa Cruz ter causado uma grande curiosidade entre os acadêmicos europeus durante o século XVII, à época de Newton já havia atingido a maturidade e se tornara algo menos sensacionalista. O movimento teve uma profunda influência sobre Newton particularmente nas pesquisas sobre alquimia e filosofia.

A crença Rosa Cruz de serem especialmente escolhidos para comunicarem-se com os anjos ou espíritos ecoa nas crenças proféticas de Newton. Os rosa Cruz proclamavam também ter a habilidade de viver para sempre usando o elixir vitae e a habilidade de produzir um sem limite de quantidade de ouro a partir do uso da Pedra Filosofal, a qual diziam possuir. Tal como Newton, os Rosa Cruz foram profundamente filosofo místico, declaradamente cristãos, e altamente politizados. Newton teve muito interesse nas pesquisas sobre alquimia mas também nos ensinamentos esotéricos antigos e na crença em indivíduos iluminados com a habilidade de conhecer a natureza, o universo e o reino espiritual.

Ao morrer, a Biblioteca de Newton apresentava 169 livros sobre o tópico da alquimia, e acreditava-se que teria consideravelmente mais livros durante os anos de formação em Cambridge, embora possivelmente tenha os vendido antes de mudar-se para Londres em 1696.

Os últimos anos de vida
Sepultura de Newton na abadia de Westminster.

Newton foi respeitado como nenhum outro cientista e sua obra marcou efetivamente uma revolução científica.

Seus estudos foram como chaves que abriram portas para diversas áreas do conhecimento cujo acesso era impossível antes de Newton.

Newton, em seus últimos dias, passou por diversos problemas renais que culminaram com sua morte. No lado mais pessoal, muitos biógrafos afirmam que ele havia morrido virgem.

Na noite de 20 de março de 1727 (Calendário juliano) faleceu. Fora enterrado junto a outros célebres homens da Inglaterra na Abadia de Westminster.

Seu epitáfio foi escrito pelo poeta Alexander Pope:
A natureza e as leis da natureza estavam imersas em trevas; Deus disse "Haja Newton" e tudo se iluminou.


A causa provável de sua morte foram complicações relacionadas ao cálculo renal que o afligiu em seus últimos anos de vida.

Fonte: wikipedia

8 série - Energia - VÍDEOS

8 série - Trabalho e Potência - VÍDEO

8 série - Energia

Em geral, o conceito e uso da palavra energia se refere "ao potencial inato para executar trabalho ou realizar uma ação".
A palavra é usada em vários contextos diferentes. O uso científico tem um significado bem definido e preciso enquanto muitos outros não são tão específicos.
O termo energia também pode designar as reações de uma determinada condição de trabalho, por exemplo o calor, trabalho mecânico (movimento) ou luz. Estes que podem ser realizados por uma fonte inanimada (por exemplo motor, caldeira, refrigerador, alto-falante, lâmpada, vento) ou por um organismo vivo (por exemplo os músculos, energia biológica).
A etimologia da palavra tem origem no idioma grego, onde εργος (ergos) significa "trabalho".
Qualquer coisa que esteja a trabalhar - por exemplo, a mover outro objeto, a aquecê-lo ou a fazê-lo ser atravessado por uma corrente eléctrica - está a "gastar" energia (uma vez que ocorre uma "transferência", pois nenhuma energia é perdida, e sim transformada ou transferida a outro corpo). Portanto, qualquer coisa que esteja pronta a trabalhar possui energia. Enquanto o trabalho é realizado, ocorre uma transferência de energia.
O conceito de Energia é um dos conceitos essenciais da Física. Nascido no século XIX, pode ser encontrado em todas as disciplinas da Física (mecânica, termodinâmica, eletromagnetismo, mecânica quântica, etc.) assim como em outras disciplinas, particularmente na Química.

Formas de produção de energia

Apesar de não se restringir a isso, a energia pode ser entendida como a capacidade de realizar trabalho. As sociedades humanas dependem cada vez mais de um elevado consumo energético para sua subsistência. Para isso, foram sendo desenvolvidos, ao longo da história, diversos processos de transformação, transporte e armazenamento de energia. Na realidade, só existem duas modalidades de energia: a potencial e a cinética. Mas elas se apresentam de várias formas: hidráulica, nuclear, eólica, solar e geotérmica.

Energia potencial

É a energia que um objeto possui pronta a ser convertida em energia cinética. Um martelo levantado, uma mola enroscada e um arco esticado de um atirador, todos possuem energia potencial. Esta energia está pronta para ser modificada em outras formas de energia e, consequentemente, realizar trabalho: quando o martelo cair, pregará um prego; a mola, quando solta, fará andar os ponteiros de um relógio; o arco disparará uma flecha. Assim que ocorrer algum movimento, a energia potencial da fonte diminui, enquanto se modifica em energia do movimento (energia cinética). Levantar o martelo, enrolar a mola e esticar o arco faz o uso da energia cinética produzir um ganho de energia potencial.

Existem diferentes tipos de energia potencial, relacionados às diferentes formas de energia dos quais se destacam: a elástica, a gravitacional e a elétrica.

* A energia potencial gravitacional na superfície da Terra é proporcional à altura (h) do corpo (medido em relação a um determinado nível de referência que pode ser por exemplo o chão nessa localização).

É calculada pela expressão: \Epg = p.h ou Epg = m.g.h

* A energia potencial elástica está associada a uma mola ou a um corpo elástico.

É calculada pela expressão (no caso ideal): Epe = k.x2

K= Constante da mola (varia para cada tipo de mola, por exemplo a constante da mola de um espiral de caderno é bem menor que a constante da mola de um amortecedor de caminhão).

X= Variação no tamanho da mola.

* A energia potencial elétrica está relacionada com uma carga qualquer "q" de uma partícula situada a uma distância "d" de uma carga de prova "Q".

k= constante eletrostática do meio em que as cargas estiverem inseridas. V= potencial elétrico. meu e so pegar os nutrientes nessesarios para uma solidificaçao melhor e para que as energia seja usadas corretamente

q= carga da partícula.

d= distância entre a partícula e o referencial.

Q= carga do referencial.

Energia cinética

Uma velha locomotiva a vapor transforma energia química em energia cinética. A combustão de madeira ou carvão na caldeira é uma reacção química que produz calor, obtendo vapor que dá energia à locomotiva.

m= massa do corpo.

v= velocidade do corpo.

Isto significa que quanto mais rapidamente um objeto se move, maior o nível de energia cinética. Além disso, quanto mais massa tiver um objeto, maior é a quantidade de energia cinética necessária para movê-lo.

Para que algo se mova, é necessário transformar qualquer outro tipo de energia neste. As máquinas mecânicas - automóveis, tornos, bate-estacas ou quaisquer outras máquinas motorizadas - transformam algum tipo de energia em energia cinética.

Energia mecânica

Energia mecânica é a energia que pode ser transferida por meio de força. A energia mecânica total de um sistema é a soma da energia potencial com a energia cinética. Se o sistema for conservativo, ou seja, apenas forças conservativas atuam nele, a energia mecânica total conserva-se e é uma constante de movimento. A energia mecânica "E" que um corpo possui é a soma da sua energia cinética "c" mais energia potencial.

Energia hidrelétrica

A energia hidrelétrica é a energia que vem do movimento das águas, usando o potencial hidráulico de um rio de níveis naturais, queda d'água ou artificiais. Essa energia é a segunda maior fonte de eletricidade do mundo. Frequentemente constroem-se represas que reprimem o curso da água, fazendo com que ela se acumule em um reservatório denominado barragem. Toda a energia elétrica gerada dessa maneira é levada por cabos, dos terminais do gerador até o transformado elevado. A energia hidrelétrica apresenta certos problemas, como consequências socioambientais de alagamentos de grandes áreas.

Energia hidrelétrica no Brasil: devido à sua enorme quantidade de rios, a maior parte da energia elétrica disponível é proveniente de grandes usinas hidrelétricas. A energia primária de uma hidrelétrica é a energia potencial gravitacional da água contida numa represa elevada. Antes de se tornar energia elétrica, a energia primária deve ser convertida em energia cinética de rotação. O dispositivo que realiza essa transformação é a turbina. Ela consiste basicamente em uma roda dotada de pás, que é posta em rápida rotação ao receber a massa de água. O último elemento dessa cadeia de transformações é o gerador, que converte o movimento rotatório da turbina em energia elétrica.

As usinas elétricas embora sejam uma fonte de energia limpa, apresentam problemas, pois sua construção impacta o ambiente. A formação do lago artificial alaga vastas áreas, destruindo a vegetação, matando animais e obrigando moradores da área alagada a procurar outro lugar para viver.

Energia química

É a energia que está armazenada num átomo ou numa molécula. Existem várias formas de energia, mas os seres vivos só utilizam a energia química.

A Energia Química está presente nas ligações químicas. Existem ligações pobres e ricas em energia. A água é um exemplo de molécula com ligações pobres em energia. A glicose é uma substância com ligações ricas em energia.

Os seres vivos utilizam a glicose como principal combustível (fonte de energia química); entretanto, esta molécula não pode ser utilizada diretamente, pois sua quebra direta libera muito mais energia que o necessário para o trabalho celular. Por isso, a natureza selecionou mecanismos de transferência da energia química da glicose para moleculas tipo ATP (adenosina trifosfato). Os primeiros seres vivos criaram o primeiro destes mecanismos: a fermentação. A fermentação anaeróbia, além do ATP, gera também etanol e dióxido de carbono (CO2). A presença de CO2 na atmosfera possibilitou o surgimento da fotossíntese. Este processo fez surgir o O2 (oxigênio) na atmosfera. Com o oxigênio, outros seres vivos puderam desenvolver um novo mecanismo de transferência de energia química da glicose para o ATP: a respiração aeróbica.

As reacções químicas geralmente produzem também calor: um fogo a arder é um exemplo. A energia química também pode ser transformada em qualquer forma de energia, por exemplo em electricidade (numa bateria) e em energia cinética (nos músculos ou nos motores a gasolina).

Energia nuclear

É a energia produzida pelas reações nucleares: isso é, pela fissão ou pela fusão de átomos, quais são transformados sobretudo em energia mecânica e calor, quer sob controle num reator nuclear, quer numa explosão de uma arma nuclear. O Sol produz o seu calor e a sua luz por fusão nuclear de átomos de, hidrogênio em hélio.

Descoberta: Em 1939, os cientistas alemães Otto Hahn, Lise Meitner e Fritz Strassmann, bombardeando átomos de urânio com nêutrons, descobriram que eles se dividiam em dois fragmentos. A descoberta, chamada fissão nuclear, não teria saído dos limites estritos do laboratório não fosse pelo fato de que no processo de divisão do núcleo de urânio desprendia-se grande quantidade de calor.

Energia eletromagnética

Está associada aos fenómenos eletromagnéticos: a eletricidade, o magnetismo e a radiação electromagnética (luz). Exemplo do seu uso: nas nossas casas a energia elétrica é convertida em trabalho pelos eletrodomésticos (normalmente através de motores que usam o princípio da indução electromagnética) ou em luz pelas lâmpadas, entre diversas outras formas de uso em que esta forma de energia é convertida em outra.

A Energia elétrica é medida em Kwh (kilowatts-hora) e equivale ao produto da potência e o tempo em que é utilizada.


Eel = Energia elétrica.

P = Potência.

t = Tempo.

Fórmula esta útil para calcular e/ou prever certos dados sobre a conversão de energia, por exemplo, em um aparelho que use eletricidade para produzir calor poderá ser usada para prever a temperatura máxima alcançada por este aparelho, bastando para isso igualá-la a fórmula da energia calorífica, considerando o rendimento (porcentagem de potência convertida de fato em calor) do aparelho elétrico.

Energia de fácil obtenção, é utilizada como alternativa no desenvolvimento de equipamentos cada vez mais modernos que antes usavam outras formas de energia (em especial a mecânica) devido à crescente modernização da indústria eletrônica. As usinas -em especial as hidrelétricas- nos fornecem essa energia. Visto que existe uma constante preocupação em desenvolver cada vez mais meios de obtenção de energia alternativa que não agridam o meio ambiente e nos proporcionem eletricidade da maneira mais eficiente possível.

Energia radiante

É a energia associada à radiação eletromagnética: luz, as ondas de rádio e os raios de calor (infravermelhos). O calor radiante não é o mesmo que a variante de energia cinética chamada de «energia térmica», mas quando os raios infravermelhos atingem um objecto fazem com que as suas moléculas se movam mais depressa, convertendo-se energia térmica.

A luz também se comporta como uma onda, diferente do som, ela atravessa perfeitamente o vácuo, a luz visível do sol chega até nós em muitas cores (violeta, azul, verde, amarelo, laranja, vermelho), que representam a luz de diferentes comprimentos de onda. O homem não usa mais apenas os olhos para vasculhar o cosmo, rádio telescópios observam o cosmos em comprimentos de onda que não podemos ver.


Energia rotacional

Considerando, "W" o trabalho, "T" o momento (torque) de uma força e "a" um ângulo variável:

dW = -T * da o sinal menos aparece porque o momento (torque) da força tende a diminuir "a".

Considerando um campo constante e igualando o trabalho à diferença de potêncial, temos:

dU = -dW

sendo dU a diferença de potêncial infinitesimal.


Curiosidades


* Os músculos associados aos ossos transformam energia química em energia mecânica.Por exemplo quando corremos, o trabalho realizado pelos ossos transforma a energia mecânica potencial em energia cinética; portanto, a energia potencial diminui aumentando a energia cinética.
* Quando observamos uma panela com água no fogo, percebemos que gradativamente a água começa a se movimentar, sua superfície parecendo tremer, isso deve-se ao aumento da agitação das moléculas, aumentando, assim, a energia térmica da água. Se tirarmos a panela com água do fogo e a deixarmos de lado, há uma diminuição da agitação das moléculas de água cessando o movimento, ou seja, sua energia térmica diminuiu.Podemos observar, ainda, que ocorre uma transferência de energia térmica do fogo para a água e da água para o ar, ou seja, passa de um corpo para outro, sendo denominada calor.
* A transferência de energia de um corpo para outro pela emissão de ondas eletromagnéticas (luz) denomina-se irradiação. Denomina-se emissor o corpo que emite a energia e receptor aquele que recebe. Denomina-se energia radiante a propagada pelo espaço, do emissor para o receptor. Ao incidir sobre um corpo, a energia radiante distribui-se, sendo uma parte refletida, outra transmitida, e uma terceira absorvida, esta é a única transformada em calor.
* Ao aquecermos uma panela com água percebemos, após alguns segundos, que a panela já esquentou, enquanto a água não. Isto se deve ao fato de o alumínio ou o ferro (dependendo da panela) necessitar de uma menor quantidade de calor do que a água para elevar sua temperatura, ou seja, o ferro ou o alumínio tem menor calor específico.



Fonte: wikipedia.com

8 série - Trabalho e Potência EXERCICIOS

1. (ESAL-MG) Um homem está em repouso com um caixote também em repouso às costas.
a) Como o caixote tem um peso, o homem está realizando trabalho.
b) O homem está realizando trabalho sobre o caixote pelo fato de o estar segurando
c) O homem está realizando trabalho pelo fato de estar fazendo força.
d) O homem não realiza trabalho pelo fato de não estar se deslocando.
e) O homem não realiza trabalho pelo fato de o caixote estar sujeito à aceleração da gravidade.


2. (UFSE) Um corpo está sendo arrastado por uma superfície horizontal com atrito, em movimento uniforme. Considere as afirmações a seguir: I. O trabalho da força de atrito é nulo. II. O trabalho da força peso é nulo. III. A força resultante que arrasta o corpo é nula. Dentre as afirmações:
a) É correta a I, somente.
b) É correta a II, somente.
c) É correta a III, somente.
d) São incorretas I, II, III.
e) São corretas II e III.


3. (UMC-SP) Sobre trabalho, potência e energia, pode-se afirmar que:
a) potência e energia são sinônimos.
b) trabalho e potência se expressam com a mesma unidade.
c) para trabalho e energia usa-se a mesma unidade.
d) potência é a capacidade de realizar trabalho.
e) trabalho é a relação energia-tempo.
f) para trabalho e energia usa-se a mesma unidade.


4. O produto da força pelo deslocamento do corpo em que ela atua está associado com:
a) trabalho
b) potência
c) distância
d) aceleração
e) velocidade



Fonte: http://www.mundofisico.joinville.udesc.br

8 série - Trabalho e Potência

Em física, potência é a grandeza que determina a quantidade de energia concedida por uma fonte a cada unidade de tempo. Noutros termos, potência é a rapidez com a qual uma certa quantidade de energia é transformada ou é a rapidez com que o trabalho é realizado.
O significado da palavra trabalho, na Física, é diferente do seu significado habitual, empregado na linguagem comum. O trabalho, na Física é sempre relacionado a uma força que desloca uma partícula ou um corpo. Dizemos que uma força realiza trabalho quando atua sobre um determinado corpo que está em movimento. A partir dessa descrição podemos dizer que só há trabalho sendo realizado se houver deslocamento, caso contrário o trabalho realizado será nulo. Assim, se uma pessoa sustenta um objeto, sem deslocá-lo, ela não está realizando nenhum trabalho sobre o corpo.
Quando uma força atua sobre um corpo no mesmo sentido de seu movimento (ou deslocamento) ela está favorecendo o movimento desse corpo, considera-se positivo o trabalho realizado pela força.
Consideramos duas pessoas que realizam o mesmo trabalho. Se uma delas levar um tempo menor que a outra para a realização desse trabalho, tem de fazer um esforço maior e, por tanto, dizemos que desenvolveu uma potência maior.
Um carro é mais potente que o outro quando ele ``arranca" mais rápido e atinge uma dada velocidade num intervalo de tempo menor do que o outro carro..
Um aparelho de som é mais potente que o outro quando ele ele transforma mais energia elétrica em sonora num menor intervalo de tempo. Uma máquina é caracterizada não só pelo trabalho que ela efetua, mas pelo trabalho que pode efetuar em determinado tempo.
Então podemos concluir que potência é o trabalho realizado durante um determinado tempo.

Pense um Pouco!

* Que trabalho realizamos sobre um corpo que é levantado a uma determinada altura? Esse trabalho seria positivo ou negativo?

* Se você pudesse segurar um elefante a uma determinada altura, você estaria realizando trabalho? Por quê?

* Um menino puxa um carrinho sem rodas, por um barbante.
1. Há algum trabalho sendo realizado sobre o carrinho? Por quê? O trabalho é positivo ou negativo.

2. O menino desenvolve alguma potência? Por quê?

3. O carrinho tem energia cinética? Por quê?



Fonte: http://www.mundofisico.joinville.udesc.br

7° série - Sistema Reprodutor

O aparelho reprodutor, sistema reprodutivo ou sistema genital é um sistema de órgãos dentro de um organismo que trabalha em conjunto com a finalidade de reprodução. Muitas substâncias não-vivas, tais como fluidos, hormônios e feromônios também são acessórios importantes para o sistema reprodutivo.Ao contrário da maioria dos sistemas de órgãos, os sexos das espécies diferenciadas muitas vezes apresentam diferenças significativas. Essas diferenças permitem uma combinação de material genético entre dois indivíduos que permite a possibilidade de uma maior aptidão genética de sua descendência.
Os principais órgãos do sistema reprodutivo humano incluem a genitália externa (pênis e vulva), bem como uma série de órgãos internos, incluindo as gônadas produtoras dos gametas (testículos e ovários). Doenças do sistema reprodutivo humano são muito comuns e difundidas, principalmente doenças sexualmente transmissíveis.
A maioria dos outros animais vertebrados têm, regra geral, sistemas reprodutivos que consistem de gônadas, dutos e aberturas. No entanto, existe uma grande diversidade de adaptação física, bem como estratégias de reprodução em cada grupo de vertebrados.
A reprodução humana ocorre pela fertilização interna durante a relação sexual. Durante este processo, o pênis ereto do macho é inserido na vagina da fêmea até o macho ejacular o sêmen, que contém espermatozoides, na vagina da fêmea. Os espermatozóides, em seguida, viajam através da vagina e do cérvix no útero ou falópio para a fertilização do óvulo. Após a fertilização bem sucedida, a gestação do feto ocorre então dentro do útero da fêmea durante cerca de nove meses; este processo é conhecido como gravidez nos seres humanos. A gestação termina com o nascimento, que ocorre com o parto. O parto consiste na contração dos músculos do útero, na dilatação do colo do útero, fazendo com que o bebê passe para fora da vagina. Os bebês humanos e as crianças são quase indefesos e requerem altos níveis de cuidados dos pais por muitos anos. Um tipo importante de cuidado parental é o uso da glândula mamária no seio feminino para amamentar o bebê.
Os seres humanos têm um elevado nível de diferenciação sexual. Além das diferenças em quase todos os órgãos reprodutivos, inúmeras diferenças ocorrem normalmente nas características sexuais secundárias.
O sistema reprodutor masculino humano é uma série de órgãos localizados fora do corpo e ao redor da região pélvica de um macho, que contribui com o processo reprodutivo. A principal função do sistema reprodutivo masculino é proporcionar que o gameta ou espermatozóide masculino fecunde o óvulo.

Os principais órgãos reprodutivos do sexo masculino podem ser agrupados em três categorias. A primeira categoria é a produção de espermatozóides e armazenamento. A produção ocorre nos testículos, que estão alojados no escroto, com temperatura regulada, de onde os espermatozóides imaturos deslocam-se para o epidídimo, a fim de desenvolvimento e armazenagem. A segunda categoria são as glândulas que produzem o líquido ejaculatório, que incluem as vesículas seminais, a próstata e o canal deferente. A última categoria é aquela utilizada para a cópula e a deposição de espermatozóides (esperma) que estava no macho; nesta categoria estão o pênis, uretra, canal deferente e a Glândula de Cowper.
Dentre as principais características sexuais secundárias incluem-se: tamanho maior, estatura muscular maior, voz mais grossa, pelos no corpo e face, ombros largos e pomo-de-adão mais desenvolvido. Um hormônio sexual masculino importante é o andrógeno e, particularmente, a testosterona.

O sistema reprodutor feminino humano é uma série de órgãos localizados principalmente no interior do corpo e ao redor da região pélvica das fêmeas que contribuem para o processo de reprodução. O sistema reprodutivo feminino humano contém três partes principais: a vagina, que atua como o receptáculo de esperma do macho, o útero, que abriga o desenvolvimento do feto, e os ovários, que produzem os óvulos da fêmea. As mamas também são um importante órgão durante a fase de cuidados maternais do bebê.
A vagina localiza-se no exterior da vulva, que também inclui os lábios, clitóris e uretra. Durante a relação sexual essa área é lubrificada por muco secretado pelas glândulas de Bartholin. A vagina é ligada ao útero através do cérvix, enquanto o útero está ligado ao ovário através da tuba uterina. Em determinados intervalos, geralmente a cada 28 dias aproximadamente, os ovários liberam um óvulo, que passa através da tuba uterina até o útero. A membrana do útero, chamada de endométrio e os óvulos não fertilizados são eliminados a cada ciclo através de um processo conhecido como menstruação.
As principais características sexuais femininas secundárias são: uma menor estatura, uma elevada percentagem de tecido adiposo, quadris maiores, glândulas mamárias desenvolvidas e mamas maiores. Dentre os importantes hormônios sexuais femininos estão o estrógeno e a progesterona.

7° série - Sistema Endócrino

Sistema endócrino é formado pelo conjunto de glândulas que apresentam como atividade característica a produção de secreções denominadas hormônios.
Frequentemente o sistema endócrino interage com o sistema nervoso, formando mecanismos reguladores bastante precisos. O sistema nervoso pode fornecer ao sistema endócrino informações sobre o meio externo, enquanto que o sistema endócrino regula a resposta interna do organismo a esta informação. Dessa forma, o sistema endócrino em conjunto com o sistema nervoso atua na coordenação e regulação das funções corporais.
Alguns dos principais órgãos que constituem o sistema endócrino são: a hipófise, o hipotálamo, a tiroide, as supra-renais, o pâncreas, as gônadas (os ovários e os testículos) e o tecido adiposo.

A hipófise ou glândula pituitária é uma glândula situada na sela túrcica (uma cavidade óssea localizada na base do cérebro), que se liga ao hipotálamo através do pedículo hipofisário ou infundíbulo. A hipófise é uma glândula que produz numerosos e importantes hormônios, por isso antigamente era reconhecida como glândula-mestra do sistema nervoso. Hoje sabe-se que grande parte das funções dessa glândula são reguladas pelo hipotálamo.
Possui dimensões aproximadas a um grão de ervilha, pesando de 0,5 a 1 grama.
É fisiologicamente divisível em duas partes: o lobo anterior (adenoipófise) e o lobo posterior (neuroipófise). A adenoipófise possui origem de células epiteliais, enquanto neuroipófise possui origem nervosa. Entre essas duas porções existe uma zona pouco vascularizada chamada de parte intermédia, praticamente ausente em humanos, mas bem desenvolvida e funcional em animais inferiores[1].
A hipófise é responsável pela regulação da atividade de outras glândulas e de várias funções do organismo como o crescimento e secreção do leite através das mamas.

O tiróide (português europeu) ou tireóide (português brasileiro) (termo derivado da palavra grega "escudo", devido ao seu formato) é uma das maiores glândulas endócrinas do corpo. Ela é uma estrutura de dois lobos localizada no pescoço (em frente à traquéia) e produz hormônios, principalmente tiroxina (T4) e triiodotironina (T3), que regulam a taxa do metabolismo e afetam o aumento e a taxa funcional de muitos outros sistemas do corpo. O iodo é um componente essencial tanto do T3 quanto do T4. A tireóide também produz o hormônio calcitonina, que possui um papel muito importante na homeostase do cálcio. O hipertireoidismo (tireóide muito ativa) e hipotireoidismo (tireóide pouco ativa) são os problemas mais comuns da glândula tireóide.

As glândulas paratiróides ou glândulas paratireóides são dois pares de glândulas endócrinas que se situam atrás ou embebidas na glândula tiróide. Elas produzem paratormona/paratormônio (PTH), a hormona principal da regulação da concentração de cálcio no sangue. Em casos raros as glândulas paratireóides estão localizados dentro da glândula tireóide. Mais freqüentemente existem quatro glândulas paratireóides, mas algumas pessoas tem seis ou até mesmo oito.

7° série - Sistema Nervoso

O sistema sensorial que monitora e coordena a atividade dos músculos, e a movimentação dos órgãos, e constrói e finaliza estímulos dos sentidos e inicia ações de um ser humano (ou outro animal) é vulgarmente tratado de sistema nervoso. Os neurônios e os nervos são integrantes do sistema nervoso, e desempenham papéis importantes na coordenação motora. Todas as partes do sistema sensorial de um animal são feitas de tecido nervoso e seus estímulos são dependentes do meio.
O sistema nervoso dos animais vertebrados é frequentemente dividido em Sistema nervoso central (SNC) e Sistema nervoso periférico (SNP). O SNC consiste do encéfalo e da medula espinhal. O SNP consiste de todos os outros neurônios que não estão no SNC. A maioria do que comumente se denomina nervos (que são realmente os apêndices dos axônios de células nervosas) são considerados como constituintes do SNP. O sistema nervoso periférico é dividido em sistema nervoso somático e sistema nervoso autônomo.
O sistema nervoso somático é o responsável pela coordenação dos movimentos do corpo e também por receber estímulos externos. Este é o sistema que regula as atividades que estão sob controle consciente.
O sistema nervoso autónomo é dividido em sistema nervoso simpático, sistema nervoso parassimpático e sistema nervoso entérico. O sistema nervoso simpático responde ao perigo iminente ou stress, e é responsável pelo incremento do batimento cardíaco e da pressão arterial, entre outras mudanças fisiológicas, juntamente com a sensação de excitação que se sente devido ao incremento de adrenalina no sistema. O sistema nervoso parassimpático, por outro lado, torna-se evidente quando a pessoa está descansando e sente-se relaxada, e é responsável por coisas tais como a constrição pupilar, a redução dos batimentos cardíacos, a dilatação dos vasos sangüíneos e a estimulação dos sistemas digestivo e genitourinário. O papel do sistema nervoso entérico é gerenciar todos os aspectos da digestão, do esôfago ao estômago, intestino delgado e cólon.

7° série - Sistema Sensorial - Imagens

7° série - Sistema Sensorial

Sistema sensorial é o sistema dos animais que engloba órgãos que recebem estímulos que são repassados para o sistema nervoso central, onde são interpretados e podem resultar numa reação do organismo.

Os principais órgãos dos sentidos são:

* olhos (visão)
* língua (paladar)
* ouvidos (audição)
* nariz (olfato) e
* pele (tacto)

A visão (a vista) é um dos cinco sentidos que permite aos seres vivos dotados de órgãos adequados, aprimorarem a percepção do mundo.
No entanto, os neuroanatomistas consideram que a visão engloba dois sentidos, já que são diferentes os recetores responsáveis pela percepção da cor (i.e. pela estimativa da frequência dos fotões de luz), os cones e pela percepção da luminosidade (i.e. pela estimativa do número de fotões de luz incidente), os bastonetes.

O paladar é um dos cinco sentidos dos animais. É uma capacidade que nos permite reconhecer os gostos de substâncias colocadas sobre a língua. Na língua, existem as papilas gustativas que reconhecem substâncias do gosto e enviam a informação ao cérebro. Mas o tecto da boca (o palato) também é sensível aos gostos. Existem 5 gostos básicos: o amargo, o ácido, o salgado, o doce e o umami.
A língua também possui terminações nervosas livres que, quando em contato com substâncias como a capsaicina, percebem os compostos químicos. Ao conjunto das sensações de gosto e aroma dá-se o nome de sabor. É por isso que, quando estamos resfriados, a comida nos parece sem sabor, embora o seu paladar continue presente.
As papilas gustativas são estruturas compostas por células sensoriais que transmitem ao cérebro informações que o permitem identificar os gostos básicos: o amargo, o ácido, o salgado e o doce. As substâncias do gosto se ligam (aminoácidos e adoçantes) ou penetram (íon hidrogênio e íon sódio) na célula sensorial desencadeando um processo que resulta na liberação de neurotransmissores. Os padrões de sinais gerados e transmitidos até o cérebro a partir da liberação desses neurotransmissores permitem a identificação do tipo de gosto. Embora existam vários tipos de papilas, e elas se concentrem em determinadas regiões da língua, as células sensoriais são capazes de transmitir informações sobre todos os tipos de gostos.
Quando determinada substância não provoca reações sensitivas nos órgãos do paladar, diz-se que é insípida.

A audição do latim auditione é um dos cinco sentidos dos animais. É a capacidade de reconhecer o som emitido pelo ambiente. O órgão responsável pela audição é o ouvido, capaz de captar sons até uma determinada distância. As ondas sonoras chegam até o aparelho auditivo, fazem o tímpano vibrar que, por sua vez, faz os três ossos da orelha (martelo, bigorna e estribo) vibrarem; as vibrações são passadas para a cóclea, onde viram impulsos nervosos que são transmitidos ao cérebro pelo nervo auditivo.

O olfato, chamado faro nos animais, é um dos cinco sentidos básicos e refere-se à capacidade de captar odores com o sistema olfactivo.
No homem e demais animais superiores, o órgão olfativo se forma a partir de um espessamento epidérmico situado na região etmoidiana do crânio, a neurorecepção somente será ativada após as moléculas das substâncias odoríferas serem dissolvidas no muco que recobre a membrana pituitária. A percepção é um processo que influi na trajectória de crescimento e reorganização do cérebro com vista a este se ir adaptando melhor ao ambiente e conseguir agir com mais eficiência inserido nele. E a parte mais antiga do cérebro, o rinencéfalo (cujo nome é composto por duas palavras significando «cheiro» e «cérebro»), que compreende as áreas olfativas e límbicas, parece ter-se desenvolvido inicialmente a partir de estruturas olfativas. O que indica que provavelmente a capacidade para experimentar e expressar emoções se terá desenvolvido a partir da habilidade para processar os odores. Só mais tarde na evolução darwiniana se parecem ter desenvolvido outras estruturas límbicas como o complexo amígdala-hipocampo.
Como no caso das emoções básicas, a resposta imediata aos odores transmite uma mensagem simples e binária: ou se gosta ou não se gosta; fazem-nos aproximar ou evitar. E verifica-se que, quando uma pessoa sofre um trauma que a faz perder o olfato, o impacto se torna por vezes devastador: as experiências de comer ou fazer amor ou mesmo passear numa manhã primaveril ficam extremamente diminuídas. E há casos em que se verifica que há uma diminuição de intensidade mesmo em todas as experiências emocionais.
As memórias que incluem lembrança de odores têm tendência para ser mais intensas e emocionalmente mais fortes. Um odor que tenha sido encontrado só uma vez na vida pode ficar associado a uma única experiência e então a sua memória pode ser evocada automaticamente quando voltamos a reencontrar esse odor. E a primeira associação feita com um odor parece interferir com a formação de associações subsequentes (existe uma interferência proactiva). É o caso da aversão a um tipo de comida. A aversão pode ter sido causada por um mal estar que ocorreu num determinado momento apenas por coincidência, nada tendo a ver com o odor em si; e, no entanto, será muito difícil que ela não volte sempre a aparecer no futuro associada a esse odor.