edubun
Português

Física

Movimento, forças, energia, ondas, luz, eletricidade e magnetismo, com laboratórios para lançar bolas, testar uma montanha-russa, montar circuitos e traçar raios.

ExplicaçãoSimulaçãoDiagramaPraticar

Sete cursos, de uma bola lançada a um motor

A física aqui começa com objetos cujo movimento você pode observar e termina nas correntes e nos campos dentro de um motor. Os exemplos resolvidos e a maioria dos números vêm de OpenStax College Physics 2e, com constantes do NIST e alguns dados espaciais da NASA. Todos os cursos apresentam os cálculos completos. Cada unidade termina com um resumo e um questionário com respostas explicadas.

Movimento antes das forças, forças antes da energia

Comece com Movimento: posição, rapidez, aceleração, gráficos do movimento, queda livre, projéteis e resistência do ar, em sete unidades. Forças retoma as perguntas deixadas por Movimento, com as três leis de Newton, atrito, peso e pêndulo. Depois, Energia aprofunda o estudo de trabalho, energias cinética e potencial, conservação e potência.

Os outros quatro podem ser estudados em qualquer ordem. Ondas e som aborda comprimento de onda e frequência, som, interferência, ondas estacionárias em cordas e tubos e o espectro eletromagnético. Luz passa por sombras, espelhos, refração, lentes e o olho, cores e o longo esforço para medir a velocidade da luz. Eletricidade vai da carga e da lei de Ohm aos circuitos em série e em paralelo, à conta de luz e à segurança; Magnetismo, dos polos e linhas de campo ao campo terrestre, eletroímãs, motores e geradores.

Cálculos que vale a pena saber fazer

Explique por que um carro a 100 km/h tem quatro vezes a energia cinética que tem a 50 km/h. Calcule que uma bola lançada a 20 m/s e 45° fica no ar por 2.9 segundos e cai a cerca de 41 m. Diga por que uma pessoa de 70 kg pesa aproximadamente 687 N na Terra e 113 N na Lua, mantendo a mesma massa. Cronometre um pêndulo de 99.4 cm de comprimento e confira os 2 segundos por oscilação. Converta um intervalo de 3 segundos entre o relâmpago e o trovão em uma distância de cerca de 1 km.

Quatro laboratórios para pôr as fórmulas em prática

O laboratório de movimento lança uma bola na Terra, na Lua ou em Marte e faz oscilar um pêndulo, medindo seu tempo como um cronômetro. O laboratório de energia opera uma montanha-russa com barras de energia potencial, energia cinética e calor e, no curso de magnetismo, desenha linhas de campo ao redor de ímãs e de uma bobina cujo número de espiras e corrente você ajusta. No laboratório de circuitos, você fecha interruptores, arrasta lâmpadas para os espaços vazios e vê um fusível queimar quando três lâmpadas fazem passar 1.5 A por um fusível de 1 A. O laboratório de ondas representa cordas, molas, som em um tubo e uma cuba de ondas, além de traçar raios na água, no vidro e em lentes com a lei de Snell.

Intuições que a física contraria

Um objeto mais pesado não cai mais rápido quando não há ar, como mostram o martelo e a pena soltos na Lua em 1971. Agitar uma corda mais depressa não faz sua onda viajar mais rápido; a corda determina a velocidade. Aceleração negativa nem sempre significa redução da rapidez. Segurar uma sacola parada não realiza trabalho no sentido físico, por mais que seu braço se canse. O polo magnético próximo ao Polo Norte geográfico é, em termos de ímãs, um polo sul. E um espelho com apenas metade da sua altura mostra seu corpo inteiro, não importa onde você fique.

Perguntas sobre esta matéria

Qual é a diferença entre distância e deslocamento?

Distância mede todo o caminho percorrido; deslocamento compara a posição final à inicial e inclui direção. Andar cinco metros a leste e três a oeste dá oito metros de distância, mas só dois metros a leste de deslocamento. Uma volta completa retorna ao início, zerando o deslocamento, mas não a distância. Movimento

A velocidade média pode ser zero enquanto a rapidez média é positiva?

Sim: a velocidade média usa deslocamento, enquanto a rapidez média usa distância. Um ciclista que percorre seis quilômetros de ida e seis de volta em uma hora cobre doze e termina no início. Sua rapidez média é doze quilômetros por hora e a velocidade média é zero, pois a variação líquida de posição é zero. Movimento

Um carro acelera ao fazer uma curva com rapidez constante?

Sua velocidade muda porque a direção faz parte dela, mesmo com rapidez fixa. A aceleração mede mudança de velocidade, não apenas aumento no velocímetro. Uma bola presa a um fio girando em círculo também acelera para o centro o tempo todo, apesar de manter a rapidez. Movimento

Aceleração negativa sempre significa desacelerar?

Não: o sinal indica direção em relação ao sentido positivo escolhido. Se avançar é positivo, um carro aumentando a rapidez de ré tem velocidade e aceleração negativas. Frear ao avançar também dá aceleração negativa, mas ela se opõe à velocidade e a rapidez diminui em vez de aumentar. Movimento

Como calculo a rapidez média em duas partes da viagem?

Divida a distância total pelo tempo total, sem tirar automaticamente a média das duas rapidezes. Trinta quilômetros a sessenta quilômetros por hora levam meia hora; trinta a trinta levam uma hora. Sessenta quilômetros em uma hora e meia dão quarenta quilômetros por hora, pois se passou mais tempo na rapidez menor. Movimento