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Docente: Prof. Dr. Jacson Menezes Curso: Ciências Biológicas.

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1 Docente: Prof. Dr. Jacson Menezes Curso: Ciências Biológicas

2 Mudança de horário !!! Turno da manhã Horário antigo Quarta: 9h55 - 11h35 Horário novo Sexta: 8h – 9h40 Ementa do curso 1- Física das radiações 2- Fluidos estáticos 3- Fluidos dinâmicos 4- Ondas sonoras 5- Ótica 6- Fenômenos elétricos. Referências Bibliográficas Emico Okuno, Iberê L. Caldas, Cecil Chow, Física para Ciências biológicas e biomédicas, Ed. Harbra ltda, 1986.

3 Avaliação Serão realizadas 4 avaliações: 1)Uma avaliação escrita (P1) com peso 3 2)Listas de exercícios (L) com peso 1 3)Uma segunda avaliação escrita (P2) com peso 3 4)Um seminário (S) com peso 3 A média final será então: M= (P1x0,3) + (Lx0,1) + (P2x0,3) + (Sx0,3) = 10 OBS: No caso de o aluno não atingir a média, será realizada uma terceira avaliação escrita, a qual substituirá uma das duas avaliações escritas anteriormente

4 Revisão 1-Grandeza Física: Qualquer quantidade que pode ser medida (quantificada). a)Escalar: Quando a grandeza fica completamente caracterizada por um número seguido por uma unidade de medida. EX: Pressão, massa, temperatura, etc. b)Vetorial: Quando além de um número e uma unidade de medida, é necessário também dizer a direção e o sentido. Ex: velocidade, aceleração, força, etc. EX: Uma pessoa chuta uma bola com uma força de 100 N para o fundo da sala. Quais são as características do vetor força?

5 2-Unidades de medida: Existe um sistema internacional (SI) de unidades de medida que serve para padronizá-las.

6 3- Notação científica: Medidas de números muito grandes e muito pequenos Utilização da potência de base 10. EX: diâmetro de um átomo de hidrogênio. D = 0,0000000001 m EX: Distância da terra a lua. D = 384.000.000 m Representação: X = a.10 n onde n é um número inteiro e a é um número real entre 1 e 10. EX: Colocar os números acima em notação científica.

7 4- Operações com números em notação científica a)Multiplicação: (a.10 m ).(b.10 n ) = (a.b). 10 m+n b)Divisão: (a.10 m ):(b.10 n ) = (a/b). 10 m-n c)Potenciação: (a.10 m ) n = a n.10 mn d)Soma e subtração: colocar os números na mesma potência de base 10, depois somar e subtrair as partes numéricas Exercícios 1)Coloque os números em forma de notação científica: a) 4.500.000, b) 7.000.000.000, c) 0,000000009, d) 0,000067 2)Quais dos números abaixo estão expressos corretamente em notação científica? Onde for necessário, reescreva na forma correta. a) 56 x 10 4, b) 242 x 10 -9, c) 1,3 x 10 4, d) 0,0036 x 10 3 3) Um hotel possui 150 apartamentos. Suponha que o consumo médio diário de água em cada apartamento seja de 100 l. Represente a ordem de grandeza do consumo de água nos apartamentos, em litros, durante 1 mês (30 dias).

8

9 POTÊNCIA DE 10

10 É a distância de olharmos um ramo de folhas com o braço esticado... 10 0 1 metro

11 já podemos ver os arbustos da floresta 10 1 10 metros

12 10 2 100 metros

13 Mudança de metro para km... 10 3 1 km

14 10 4 10 km

15 O estado da Flórida - USA, pode ser visto por completo... 10 5 100 km

16 Como visto por um satélite 10 6 1.000 km

17 O Hemisfério Norte da Terra, podendo-se ver parte do Hemisfério Sul. 10 7 10.000 km

18 A Terra começa ficar pequena... 10 8 100.000 km

19 Pode ser vista a órbita da Lua em torno da Terra. 10 9 1 milhão de km

20 Parte da órbita da Terra em azul 10 10 Milhões de km

21 10 11 100 milhões de km Órbitas de: Vênus, Terra e Marte.

22 Órbitas de: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte e Júpiter. 10 12 1 bilhão de km

23 o Sistema Solar e a órbita de seus planetas. 10 13 10 Bilhões de km

24 10 14 100 Bilhões de km O Sistema Solar começa a desaparecer no meio do universo...

25 O Sol se torna uma pequena estrela no meio de outras milhares... 10 15 1 trilhão de km

26 Aqui mudamos para outra grandeza.... O ano-luz A estrela sol aparece bem pequena. 10 16 1 ano-luz

27 Aqui só vemos estrelas no infinito... 10 17 10 anos-luz

28 Nada além de estrelas e nebulosas (nuvens de poeira, plasma) 10 18 100 anos-luz

29 10 19 1.000 anos-luz A essa distância as estrelas parecem se fundir. Estamos viajando pela Via-Láctea, nossa galáxia.

30 Continuamos nossa viagem dentro da Via- Láctea. 10 20 10.000 anos-luz

31 Agora chegamos na periferia da nossa Via-Láctea 10 21 100.000 anos-luz

32 Toda a Via- Láctea e também outras galáxias... 10 22 1 milhão de anos-luz

33 As galáxias tornam-se pequenos aglomerados e, entre elas, imensidões de espaços vazios. 10 23 - 10 milhões de anos-luz

34 10 22

35 10 21

36 10 20

37 10 19

38 10 18

39 10 17

40 10 16

41 10 15

42 10 14

43 10 13

44 10 12

45 10 11

46 10

47 10 9

48 10 8

49 10 7

50 10 6

51 10 5

52 10 4

53 10 3

54 10 2 Nessa viagem para cima fomos a 23ª potência de 10

55 10 1

56 Ponto inicial. 10 0

57 Podemos delinear uma folha do ramo. 10 -1 10 Centímetros

58 Nesta distância é possível enxergar as primeiras estruturas da folha. 10 -2 1 Centímetro

59 As estruturas celulares começam a aparecer... 10 -3 1 Milímetro

60 As células se definem. Pode-se ver a ligação entre elas. 10 -4 100 mícrons

61 10 -5 10 mícrons

62 O núcleo da célula já fica visível. 10 -6 1 micron

63 Novamente a unidade de medida muda para se adaptar ao minúsculo tamanho.Os cromossomos aparecem. 10 -7 1.000 Angstrons

64 A cadeia de DNA pode ser visualizada. 10 -8 100 Angstrons

65 Os blocos cromossômicos podem ser estudados. 10 -9 10 Angstrons

66 Aparecem as nuvens de elétrons do átomo de carbono. Tudo em nosso mundo é feito disso. Pode- se reparar a semelhança do micro com o macrocosmo... 10 -10 1 Angstron

67 Neste mundo em miniatura podemos observar os elétrons no campo do átomo. 10 -11 10 picometros

68 Um imenso espaço vazio entre o núcleo e as órbitas de elétrons. 10 -12 1 Picometro

69 Começamos a enxergar o núcleo do átomo, ainda pequeno. 10 -13 100 Femtometro

70 Núcleo de um átomo de Carbono 10 -14 10 Femtometro

71 Aqui já estamos no campo da imaginação científica.... face a face com um Próton. 10 -15 1 Femtometro

72 Examinando as partículas quark. Não há mais para onde ir... Pelo menos com o conhecimento atual da ciência. É o limite da matéria... 10 -16 100 Attometros

73

74 Radiação Corresponde a uma propagação de energia, sendo dividida geralmente em dois grupos: Radiação corpuscular e Radiação eletromagnética 1.1- Radiação Corpuscular: Constituída de um feixe de partículas elementares ou núcleos atômicos, tais como: elétrons, prótons, nêutrons, partículas. A energia associada a partícula de massa m com velocidade v, quando v << c é dada por: e é chamada de energia cinética da radiação.

75 1.2- Radiação Eletromagnética: Constituída de campos elétricos e magnéticos oscilantes que se propagam com velocidade c no vácuo.

76 As grandezas usadas para caracterização de uma onda eletromagnética são: comprimento de onda (λ) e frequência (f). A relação entre λ e f para ondas em geral é a seguinte: onde v é a velocidade de propagação da onda No caso particular de uma onda eletromagnética: onde c = 3x10 8 m/s 1 ângstron = 1A = 10 -10 m 1 nanômetro = 1nm = 10 -9 m 1 micrômetro = 1 m = 10 -6 m

77 1.3- Teoria dos Quanta: A radiação eletromagnética é emitida e se propaga descontinuamente, em pequenos pulsos de energia, quanta ou fótons. Assim, a onda eletromagnética apresenta também um caráter corpuscular. Nesta teoria, a energia do fóton é proporcional a frequência, isto é: onde h é uma constante universal, chamada de constante de Planck, e vale 6,63 x 10 -34 J.s Ex: Qual é a energia de um fóton de luz amarela, sabendo-se que sua frequência é de 6 x 10 14 Hz?

78 1.4- Dualidade Onda-Partícula Einstein: onda tem características corpusculares Fóton Louis de Broglie: Partículas com massa poderiam ter caráter ondulatório? Característica corpuscular Característica ondulatória Onde λ é o comprimento de onda de De Broglie

79 Em física moderna utiliza-se como unidade de energia o elétron-volt (eV). 1 eV é a energia adquirida por um elétron ao atravessar, no vácuo, uma diferença de potencial igual a 1V. 1eV = (1,6 x 10 -19 C) (1V) = 1,6 x 10 -19 J Assim a constante de Planck h assume o valor: Ex: Determine o comprimento de onda de De Broglie de um elétron como uma velocidade de 5 x 10 7 m/s. A massa do elétron vale 9,11 x 10 -31 kg.


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