Pascal e a Máquina Hidráulica

Grande parte das pessoas não sabe como funcionam elevadores, macacos, volantes hidráulicos e compressores. O segredo disso tudo é a prensa hidráulica, que foi descoberta por Blaine Pascal. Ele foi um filósofo, matemático francês e claro um físico. A prensa hidráulica é um equipamento multiplicador de forças, que vem do Princípio de Pascal:

“Qualquer acréscimo de pressão exercido num ponto fluido (gás ou líquido) em equilíbrio se transmite integralmente a todos os pontos desse fluído e ás paredes do recipiente que o contém”


Desde os cortadores de lenha, até as enormes máquinas que você vê em canteiros de obras, as máquinas hidráulicas estão presentes, e estas, têm uma força e agilidades impressionantes. Convivemos diariamente com este princípio, mesmo que não o notamos. Em onde quer que você vá, onde está ocorrendo uma construção, você vê maquinas operadas hidraulicamente , como por exemplo escavadeiras mecânicas, retroescavadeiras, carregadeiras, empilhadeiras e guindastes. No avião, os sistemas de controle também são acionados hidraulicamente.

Nós não percebemos, mas encontramos a hidráulica nas oficinas mecânicas, quando os carros são erguidos para que os mecânicos possam trabalhar de baixo dele e muitos elevadores são operados hidraulicamente usando a mesma técnica. Até os carros usam a hidráulica quando freiam.

O maior benefício tecnológico decorrente do principio de Pascal foi a construção da prensa hidráulica, que como já foi dito é um dispositivo multiplicador de forças. Seu principio de funcionamento é aplicado em inúmeros instrumentos, cuja finalidade é a aplicação de forças de grande intensidade para a realização de algum tipo de trabalho. E a prensa hidráulica contêm uma fórmula que é:





Como um exemplo comum, podemos citar o elevador hidráulico:
Os elevadores hidráulicos fazem parte de nosso cotidiano e estão presentes, por exemplo, nos postos de combustíveis e na cadeira do dentista. O funcionamento desses equipamentos acontece de maneira bem simples.
O elevador hidráulico é formado por dois comunicantes, um mais fino, ambos cheios de óleo. Através de um pistão hidráulico que pode estar em baixo, ao fundo ou ao lado da cabine do elevador. Sendo a base do pistão alimentada por óleo hidráulico. Como uma seringa que se enche de água movimentando o êmbolo para fora. O pistão é abastecido por uma mangueira hidráulica de borracha. O Pistão é preso na armação de aço que sustenta a cabina.

Alunas: Sara, Laryssa, Jennifer, Laura e Fernanda.

Aristóteles e o Movimento

Alunos: Ângelo Lucas Strappazzon
Gabriel Gregório Kestring
Sérgio Vinícius Jansen


Aristóteles:


Este grande filósofo grego, filho de Nicômaco, médico de Amistas, rei da Macêdonia, nasceu em Estagira 384 a.C. Aos dezoito anos, em 367 a.C, foi para atenas e ingressou na acadêmia platônica, onde ficou vinte anos. Neste período também estudou os filósofos pré-platônicos. Em 343 a.C foi convidado pelo o Rei Felipe para a corte da Macêdonia, onde ficou 3 anos até a famosa expedição asiática, consegui um êxito da sua missão educativo-política, em 335 a.C fundou a sua escola, chamada de Liceu. Aristóteles morreu em 322 a.C.













Aristóteles contribuiu para o desenvolvimento de muitas ciências, mas, em retrospectiva, percebe-se que o valor desse contributo foi bastante desigual. A sua química e a sua física são muito menos impressionantes do que as suas investigações no domínio das ciências da vida. Em parte porque não possuia relógios precisos nem qualquer tipo de termômetro, Aristóteles não tinha consciência da importância da medição da velocidade e da temperatura. Ao passo que os seus escritos continuavam a ser considerados impressionantes pelo próprio Darwin, a sua física estava já ultrapassada no século VI d.C.

Aristóteles distingue quatro espécies de movimentos:
1) Movimento Substancial- mudança de forma, nascimento e morte

2) Movimento Qualitativo- mudança de propriedade

3) Movimento Quantitativo- acrescimento e diminuição

4) Movimento espacial- mudança de lugar, condicionado todas as demais espécies de mudanças

A concepção aristotélica de Física parte do movimento, elucidando-0 nas análises do conceitos de crescimento, alteração e mudança. A teoria do ato e potência, com implicações metafísicas, é o fundamento do sistema. Ato e potência relacionam-se com o movimento enquanto que a matéria e forma com a ausência de movimento.

ARQUÍMEDES E O EMPUXO

História da descoberta do Empuxo

Há muitos anos a.C. em Siracusa, havia um rei chamado Hierão. Um dia, Hierão encomendou uma coroa com um joalheiro, entregando a ele o ouro necessário para a confecção da coroa. Quando o artesão terminou a coroa, foi entregá-la ao rei, que ficou muito feliz, pois a coroa era realmente muito bonita, porém, ficou desconfiado de que o artesão tivesse substituído por prata, parte do ouro que lhe tinha entregado. O rei tinha um amigo muito esperto, que era Arquimedes. Arquimedes sabia matemática, física, engenharia e muitas outras coisas. Então, Hierão encarregou Arquimedes de verificar se a coroa era feita de puro ouro. Arquimedes pensou diversas vezes no problema e não conseguia achar uma solução para desmascarar o joalheiro. Um dia, enquanto tomava banho, Arquimedes percebeu que a media que entrava na banheira, a água da banheira transbordava mais. Descobriu então, que um corpo imerso na água se torna mais leve devido a uma força exercida pelo líquido sobre o corpo, vertical e para cima, que alivia o peso do corpo. Essa força, do líquido sobre o corpo, é denominada empuxo. Portanto, num corpo que se encontra imerso em um líquido, agem duas forças: a força peso, devida à interação com o campo gravitacional terrestre, e a força de empuxo, devida à sua interação com o líquido.

Princípio do Empuxo

Empuxo é uma força que atua de baixo para cima, que é ao contrário da gravidade. Navios conseguem flutuar sobre a água por isso, por exemplo. É uma força hidrostática exercida por um fluido (a água) sobre um corpo (o navio). Um corpo só irá afundar ou não em um meio liquido dependendo da gravidade e do empuxo. Caso a gravidade seja maior, o corpo afunda; caso o empuxo seja maior, ele flutua mesmo se tiver sido colocado já dentro do liquido. Se as forças forem iguais, serão nulas fazendo que o corpo fique em repouso na posição em que foi abandonado, exemplo os submarinos submersos que fica em repouso a certa profundidade pelo seu peso ser igual ao empuxo.

Arquimedes descobriu que quando se deita em um berlinde, num copo cheio de água, a água trasborda porque dois corpos não podem se ocupar ao mesmo tempo, mesmo espaço. A porção de água que transborda tem um volume igual ao do berlinde. Agora se imaginamos um quilo de ferro e um quilo de plástico, o que tem menor volume é o ferro, porque é mais denso.

Aplicações na flutuação dos corpos

Segundo o princípio de Arquimedes, quando temos um corpo na superfície de um fluído cujo peso é anulado (igual em módulo) pelo empuxo que ele sofre antes de estar completamente submerso, o corpo irá flutuar sobre ele, quando abandonado. Baseado nessa aplicação são construídos todos os tipos de barcos e navios. Quando um corpo tiver uma densidade média maior que a densidade de um determinado fluído, ele não poderá flutuar, e acabará afundando se for solto na sua superfície.

Grupo 4 - Galileu Galilei e o Movimento

Alunos: Ana Cristina Bertoldi, Giovana Carolina, Helder Carlos Boos e Patricia Royer.

Galileu Galilei mais um grande Gênio!

Fonte da Imagem: www.ra.didaxis.pt/nfq/images/personalidades/perso.5.jpg

Como será que alguém pode pensar em tantas teorias e explicações para as mais diversas situações e acontecimentos a nossa volta. Concordamos que esse é um fato difícil de imaginar, mas foi assim que Galileu Galilei conseguiu tornar-se um marco na história, por propor as mais diferentes e até mesmo alucinantes teorias para sua época.

Mini-Biografia Animada

Fonte do Vídeo: www.youtube.com/watch?v=BUZOq87S9FQ

Explicação de Galileu sobre a Queda dos Corpos

Galileu aparece na história para retirar a afirmação de Aristóteles sobre a queda dos corpos. Já que Aristóteles acreditava que os corpos mais leves ou mais pesadaso fossem soltos na mesma altura nunca chagariam juntos ao chão, na verdade sempre o mais pesado chageria primeiro. Mas pelo visto Galileu viu que isso estava errado e reafirmou a teoria dizendo que esses corpos poderiam sim chegar juntos ao chão depois de soltos, não importando a sua massa.

Queda Livre

É interessante saber desse fato, pois a queda livre despreza a força que o ar exerce contra o movimento, retardando-o. Ao soltarmos uma pedra e uma pena da mesma altura, é facil ver que a pedra chegará primeiro, indo conta a teoria de Galileu, mas isso só ocorre porque a pena está recebendo uma força oposta exercida pelo ar, retardando sua queda, a pedra não é retardada, pois essa resistencia torna-se desprezível. Assim se esses mesmos obejtos fossem colocados no vácuo, sem a resistência do ar, chegariam juntos ao chão.

OBS: Com esse fato ele percebeu que existe uma Acelaração Gravitacional, pois obersvou que a queda dos corpos é acelerada e com um valor constante. Essa aceleração é devido ao campo gravitacional da Terre que puxa tudo para o centro. O valor dessa acelaração é aproximadamente 9,8 m/s2, quando se está ao nivel do mar.

Será lenda ou verdade?

Talvez apenas uma louco fosse capaz de subir a Torre de Pisa e de lá soltar duas esferas, para confirmar suas teorias, mas foi isso que dizem que Galileu fes. Muitos não acreditam, dizem que é besteira, entretando outros afirmam de geração após geração que isso verdadeiramente ocorreu e até agora nenhum dos lados conseguiu uma prova definitiva.

> A literatura conta que do alto da Torre de Pisa, Galileu lançou uma bola de 10 gramas e outra de 1 grama e assim ambas tocaram o solo em tempos diferentes contrariando a teoria de Galileu, mas ele explicou a ocorrência dizendo que os objetos só teriam chego juntos ao chão se a experiência tivesse ocorrido no vácuo.

Fonte da Imagem: eds.salles.blog.uol.com.br/images/torrepisa.jpg

> Agora é só imaginar o tão lunático que alguém poderia ser para ir até o topo dessa torre, para apenas provar a sua teoria de que a massa não influi na velocidade de queda...

O que será que Galileu estava pensando ao fazer isso ?

Galileu e a Inércia

Com tanto anos estudando a queda dos corpos, ele conseguiu a elaborar uma ideia, que mais tarde viria a ser discutida por Isaac Newton. Essa idéia era baseada na descoberta de uma nova propriedade física da matéria a Inércia, assim Galileu foi o primeira a afirmae que essa propriedade tinha como força resultante um valor nulo, ou seja, zero. Com esse valor em maõs, ele expressou sua teoria dizendo que um corpo em repouso continuará em repouso e um corpo em movimento continuará em movimento retilineo uniforme. Mesmo depois com as intervenções de Newton esse teoria continuou com o mesmo principio de ideias propostas por Galileu.

> A foto abaixo mostra perfeitamente o que ocorre quando um ônibus freia. O ônibus para, mas os passageiros tendem, por Inércia a conitnuar o movimento.

Fonte da Imagem: www.mundoeducacao.com.br/upload/conteudo_legenda/ff0149a0f4c2382d4c5566cf27339ba6.jpg

Grupo 5 - Leis de Newton

Alunos: Flávio Gebien, Guilherme Augusto, Daniel Fernando, Matheus Baumbartem, Eduardo Vronski


Sir Isaac Newton 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 renomada 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.

Fonte:pt.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton

Princípio da Ação e Reação (3ª Lei de Newton)

Princípio da Ação e Reação (3ª Lei de Newton)

Para toda ação há uma reação da mesma intencidade, mesma direção, porém sentidos opostos obs.: Não se anulam pois estão aplicadas em corpos diferentes.


Aplicações:

> O movimento de uma nave espacial ou de um avião a jato é conseqüência da força de reação dos gases por ele expelido. Experimente encher um balão segurando-o apenas com dois dedos e em seguida libere-o abrindo os dedos. Esse é o princípio fundamental de funcionamento dos foguetes - uma aplicação do princípio da ação e reação, veja o giff abaixo.

>Ao correr sobre a canoa, o canoeiro aplica sobre ela uma força F, esta por sua vez, reage aplicando no canoeiro uma força -F. As forças F e -F formam um par ação-reação. Ao saltar a força aplicada pelo canoeiro cresce, mas a força aplicada pela canoa também aumenta, de modo que ação e a reação são sempre iguais em módulo. Se o canoeiro usasse os remos, eles aplicariam uma força na água empurrando-a para trás, a água reagiria com uma força de mesmo módulo e direção empurrando os remos para frente, veja o giff abaixo .

>Na animação abaixo, o canhão aplica uma força de ação no projétil lançando-o para frente, este por sua vez reage com uma força de mesmo módulo e mesma direção, mas sentido contrário, o que provoca um recuo no canhão.

























Fonte:exatas.net/dinamica_leisdenewton

Princípio Fundamental da Dinâmica (2ª Lei de Newton)

Princípio Fundamental da Dinâmica (2ª Lei de Newton)

Para corpos com a mesma aceleração, a força resultante é proporcional à massa do corpo, e, para corpos de mesma massa, a força resultante é proporcional à aceleração.

A combinação desses resultados levou Newton a relacionar a força resultante com a massa do corpo e com a aceleração, por meio da expreçao:

F = ma

Aplicações:

> Uma força resultante de 80N age em um bloco de 50 kg, inicialmente em repouso, durante 10 segundos. Aplicando a 2ª Lei de newton obtemos a aceleração. a=1,6 m/s².

> Na animação abaixo, o namorado de lála (docinho, em boa forma) está tentando manter o bloco em repouso. Sabe-se que a massa do bloco é de 50 kg e a aceleração da gravidade aproximadamente 10 m/s². De acordo com o princípio da inércia se o corpo está em repouso a resultante das forças que atuam sobre ele é nula. Atuam sobre o corpo o seu peso e a força do Musculoso Docinho, em sentidos opostos. Temos então:

F_resultante = F_Docinho - P

0 = F_Docinho - P

F_Docinho = P = m.g = 50 . 10 = 500 N

Fonte: exatas.net/dinamica_leisdenewton