Física Básica Introdução

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1 Física Básica Introdução
A física é o termo aplicado à área de conhecimento, relativo à natureza básica e fundamental da matéria e energia. Prof.: Gilson Quelhas Física Básica Apostila pág. 7-1 à 7-8

2 Matéria Matéria é qualquer substância que ocupa espaço e tem peso
Gases não têm volume nem forma definidos Temperatura e Pressão Líquidos tem volume definido, mas tomam a forma do recipiente que os contém Sólidos têm volume e forma definidos Apostila pág. 7-1

3 Características da Matéria
Volume Massa Peso Densidade Atração Inércia Porosidade Impenetrabilidade Apostila pág. 7-1; 7-2

4 Matéria simples e composta
Átomo Molécula Matéria simples (ou elemento) não pode ser reduzida quimicamente a uma substância mais simples. Matéria composta é aquela formada por alguma combinação de ele- mentos. Apostila pág. 7-2

5 Matéria simples e composta
Molécula Substância simples Substância composta Matéria simples (ou elemento) não pode ser reduzida quimicamente a uma substância mais simples. Matéria composta é aquela formada por alguma combinação de ele- mentos. Apostila pág. 7-2

6 Dicas Ponto de vista da Química Ponto de vista da Física Dica

7 1 seg. = 1/86400 de um dia solar médio
Sistemas de Medidas Sistema CGS: Centímetro; Grama e Segundo Sistema Inglês (USA): Pé; Libra e Segundo Os dois sistemas de medição mais comumente usados são: o Sistema Inglês, que ainda é, geralmente, usado nos Estados Unidos; e o Sistema Métrico, usado na maioria dos países europeus e, então, adotado pelas Forças Armadas dos Estados Unidos. O Sistema Métrico é normalmente usado em todas as aplicações científicas. USA SI 1 ft (Pé) 30,5 cm 1 lb 453,6 g 1 seg. = 1/86400 de um dia solar médio Apostila pág. 7-2; 7-3

8 Dicas Dica

9 Fluidos – Líquidos e Gases
Ambos não têm forma definida e acomodam-se na forma dos recipientes em que se encontram Ambos prontamente transmitem pressões Os gases ocupam seus recipientes completamente; líquidos apenas o equivalente ao seu volume Os gases são mais leves do que os líquidos em iguais volumes Os gases são altamente compressíveis, mas os líquidos apenas um pouco Apostila pág. 7-2; 7-3

10 Densidade Capacidade Peso do líquido = 1.497,6 lb 1tf3 = 1.497,6/24 Densidade = 62,4 lb/ft3 4ft x 3ft x 2ft = 24 ft3 A densidade de uma substância é o seu peso por unidade de volume. A unidade de volume selecionada para uso no sistema inglês para medição é o pé cúbico (lb/ft3). No sistema métrico a unidade é o centímetro cúbico (g/cm3). M=P M D V Considerar também a temperatura e a pressão, principalmente tratando-se de gases Apostila pág. 7-3

11 Densidade e Gravidade Específica
Padrões: Água para líquidos e ar ou hidrogênio para gases Formulas: As condições padrão para medição da densidade foram estabelecidas em 0oC de temperatura a uma pressão de 76cm de mercúrio – esta é a pressão média da atmosfera ao nível do mar. Também é necessário um padrão. As mesmas fórmulas são usadas para achar a densidade dos gases, substituindo água por ar ou hidrogênio. Apostila pág. 7-3; 7-4

12 Densidade e Gravidade Específica
Densímetro: mede a gravidade específica de líquidos Um líquido hidráulico tem uma gravidade específica de 0,8; 1 pé cúbico desse líquido pesa 0,8 vezes o que pesa 1 pé cúbico de água: 62,4 vezes 0,8 ou 49,92 libras. No sistema métrico a gravidade específica de um líquido ou sólido tem o mesmo valor numérico que sua densidade. Um exemplo de uso do densímetro é a medição da densidade específica do eletrólito (solução de bateria) em baterias de aeronaves. Apostila pág. 7-3; 7-4

13 Princípio de Arquimedes
Flutuabilidade Princípio de Arquimedes Um corpo sólido pesa menos submerso num líquido ou num gás do que em espaço livre, por causa da força para cima que qualquer fluido exerce sobre um corpo nele submerso. Apostila pág. 7-4

14 Cessa todo o movimento molecular
Temperatura Trabalhos científicos: Kelvin e Centigrados USA: Fahrenheit As três escalas de temperaturas largamente usadas são: A Centígrada, a Fahrenheit e a absoluta ou Kelvin. Água pura ferve Água pura congela Cessa todo o movimento molecular Apostila pág. 7-5; 7-6

15 Conversões de temperatura
Para fins de cálculos, a escala Rankine é comumente usada para converter Fahrenheit em absoluta. É necessário destacar que a escala Rankine não indica leitura de temperatura absoluta de acordo com a escala Kelvin. Apostila pág. 7-5; 7-6

16 Dicas oR ≠ oK oC = 5(oF -32) 9 oC = (oF - 32) / 1,8 oK = oC + 273
oC = oK - 273 oF = 9(oC) + 32 5 oF = (oC x 1,8) + 32 oF = 9(oK)-459,4 5 oF =(oK x 1,8)-459,4 oK =(oF +459,4)/1,8 oR = oF + 460 oR ≠ oK oF = oR - 460 Dica

17 Pressão A pressão pode estar em uma direção, várias direções ou todas as direções. O termo "pressão” é definido como uma força por unidade de área. A pressão é, normalmente, medida em p.s.i. (pounds per square inch, ou libras por polegada quadrada). Pode ser medida em polegadas de mercúrio ou, polegadas de água, se a pressão for muito baixa. Sólido Líquido Gás Apostila pág. 7-7

18 PRESSÃO, é Força aplicada por uma unidade de medida específica.
Dicas FORÇA, é a medida usada para determinar a intensidade de ação que um corpo tem sobre outro corpo. Pressão PRESSÃO, é Força aplicada por uma unidade de medida específica. Força Dica

19 Pressão Atmosférica - Generalidades
O Peso de uma coluna de ár de 1 pol2 desde o limite da atmosfera até o nível do mar: 14,7 psi Apostila pág. 7-7

20 Pressão Atmosférica - Generalidades
A atmosfera se estende acima de 900Km (500 milhas) A troposfera é a camada que fica na superfície e se estende em torno de 14Km (7,5 milhas) A pressão atmosférica ao nível do mar é de 14,7 p.s.i. A pressão atmosférica diminui aproximadamente 1,0 p.s.i a cada pés de altitude Abaixo do nível do mar a pressão atmosférica aumenta Apostila pág. 7-7

21 A pressão absoluta (psia) é soma das duas pressões: 114,7psia
100psig dentro do cilindro A pressão absoluta é igual a pressão atmosférica mais a pressão do indicador (ex.: 100 p.s.i.g. – libras por polegada quadrada indicada) é igual a 100 p.s.i. + 14,7 p.s.i. ou 114,7 p.s.i.a. – libras por polegada quadrada absoluta. A pressão absoluta é medida da pressão zero absoluta, preferivelmente, do que da normal ou da pressão atmosférica. A temperatura absoluta é usada nos cálculos de mudanças no estado dos gases. Também é necessário o uso da pressão absoluta para esses cálculos. 14,7psi fora do cilindro A pressão absoluta (psia) é soma das duas pressões: 114,7psia Apostila pág. 7-7

22 Incompressibilidade e expansão dos líquidos
Todos os líquidos não se expandem na mesma quantidade para um certo aumento de temperatura. A compressão dos líquidos, que é a redução do volume que eles ocupam, mesmo sob extrema pressão, é tão pequena, que pode ser considerada desprezível. Os líquidos geralmente se expandem quando aquecidos. Esta ação é normalmente conhecida como expansão térmica. A maioria dos óleos se expandem mais do que a água. Os sistemas hidráulicos das aeronaves contém meios de compensar esse aumento de volume, de modo a evitar danos ao equipamento. Apostila pág. 7-7

23 Características de compressibilidade e expansão
Gases e Líquidos Características de compressibilidade e expansão PRÓXIMA AULA Apostila pág. 7-8 à 7-16

24 Até a próxima Física Básica Techal Prof.: Gilson Quelhas
Exercícios Teste 1: 1 a 20