Um convite à Física

Veja, como em um exemplo simples do cotidiano, podemos identificar várias entidades do mundo da

Física.

venha...

Um convite à Física

Imagine o seguinte evento descrito pelo filho à sua mãe...

mãe, o vaso caiu da mesa no chão e quebrou.

Um convite à Fisica

Podemos imaginar a mãe do menino manuseando, cuidadosamente, os vasos sobre a mesa, tomando cuidado para que os mesmos não caiam no chão e se quebrem.

Um convite à Física

Vamos transcrever o relato do menino à sua mãe de forma a começarmos a evidenciar algumas entidades da física presente nesse evento.

Acompanhe...

Um convite à Física

Um vaso sobre uma mesa alta possui energia Um vaso sobre uma mesa alta possui energia potencial em relação ao chão. Se ele cair da potencial em relação ao chão. Se ele cair da mesa, a energia será liberada e o vaso ganhará mesa, a energia será liberada e o vaso ganhará velocidade suficiente para se espatifar ao atingir o velocidade suficiente para se espatifar ao atingir o chão.chão.

Um convite à Física

Bom, vamos agora destacar algumas palavras Bom, vamos agora destacar algumas palavras dessa descrição e discorrer sobre elas. Numa dessa descrição e discorrer sobre elas. Numa leitura rápida, informal, normalmente não leitura rápida, informal, normalmente não prestaríamos atenção aos conceitos físicos prestaríamos atenção aos conceitos físicos associados às mesmas.associados às mesmas.

Vamos...Vamos...

Um convite à Física

Um vaso sobre uma mesa Um vaso sobre uma mesa altaalta possuipossui energia energia potencial potencial em relaçãoem relação ao chão. Se ele cair da ao chão. Se ele cair da mesa, a energia será mesa, a energia será liberadaliberada e o vaso e o vaso ganharáganhará velocidade suficiente para se velocidade suficiente para se espatifarespatifar ao ao atingiratingir o o chão.chão.

Um convite à Física

Muito bem. Agora, clique sobre a palavra Muito bem. Agora, clique sobre a palavra sublinhada e veja sua relação com as grandezas sublinhada e veja sua relação com as grandezas físicas.físicas.

Um vaso sobre uma mesa Um vaso sobre uma mesa altaalta possuipossui energia energia potencial potencial em relaçãoem relação ao chão. Se ele cair da ao chão. Se ele cair da mesa, a energia será mesa, a energia será liberadaliberada e o vaso e o vaso ganharáganhará velocidade suficiente para se velocidade suficiente para se espatifarespatifar ao ao atingiratingir o o chão.chão.

finalizarfinalizar

Um convite à Física

AltaAlta

A palavra A palavra altaalta quer lembrar aqui a altura que o quer lembrar aqui a altura que o vaso encontra-se do chão. A expressão da vaso encontra-se do chão. A expressão da energia potencial é dada por energia potencial é dada por E = mghE = mgh, onde , onde hh é a é a altura que o vaso está acima do chão. Qual parte altura que o vaso está acima do chão. Qual parte do vaso considerar para medir essa altura ? a do vaso considerar para medir essa altura ? a parte de cima ? a de baixo ? o meio ?parte de cima ? a de baixo ? o meio ?

voltarvoltar

Um convite à Físicapossuipossui

A energia potencial, A energia potencial, E = mghE = mgh, está como que , está como que armazenada no corpo, no exemplo, no vaso. Por armazenada no corpo, no exemplo, no vaso. Por isso se diz que, o corpo isso se diz que, o corpo possuipossui energia potencial. energia potencial. Uma vez que, ele (o vaso) tem energia Uma vez que, ele (o vaso) tem energia armazenada, ela poderá ser utilizada de alguma armazenada, ela poderá ser utilizada de alguma forma. A simples diferença de “altura” entre os forma. A simples diferença de “altura” entre os corpos lhes confere energia. corpos lhes confere energia.

voltarvoltar

Um convite à Físicaem relaçãoem relação

A expressão A expressão em relaçãoem relação quer lembrar que todas quer lembrar que todas as medidas em física são realizadas tendo-se por as medidas em física são realizadas tendo-se por base um referencial. No exemplo, consideramos o base um referencial. No exemplo, consideramos o chão como referencial e a distância do mesmo ao chão como referencial e a distância do mesmo ao referencial é zero, pois ele próprio é o sistema de referencial é zero, pois ele próprio é o sistema de referência. Já o vaso encontra-se a uma certa referência. Já o vaso encontra-se a uma certa distância do chão. Lembre-se do sistema de distância do chão. Lembre-se do sistema de coordenadas cartesianas (x,y).coordenadas cartesianas (x,y).

voltarvoltar

Um convite à Físicaliberadaliberada

Uma vez que o vaso começa a cair em direção ao Uma vez que o vaso começa a cair em direção ao chão sua energia potencial vai diminuindo pois, chão sua energia potencial vai diminuindo pois, pela expressão pela expressão E = mghE = mgh, notamos que o valor de , notamos que o valor de hh irá diminuindo até que o vaso atinja o chão. O irá diminuindo até que o vaso atinja o chão. O que está acontecendo então com a energia que está acontecendo então com a energia potencial que ele tinha inicialmente e está potencial que ele tinha inicialmente e está acabando ? está se perdendo ? Para onde está acabando ? está se perdendo ? Para onde está sendo liberada essa energia ?sendo liberada essa energia ?

voltarvoltar

Um convite à Físicaganharáganhará

O vaso O vaso ganharáganhará velocidade até atingir o chão. velocidade até atingir o chão. Como o vaso está conseguindo essa aceleração, Como o vaso está conseguindo essa aceleração, do nada? É a energia potencial se transformando do nada? É a energia potencial se transformando em energia cinética. Isto é, a energia potencial em energia cinética. Isto é, a energia potencial dada por dada por E=mghE=mgh está se transformando em está se transformando em energia cinética dada por energia cinética dada por E=mvE=mv22/2/2. Ok, a energia . Ok, a energia potencial que ele tinha inicialmente está sendo potencial que ele tinha inicialmente está sendo liberada e usada para aumentar a velocidade de liberada e usada para aumentar a velocidade de queda do vaso.queda do vaso.

voltarvoltar

Um convite à Físicaespatifarespatifar

Por que o vaso se quebra ? Penso que, se fosse Por que o vaso se quebra ? Penso que, se fosse de ferro não se de ferro não se espatifariaespatifaria mas, sendo de barro... mas, sendo de barro... Se fosse de alumínio talvez tivesse apenas se Se fosse de alumínio talvez tivesse apenas se amassado. Por que esse comportamento amassado. Por que esse comportamento diferente se eles estão caindo de uma mesma diferente se eles estão caindo de uma mesma altura? Isso nos remete ao ramo da física altura? Isso nos remete ao ramo da física conhecido como conhecido como Resistêcia dos MateriaisResistêcia dos Materiais. O que . O que faz com os materiais reajam de modos faz com os materiais reajam de modos diferentes?diferentes?

voltarvoltar

Um convite à Físicaatingiratingir

No contexto de nosso exemplo, a palavra No contexto de nosso exemplo, a palavra atingiratingir nos faz lembrar os choques mecânicos. O vaso nos faz lembrar os choques mecânicos. O vaso está caindo em direção ao chão e irá se chocar está caindo em direção ao chão e irá se chocar com ele. Nesse instante ele tem uma certa massa com ele. Nesse instante ele tem uma certa massa mm e uma velocidade e uma velocidade vv, isto é, no instante do , isto é, no instante do impacto ele tem uma certa quantidade de impacto ele tem uma certa quantidade de movimento, dada por movimento, dada por Q = mvQ = mv. Já imaginou a força . Já imaginou a força que ele fará no chão ? Por que será que o vaso que ele fará no chão ? Por que será que o vaso se quebrou ?se quebrou ?

voltarvoltar

Um convite à Física

Muito bem, vimos que uma simples frase de um menino poderá envolver altos conceitos da física. Pois é, já pensou nos usos que se pode fazer com a energia de um vaso em queda livre ?