FÍSICA PRIMEIRO PERÍODO

Fisica - Primeiro Ano 
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1 - A quantidade de movimento é constante num sistema quando a resultante das forças externas for nula. Q inicial = Q final

Q=mv 

2 - Quando é que um campo de forças é dito conservativo?

Força conservativa é toda força que realiza um trabalho nulo.  Por exemplo, se o rotacional de uma força for nula, podemos calculá-la por meio do gradiente da energia potencial. Calculando em seguida o trabalho desta força num caminho fechado, veremos que o mesmo é nulo, ou seja, não depende do caminho, o que é uma característica de forças conservativas. Um exemplo importante é o rotacional do campo magnético, que é diferente de zero, ou seja, não conservativo, e que nos conduz à lei de Ampère. Logo, não existe uma energia potencial magnética nestes moldes.
Uma força conservativa é uma força que é independente da trajetória. Em outras palavras, ao mover um objeto de um ponto A a um ponto B, o trabalho total é independente da trajetória que o objeto percorre. Num sentido mais geral, uma força conservativa é qualquer força que pode ser expressa como um gradiente de um potencial escalar. O termo conservativa vem do fato de que se você levar um objeto sujeito a essa força de um ponto A a um ponto B, e retornar ao ponto A por alguma outra trajetória, não haverá perda da energia mecânica total - qualquer caminho fechado partindo do ponto A possui trabalho total nulo devido a essa força. Assim é possível definir uma energia potencial que depende apenas da posição, quando a força é conservativa. As forças conservativas mais familiares são a gravitacional, a elétrica e a elástica.

3 - Explique o que é movimento de um corpo.

 Na física, o movimento de um corpo significa uma mudança contínua na posição desse corpo relativamente a um ponto de referência.  Ou, um corpo está em movimento com respeito a um sistema de coordenadas eleito  como fixo, quando suas coordenadas variam à medida em que transcorre o tempo. Até o fim do século XIX , as leis de Isaac Newton do movimento, que possuíam como axiomas ou postulados em seu famoso Principia, estas eram a base da física clássica. Os cálculos das trajetórias e as forças dos corpos em movimento baseados na física Newtoniana ou clássica foram muito bem sucedidos até que os físicos começaram a medir e a observar fenômenos físicos muito rápidos. Em velocidades muito elevadas, as equações da física clássica não podiam calcular valores exatos. Para dirigir-se a estes problemas, as idéias de Henri Poincaré e Albert Einstein a respeito do fenômeno fundamental do movimento foram adotados no lugar de Newton. Visto que as leis de Newton do movimento supunham valores absolutos do espaço e do tempo nas equações do movimento, o modelo de Einstein e Poincaré, chamado ''relatividade'', onde valores supostos para estes conceitos com pontos zero arbitrários. Porque (por exemplo) as equações especiais da relatividade renderam resultados exatos em velocidades elevadas e o modelo de Newton não, o modelo especial da relatividade, é aceito agora como a explicação de corpos em movimento (quando nós ignoramos a gravidade). Entretanto, como uma matéria prática, as equações de Newton são muito mais fáceis de trabalhar do que as da relatividade especial e são conseqüentemente mais usadas frequentemente em física e em engenharia aplicadas. No modelo newtoniano, porque o movimento é definido como a proporção do espaço ao tempo, estes conceitos são antes do movimento, apenas porque o conceito do movimento próprio é antes da força. Ou seja as propriedades do espaço e do tempo, determinam a natureza do movimento e as propriedades do movimento, por sua vez, determinam a natureza da força. No modelo relativístico especial, o movimento pode ser pensado como  algo ou um ângulo entre um sentido do espaço e o sentido do tempo. Na relatividade especial e no espaço Euclidiano, somente o movimento relativo pode ser medido, e o movimento absoluto é sem sentido. Um objeto está em movimento, quando sua distância de um outro objeto está mudando. Se o objeto se está movendo ou não depende de seu ponto da vista. Por exemplo, a posição de uma pessoa em relação a um carro que ela dirige, esta,  não se está movendo com relação ao assento que se está sentada, mas está movendo-se com relação aos edifícios. Um ponto de referência é um lugar ou um objeto usado para a comparação, ou para determinar se algo está em movimento. Um objeto está em movimento se mudar sua posição relativa a um ponto de referência. 

4- Defina impulso e força média e mostre as suas expressões matemáticas.

Impulso é a grandeza física que determina a atuação de uma força. É a medida do esforço necessário para manter o corpo em movimento ou em repouso. 

A unidade no Sistema Internacional de Unidades para o Impulso é o N.s (newton segundo ou newton vezes segundo). Só há transferência de Impulso para um corpo se a quantidade de movimento deste corpo variar. Se a quantidade de movimento do corpo permanecer constante, ou for conservada, não haverá impulso. Obs.: A unidade do Impulso também pode ser escrita como kg.m/s, esta unidade vem da relação entre impulso e variação da quantidade de movimento.

5 - Em que consiste o teorema da energia cinética?

O trabalho mecânico W realizado sobre um corpo de massa ''m'' por uma força, é igual à variação da energia cinética do corpo:


onde :98

é a diferença da energia cinética final Kf e a energia cinética inicial Ki do corpo, ou

 =     Kf - Ki

onde:

 




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6 - Explique a força de atrito estático e a força de atrito cinético num plano inclinado.

No caso do Peso, aceleração da gravidade e forças de reação assumimos que sendo a superfície de uma mesa perfeitamente lisa, um livro escorrega sem problema algum ao se inclinar a mesa. Numa situação real, tal não é verdade, uma vez que todas as superfícies têm rugosidades. Além disso, o movimento do livro depende da inclinação da mesa e da velocidade com que se inclina esta última: quanto mais inclinada fica, mais facilmente o livro escorrega. Deve ser levado em conta a condição ou estado e a natureza das superfícies, a velocidade relativa, etc, e é descrito normalmente de forma fenomenológica como correspondendo à existência de uma força de atrito que funciona como um amortecedor da velocidade, tendo a mesma direção mas sentido oposto ao vetor velocidade do corpo:

 

 



sendo o coeficiente de proporcionalidade ƒ chamado coeficiente de atrito.

Para um corpo quase parado com a mesa horizontal, esta força é proporcional à força normal (ou força de reação) que a superfície exerce sobre o corpo, e o coeficiente de proporcionalidade é chamado o coeficiente de atrito estático:

 





 

em que ƒestatico é o coeficiente de atrito estático. Na equação anterior, estão apenas os módulos por causa de uma propriedade específica das forças de atrito: têm a mesma direção mas o sentido contrário à direção do movimento do corpo, ou seja, da velocidade do corpo (e não necessariamente à direção das outras forças que se exercem sobre o corpo). Na prática, no caso em que o corpo está quase parado, atrito mede-se através da força mínima necessária para pôr o corpo em movimento (não é possível medir a força de atrito quando o corpo está parado). Uma vez que se tem o valor da força de atrito, pode-se calcular o valor do coeficiente de atrito estático com a equação acima (o valor da força normal é o mesmo que o valor do peso do corpo quando a mesa está horizontal). No caso em que a mesa está inclinada com o livro em movimento (a escorregar), e supondo agora que a superfície é rugosa, a força de atrito é paralela à mesa opondo-se ao movimento do livro.

7 - Quais são as grandezas fundamentais da Física?

São o comprimento, o tempo e a massa.

8 - Qual é o objetivo da Física?

O objetivo da Física consiste em descobrir as leis gerais da Natureza e esclarecer, com base nelas, processos concretos. Também se pode dizer que o objetivo principal da Física é a busca da energia, esta busca que motivou o ser humano a pensar e a descobrir.

9 - Qual é o conceito matemático da velocidade instantânea?

A velocidade instantânea é definida como o limite da relação entre o espaço percorrido em um intervalo de tempo, onde este último tende a zero.