ENEM

Física 6:

Trabalho Potência e Energia:

- Energia trata-se de uma grandeza que está associada ao movimento, ou à capacidade de realização de movimento.

- Considere uma força que passe a atuar em um corpo, inicialmente em repouso. O trabalho de uma força constante é dado por:

- No mundo em que vivemos, podemos dizer que um dos conceitos físicos mais importantes é o de energia, pois ela está presente em praticamente tudo o que fazemos diariamente.

- Já a potência de uma força representa a rapidez com que ela realiza um trabalho ou, ainda, a rapidez com que a energia é transformada em outras formas de energia. Por exemplo, para uma pessoa subir até o oitavo andar de um prédio, ela pode usar o elevador ou as escadas.

- Para determinar a potência média de uma força, devemos lembrar que ela representa o trabalho realizado, ou a energia transformada, por unidade de tempo. Sendo assim, podemos escrever:

Força de atrito e dinâmica do movimento circular:

- Quando empurramos ou puxamos um determinado objeto tentando movê-lo, percebemos que existe certa dificuldade para colocá-lo em movimento. Essa dificuldade deve-se à força de atrito, que é uma força que se opõe ao movimento de objetos que estão sob a ação de uma força.

- A força de atrito deve-se à existência de rugosidades na superfície de contato do objeto com o solo. Essas rugosidades não são observadas macroscopicamente, mas são elas que dificultam o movimento.

- Do tipo dos materiais que estão em contato: cada material tem suas características próprias. Quanto mais "lisos" ou "polidos" estiverem os objetos em contato, menor será a força de atrito. Essa propriedade é definida numericamente pelo coeficiente de atrito, que pode ser dinâmico ou estático, possuindo um valor diferente para cada material.

- Força normal: trata-se da reação normal à superfície sobre a qual o corpo está apoiado e depende do peso do objeto. Quanto maior for a força normal, maior será a força de atrito.

- O movimento circular é resultado da aplicação de uma força centrípeta perpendicular à direção da velocidade de um corpo que se move com velocidade constante ou variável.

- Esse movimento pode ser uniforme, caso a velocidade de rotação seja constante, ou variado, caso sua velocidade sofra variações ao longo do tempo.

- O movimento circular ocorre quando uma força de módulo constante é aplicada em uma direção perpendicular à velocidade de um móvel, de forma que o módulo dessa velocidade mantenha-se constante, alterando somente sua direção e seu sentido. A força aplicada nesse caso é denominada força centrípeta.

- Para que seja melhor entendido, o movimento circular é dividido em duas partes: a parte angular e a parte espacial. Enquanto o móvel desloca-se no espaço, o ângulo formado em relação ao seu eixo de rotação também varia. Por isso, ao tratarmos do movimento circular, falamos de conceitos como deslocamento angular e velocidade angular.

- No movimento circular uniforme (MCU), a velocidade tangencial com a qual o móvel desloca-se permanece constante e pode ser escrita como a divisão entre o deslocamento (ΔS) e o intervalo de tempo do movimento (Δt):

Indução Eletromagnética:

- De acordo com a lei de Faraday, quando há variação de fluxo de campo magnético em algum circuito condutor, como em uma bobina, uma força eletromotriz induzida (tensão elétrica) surge nesse condutor.

- Fluxo magnético, por sua vez, diz respeito à quantidade de linhas de campo magnético que atravessam uma área. Essa grandeza física, medida em Wb (Weber ou T/m²), relaciona a intensidade do campo magnético com a área e o ângulo entre as linhas de campo magnético e a reta normal da área.

- Apesar de a indução eletromagnética ter sido uma descoberta de Faraday, ele não a deduziu matematicamente, nem pôde explicar a forma como a força eletromotriz surgia no circuito, essas implementações surgiram depois, pelas mãos de Heinrich Lenz e Franz Ernst Neumann, moldando a lei de Faraday na forma como a conhecemos atualmente.

- A contribuição de Lenz, por sua vez, foi relacionada ao princípio da conservação da energia. Lenz explicou qual devia ser a direção da corrente elétrica induzida pela variação de fluxo magnético. De acordo com ele, a corrente elétrica que é induzida sempre surge de modo a opor-se à variação de fluxo magnético externo.

- Vamos conhecer algumas aplicações diretas da indução eletromagnética, entre elas podemos citar os geradores de corrente alternada, os transformadores e os motores elétricos.

Gravitação:

- A Lei da Gravitação Universal estabelece que, se dois corpos possuem massa, eles sofrem a ação de uma força atrativa proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional a sua distância.

- Todos os corpos do universo atraem-se mutuamente com uma força proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado de sua distância;

- A Lei da Gravitação Universal é definida em termos da Constante de Gravitação Universal, cujo módulo é igual a 6,67408.10-11 N.m²/kg².

- A Lei da Gravitação Universal foi descoberta e desenvolvida pelo físico inglês Isaac Newton e foi capaz de prever os raios das órbitas de diversos astros, bem como explicar teoricamente a lei empírica descoberta por Johannes Kepler que relaciona o período orbital ao raio da órbita de dois corpos que se atraem gravitacionalmente.