A luz

Porque é que vemos os objectos?

Nós vemos os objecto porque existe luz para iluminar o objecto.

A luz chega aos nossos olhos através de um triângulo de visão, ou seja o corpo luminoso envia luz através dos raios luminosos e iluminam o objecto, este por sua vez projecta a luz para os nossos olhos.

P.S. Um corpo luminoso produz a sua própria luz, ao contrário de um corpo iluminado que reflecte ou transmite a luz que recebe dos outros.

Fontes de luz

As fontes podem ser naturais, é o caso das estrelas e dos pirilampo, ou artificiais que é o caso das lâmpadas e dos lasers.

Lasers

Classificação dos feixes quanto ao modo de propagação
A luz propaga-se em linha recta e radialmente em todas as direcções.
Cada uma das direcções rectilíneas segundo o qual se propaga a luz chama-se raio luminoso, a um conjunto desses raios dá-se o nome de feixe luminoso.

Classificação dos materiais quanto há passagem de luz

Os materiais podem ser opacos se a não os atravessa, translúcido se só uma parte da luz é que o consegue atravessar, ou então transparente caso a luz o atravesse totalmente.

Devido à propagação rectilínea da luz, sempre que um feixe de luz é interceptado por um material opaco, surge uma sombra e uma zona de penumbra. A sombra é totalmente escura por que não luz nenhuma A penumbra é escura mas não totalmente, pois apresenta uma claridade variável, da zona penumbra vê-se uma parte da fonte luminosa.

Reflexão da luz

A reflexão da luz é a mudança de direcção ou de sentido que ocorre quando os rais luminosos incidem em certas superfícies. Nas superfícies polidas, como os espelhos, ocorre a reflexão regular da luz, ou apenas reflexão da luz. Nas superfícies rugosas, como os tapetes, ocorre a reflexão difusa da luz, ou simplesmente difusão da luz.


Leis da reflexão

• O raio incidente, o raio reflectido e a normal estão no mesmo plano;
• Os ângulos de incidência e de reflexão são iguais, ou seja tem a mesma amplitude

Formações de imagens em cada tipo de espelho

Os espelhos são superfícies polidas que reflectem  regularmente a luz e, por isso, permitem obter imagens nítidas dos objectos. Existem vários tipos de espelho mas eu só vou falar dos espelhos planos e esféricos.

Espelhos planos

As imagem obtidas em espelhos planos tem as seguintes características:

• são direitas e do mesmo tamanho que o objecto;
• estão à mesma distância do espelho que o objecto;
• são virtuais, pois não se conseguem projectar num alvo;
• são lateralmente invertidas (simétricas), isto é, a parte esquerda da imagem corresponde à parte direita do objecto.

Espelhos esféricos

Os espelhos esféricos podem ser côncavos ou convexos. Nos espelhos côncavos, a superfície polida é a parte interior de uma superfície esférica. No espelhos convexos, a superfície polida é a parte exterior de uma superfície esférica.

As imagens obtidas em espelhos convexos tem as seguintes características:

• É direita e menor que o objecto;
• Simétrica do objecto em relação ao espelho;
• Virtual, pois parece formar-se atrás do espelho.

As imagens obtidas em espelhos convexos tem as seguintes características:

• É direita e maior que o objecto;
• Direita
• Virtual

Refracção da Luz
A refracção é a mudança de direcção de uma a onda ao atravessar a fronteira entre dois meios com diferentes índices de refracção. A refracção modifica a velocidade da propagação e o comprimento da onda, mantendo uma propagação directa. Ou seja mais especificamente a refracção ocorre quando a luz passa de um meio óptico para outro, onde a velocidade de propagação é diferente.

Quando a luz passa para um meio mais denso, exemplo do ar para a água, o raio aproxima-se da normal. Mas quando a luz passa para uma meio menos denso, exemplo do vidro para o ar, o raio afasta-se da normal.
Devido à refracção da luz, um objecto submerso parece estar mais próximo da superfície do que realmente está.

Reflexão Total
A reflexão total ocorre quando a luz, vindo do meio mais denso, incide na superfície\ de separação dos dois meios com um ângulo de incidência superior ao ângulo critico.
Ângulo critico - é o ângulo de incidência  para o qual o ângulo de refracção é de 90º

Fibras ópticas

As fibras ópticas são tubos finíssimos feitos de vidro ou de plástico, nos quais a luz se propaga sem se transmitir para o exterior, devido ao fenómeno de reflexão total.

Nas fibras ópticas ocorre uma reflexão devido ao ângulo de incidência ser maior que o ângulo critico.

As fibras ópticas tem aplicações nas televisões de cabo, nas telecomunicações, na medicina e etc.

 

Lentes

As lente são meios ópticos transparentes em que uma das superfícies é curva. As lentes podem ser convergentes ou divergentes.

Lentes convexas ou convergente

As lentes convergentes possuem bordos delgados e têm maior espessura no centro, fazendo convergir os raios de luz paralelos ao eixo principal (real).

As imagens podem ser reais, invertidas e maiores do que o objecto.

Lentes côncavas e divergentes

As lentes divergentes possuem bordos mais espessos do que no centro, fazendo divergir os raios paralelos ao eixo principal, de modo que o prolongamento dos raios refractados para trás da lente se encontram num ponto: o foco principal (virtual).

As imagens são sempre virtuais, direitas e menores do que o objecto.

O olho

O nosso olho possui uma lente, o cristalino, que faz convergir os raios de luz de forma a que a imagem se forme na retina. Esta imagem é real, invertida e menor que o objecto. O cristalino tem a capacidade de mudar de forma, para que vejas os objectos sempre focados, quer estes estejam próximos ou afastados de ti. A esta capacidade do cristalino se adaptar chamamos de poder de acomodação.

Funcionamento do olho

Os raios de luz provenientes dos objectos que nos rodeiam entra dentro do nosso olho, passando pela córnea, pela pupila e depois atravessando o cristalino, para se formar sobre a retina. A imagem formada é uma imagem invertida, pois os raios de luz cruzam-se dentro do nosso olho. é o cérebro que interpreta e descodifica estes sinais que lhe chegam através do nervo óptico, de forma a que possamos ver correctamente.

Constituintes do olho

O globo ocular recebe este nome por ter a forma de um globo, que por sua vez fica acondicionado dentro de uma cavidade óssea e protegido pelas pálpebras. Possui no seu exterior seis músculos que são responsáveis pelos movimentos oculares e também três camadas concêntricas unidas entre si com a função de visão, nutrição e protecção.

Existe ainda o humor aquoso que é um líquido incolor e que existe entre a córnea e o cristalino. O humor vítreo é uma substância gelatinosa que preenche todo o espaço interno do globo ocular também entre a córnea e o cristalino. Desta forma é possível manter a forma esférica do olho.

O cristalino é uma espécie de lente que fica dentro de nossos olhos. Está situado atrás da pupila e orienta a passagem da luz até à retina. A retina é composta por células nervosas que levam a imagem através do nervo óptico para que o cérebro as interprete.

O olho ainda apresenta, as pálpebras, as sobrancelhas, as glândulas lacrimais, os cílios e os músculos oculares. A função dos cílios ou pestanas é impedir a entrada de poeira e o excesso da luz. As sobrancelhas também têm a função de não permitir que o suor da testa entre em contato com os olhos.

A membrana conjuntiva é uma membrana que reveste internamente duas dobras da pele que são as pálpebras. São as responsáveis pela protecção dos olhos e por espalhar o líquido que conhecemos como lágrima. Esse líquido é produzido nas glândulas lacrimais e a sua função é lavar e lubrificar o nosso olho.

Defeitos de visão
A maioria dos problemas de visão deve-se a anomalias de focagem da luz na retina, sendo consideradas anomalias refractivas. Os problemas de visão mais comuns são a miopia, a hipermetropia, o astigmatismo e a presbiopia.

Miopia
Na miopia, a imagem dos objectos distantes é focada à frente da retina e não sobre ela. A miopia é consequência de um globo ocular demasiado longo ou do cristalino demasiado convergente. É corrigida com lentes divergentes.

Hipermetropia
Na hipermetropia, a focagem da imagem dos objectos é feita atrás da retina, devido a uma deficiência no globo ocular ou devido a um cristalino pouco convergente. É corrigida com lentes convergentes.

Astigmatismo

O astigmatismo está associado a curvatura irregular da córnea. Este desajuste faz com que a luz se refracte em vários pontos de retina em vez de se focar em apenas um, originando uma focagem deficiente.

Presbiopia
A presbiopia, ou «vista cansada», surge quando o cristalino perde a capacidade de focar os objectos devido à rigidez dos músculos. Manifesta-se na dificuldade em realizar tarefas que exijam uma visão muito próxima.

Dispersão da Luz branca

O fenómeno que ocorre quando a luz branca se decompõem nas diferentes radiações monocromáticas.

Ao incidir luz solar (branca) numa das faces de um prisma, a luz refracta-se, sofrendo uma decomposição nas cores do arco-íris (vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta)

Espectro da Luz branca

O espectro da luz branca é o conjunto radiações de corea (vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta).

Cores da Luz

Pode obter-se luz de qualquer cor a partir da sobreposição das três cores primárias da luz - vermelho, verde e azul. A sobreposição de duas cores primárias da luz origina uma cor secundária:

• Vermelho + Verde = Amarelo
• Vermelho + Azul = Magenta
• Verde + Azul = Ciano

Cor dos Objectos Opacos 

Os matérias opacos são aqueles que não permitem que a luz os atravesse, absorvendo ou reflectindo, total ou parcialmente, todas as radiações que recebem.

Os objectos  pretos são aqueles que absorvem todas as radiações do espectro visível.

Os brancos reflectem todas as radiações do espectro visível.

A luz como onda electromagnética

 A luz é uma onda electromagnética e, como tal, propaga-se no vazio. Pode definir-se período, frequência, comprimento de onda e amplitude.

Espectro Electromagnético

Além da luz visível, existem outros tipos de ondas electromagnéticas, como os raios X, as radiações ultravioletas e infravermelhos.

Ao conjunto das várias radiações electromagnéticas chama-se espectro electromagnético.

Quanto maior for a frequência da radiação, maior é a energia que lhe está associada. No espectro electromagnético, estão representados várias radiações por ordem crescente dse energia (da esquerda para a direita).

Video Sobre a Vista

Já vamos no terceiro período mais umas semanas já estamos de férias. Umm sabe tão bem.

Bem neste período o tema que vamos abordar é a luz. Para que possas entrar nesta matéria de uma forma mais lúdica, toma bem atenção a este video, que arranjei no youtube!!!!

Video sobre o ouvido humano

Hoje lembrei-me que talvez se colasse este video iriam perceber melhor a matéria.
Este video fala sobre o ouvido humano é faz parte da colecção "Era uma vez... Corpo Humano".
Espere que gostem!!!!!!!!

Som

O som é produzido por vibração das partículas materiais constituintes dos corpos.
Quando um corpo vibra e faz vibrar o meio à sua volta, o som produzido propaga-se desde a
fonte sonora até aos nossos ouvidos.

Propriedades do som 

Altura do som - Propriedade que nos permite distinguir os sons agudos dos sons graves.
                   Agudos, alto ou fina -> maior frequência de ondas sonoras ou seja tem                                                          maior número de vibração por segundo.
                   Graves, baixo ou grosso -> menor frequência de ondas sonoras o seja                                                                 tem menor numero de vibrações por segundo

Intensidade do som - A intensidade do som é a propriedade que permite classificar os
sons em fortes e fracos. Está relacionada com a amplitude da onda sonora.
A amplitude da onda sonora está associada à quantidade de energia transportada pela
onda por unidade de tempo. Assim, uma maior quantidade de energia transportada
corresponde a uma maior amplitude da onda sonora. A intensidade do som depende
ainda de:

• Distância a que se encontra a fonte sonora; 
• Sensibilidade auditiva; 

Timbre - É a propriedade do som que permite distinguir sons com a mesma intensidade e altura, mas provenientes de fontes sonoras diferentes.

Velocidade da propagação do som

O som é uma onda mecânica, pelo que necessita de um ameio para se propagar. A velocidade do som depende da elasticidade, da densidade e da temperatura do meio de propagação.
De uma forma geral a velocidade de propagação do som é maior nos sólidos do que nos líquidos e maior nos líquidos do que nos gases.
O valor da velocidade da propagação do som (v) em qualquer meio pode ser obtido pelo quociente entre a distância (d) e o intervalo de tempo (Δt) que o som demora a percorrer essa distância

Formula da velocidade do som

Fenómenos do som

Reflexão do som

Eco
O eco consiste em ouvir a repetição de um som que foi produzido instantes antes. O eco resulta da reflexão do som quando este encontra superfícies duras e lisas. A reflexão é um fenómeno ondulatório que ocorre quando a onda é obrigada a mudar de direção, ao encontrar um obstáculo. A distância que o som percorre é:

D= 340 x 0,1 = 34m/s

Para que seja possível ouvir distintamente o eco do som original, é necessário que seja percorrida uma distância de igual ou superior a 17m até ao obstáculo.

Reverberação
Quando a distância entre a fonte sonora e a superfície refletora é inferior a 17m, ocorre a reverberação do som. Neste caso, não se consegue distinguir o som original do som refletido pelo que há apenas a sensação de um prolongamento do som original e os sons parecem durar mais tempo no nosso ouvido do que seria normal.

Ressonância sonora

A ressonância ocorre quando a frequência natural da vibração de um corpo é igual ou múltipla da frequência de vibração da fonte sonora. O resultado é uma maior amplitude da onda sonora e, consequentemente, um som mais forte. Certos materiais absorvem parte da energia sonora, constituindo por isso isoladores sonoros.
É por isso que em cada compartimento da casa, geralmente, temos tantos tecidos não é apenas para decorar mas sim para absorver parte da energia sonora.

Refracção do som

A refracção resulta da alteração da velocidade de propagação de uma onda, normalmente é acompanhada de alteração da direcção de propagação. Por palavras mais simples quando estamos numa sala por vezes fechada e fazemos lá muito barulho as pessoas que estão do outro lado da porta, provavelmente, iram ouvir o barulho, a isto se chama refracção (passagem do som para outro meio).

Ouvido Humano

Para conseguirmos ouvir um som, é necessário que este seja produzido pela fonte sonora, que a onda se propague num determinado meio e que chegue ao nosso ouvido, onde é percepcionado.
O ouvido humano é constituído por ouvido externo,
ouvido médio e ouvido interno.
As vibrações sonoras são captadas pelo ouvido externo (no tímpano) e transmitidas ao ouvido médio, que as amplifica e envia ao ouvido interno.
A propagação das ondas no líquido do ouvido interno origina impulsos eléctricos que são transmitidos ao cérebro pelo nervo auditivo. No cérebro, estes impulsos são descodificados e traduzidos em sons.

Espeto Sonoro

Nem todas as vibrações que atingem os nossos ouvidos são por estes percepcionadas. O conjunto de todas as frequências possíveis para as ondas sonoras é denominado por espectro sonoro. De acordo com a frequência da onda sonora, classificam-se os sons em infra-sons (frequência menor que 20Hz), sons audíveis (frequência entre 20Hz e 20 000Hz) e ultra-som (frequência maior que 20 000Hz).

Ondas

O que são as ondas?
As ondas são prolongações de propagações num meio material ou não.


Muitas pessoas acham que as ondas provocam o deslocamento do corpo, pois quando estamos num mar e nos pusermos em cima de uma boia, um tempo de pois ou saímos do mar o então enrola-mo-nos na onda pois já estamos na arrebentação. Mas isso não acontece por causa da onda mas sim por causa das correntes marítimas, pois numa onda não há transporte de matéria mas sim transporte de energia.

Classificação das ondas

• Quanto à natureza

As ondas podes ser podem ser de dois tipos quanto à natureza. Podem ser:

            Ondas mecânicas - ondas que para se propagarem necessitam de um meio material. As ondas sonoras resultam de vibração das partículas do meio onde se propagam. As ondas sonoras, tal como as ondas sísmicas ou as ondas da água do lago, são ondas mecânicas.

            Ondas eletromagnéticas - ondas que não precisam de uma meio para se propagarem pois propagam-se no vazio. As ondas luminosas são ondas eletromagnéticas.

• Quanto à direção da propagação

            Ondas longitudinais - são ondas em que a direção da propagação e a                                                         direção da vibração são coincidentes.

             Ondas transversais - são ondas em que a direção da propagação e a                                                       direção da vibração são perpendiculares.

Características das ondas periódicas

Amplitude (A) - afastamento máximo da posição de equilíbrio, expresso em metros.

Comprimento da onda (λ) - é a distância entre dois pontos consecutivos que vibram em fase, expresso em metros

Período (T) - intervalo de tempo que decorre entre a repetição das características da onda, expresso em metros.

Frequência (f) - é o numero de cristas consecutivas que passam por um mesmo ponto, em cada unidade de tempo.

formula para se calcular a frequência

    

Energia

Qual é a ideia que surge quando ouves a palavra energia?

Imaginas corrida, salto, movimento?

Mas essa ideia está errada, a energia não é um material que se cria ou destrua, traduz a capacidade de um corpo para provocar alterações em si ou noutros corpos. A unidade de medida desta grandeza física, é, no Sistema Internacional (SI) o joule - J.

Fontes de Energia

Sol                              ->   Energia Solar

Água                           ->   Energia Hídrica

Vento                          ->   Energia Eólica

Calor Interno                ->   Energia Geométrica

Biomassa                      ->   Energia de Biomassa                       ex.: restos florestais

Biogás                         ->   Energia do Biogás                           ex.: gás que é                                                                                                           produzido nos                                                                                                       aterros sanitários

Combustíveis fosseis       ->   Energia dos combustivéis fosseis      ex.: petróleo...

Combustíveis nucleares   ->   Energia dos combustíveis nucleares   ex.: urânio

Formas Fundamentais da Energia

• Energia Cinética

A energia cinética é a energia associada ao movimento de um corpo. Esta energia depende da massa do corpo (m) e da velocidade (v) a que o corpo se encontra.

A energia cinética é igual a um meio vezes a massa vezes a velocidade ao quadrado.

quando dançamos estamos-nos em movimentar

movimento dos dedos para carregar nas teclas

Energia Potencial 

A enercgia potencial e a energia que está armazenada e que pode vir a ser utilizada, esta pode ser classificada por:

• Energia potencial química  ex.: pilhas; alimentos
• Energia potencial elástica   ex.:molas, elásticos
• Energia potencial gravítica (Epg)

Energia potencial gravítica (Epg)

A energia potencial gravitica é a energia armazenada num corpo que está há superfície da Terra.

Como se calcula?

Epg = m x g x h

m -> massa do corpo (Kg)

g-> aceleração gravítica ou constante gravítica g = 98m/s2

h-> altura (m) 

Transferências e transformações 

No dia a dia, quando observamos manifestações de energia, também estamos a observar transferências de energia.

 quando se empurra um carrinho de bebé,

 numa zona horizontal, transfere-se energia para o carrinho,

 o que se manifesta sob a forma de energia cinética.

Numa transferência de energia, a energia transfere-se de um sistema designado por fonte para outro sistema designado por um receptor. A fonte cede a energia e o recetor recebe energia.

Um diagrama de fluxo de energia mostra a energia fornecida e as energias úteis e dissipadas, evidenciando a conservação de energia.

O rendimento de um aparelho é uma medida de eficiência do aparelho. Calcula-se pelo quociente entre a energia útil e a energia fornecida e exprime-se, geralmente, em percentagem:

Transferência de energia na forma de calor
O que é calor?
Em física, o conceito de calor nada tem a ver com o que tu achas que é o calor!
O calor é a palavra  utilizada para a transferência de energia.

Quando dois corpos a diferentes temperaturas são postos em contacto, há transferência de energia do corpo que se encontra a temperaturas mais altas, para o corpo que se encontra a temperaturas mais baixas, até que os dois corpos atingirem o equilíbrio térmico (quando os dois corpos estão há mesma temperatura).

• Condução térmica

Quando aquecemos uma das extremidade de uma barra metálica, segurando na outra extremidade, gradualmente vamos ficando com a que estamos a segurar mais quente até termos de tirar a mão, caso contrário queimamos-nos. A esse processo damos o nome de condução térmica.

Ou seja a condução térmica é um dos mecanismo de transferência de energia como calor.

• Convecção

Se colocares um pequeno cristal de permanganato de potássio num gobelé com água e aqueceres, observarás movimentos da água durante a dissolução do permanganato de potássio. A esses movimentos chamamos correntes de convecção. Os movimentos de água devem-se à diferença de temperaturas de densidade da água quente e fria. A água, à medida que aquece, expande-se tornando-se menos densa e , por isso, tende  subir.
À medida que a água fria mais densa das camadas superiores tende a descer, criando assim correntes de convecção.

Ou seja a convecção é um mecanismo de transferência é também um mecanismo de transferência de energia como calor mas só nos líquidos e nos gases.

Fatores que influenciam a velocidade de uma reação química

Temperatura
Quando a temperatura aumenta, aumenta a agitação da partículas, logo maior a probabilidade de ocorrerem choques eficazes, logo aumenta a velocidade da reação química.
Mas quando a temperatura diminui, diminui a agitação de partículas, logo menor a probabilidade de ocorrerem choques eficazes, logo diminuiu a velocidade da reação química.

Concentração dos reagentes (em solução)
Quando a concentração aumenta, maior o número de partículas, logo maior a probabilidade de choques eficazes, logo aumenta a velocidade de uma reação química.
Mas quando a concentração diminui, diminui o número de partículas, logo menor a probabilidade de choques eficazes, logo diminui a velocidade de uma reação química.

Estado de divisão dos reagentes sólidos
Quanto maior for o estado de divisão maior será a superfície de contacto, logo maior a probabilidade de ocorrerem choques eficazes, logo maior a velocidade de uma reação química.

Presença de Catalisadores
Os catalisadores são substâncias que alteram a velocidades de uma determinada reação química. Mas não se consomem na reação química, não são reagentes.
Ex.:  A+B+10gC -> D+ 10gC
Ex.: Bacalhau tem sal para durar mais tempo.

Os catalisadores podem ser:

• Catalisadores positivos, são aqueles que aumentam a velocidade de uma reação química;
• Catalisadores negativos, são aqueles que diminuem a velocidade de uma reação química.

Enzimas:

As enzimas são catalisadores dos seres vivos, são catalisadores biológicos. Atenção não são seres vivos.
Ex.: Amiláse, existe na saliva.