Força resultante

O resultado dos efeitos de todas as forças é igual ao de uma única força: a força resultante.

Como se somam as forças?

• começas por representar um dos vectores;
• depois, na extremidade do primeiro vector, inicias a representação do segundo;
• finalmente, unes a origem do primeiro vector com a extremidade do segundo para obteres  vector soma

RESULTANTE DE DUAS FORÇAS COM A MESMA DIRECÇÃO E O MESMO SENTIDO

Quando duas forças com a mesma direcção e o mesmo sentido actuam num corpo, a força resultante, tem:

• direcção e sentido iguais aos das duas forças;
• intensidade igual à soma das intensidades das duas forças: Força Resultante = F1 + F2

RESULTANTE DE DUAS FORÇAS COM A MESMA DIRECÇÃO MAS SENTIDOS OPOSTOS

Quando duas forças com a mesma direcção mas sentidos opostos actuam num corpo, a força resultante, tem:

• direcção igual à das duas forças;
• sentido igual ao da forla com maior intensidade;
• intensidade igual à diferença das intensidades das duas forças: Força Resultante = F1 - F2

RESULTANTE DE DUAS FORÇAS COM DIRECÇÕES DIFERENTES

Quando duas forças com direcções prependiculares entre si, actuam num corpo, a força resultante, tem:

• direcção e sentido diferentes dos das duas forças, que são determinados geometricamente;
• intensidade calculada aplicando o teorema de pitágoras: Força Resultante = Raiz quadrada de F1 ao quadrado + F2 ao quadrado.

Forças

As forças (representadas por vectores) descrevem a interacção entre dois corpos, que pode provocar:

• alteração do estado de repouso ou de movimento dos corpos;
• deformação dos corpos.

Para caracterizar uma força não basta conhecer o ser valor ou intensidade. São necessários mais três elementos:
-direcção;
-sentido;
-ponto de aplicação

As forças actuam sempre aos pares: uma das forças actua num dos corpos e a outra actua no outro corpo, quando os dois interactuam. Esta interacção pode ocorrer por contacto ou à distância (íman).

Acelaração

A acelaração é a grandeza que nos indica como varia a velocidade à medida que o tempo decorre.

• Se o movimento é acelarado, o valor da velocidade aumenta e a acelaração mede o aumento do valor da velocidade em cada segundo;
• Se o movimento é retardado, o valor da velocidade diminuiu e a acelaração mede a diminuição do valor da velocidade em cada segundo;
• Se o movimento é uniforme, o valor da velocidade é constante e a acelaração é nula - não existe acelaração.

Como se calcula:

Movimento Variado

O movimento é variado quando o valor da velocidade não é constante.

Quando o valor da velocidade aumenta, o movimento é acelarado.

Quando o valor da velocidade diminuiu, o movimento é retardado.

Gráficos velocidade - tempo

1º Gráfico :  Quando a velocidade tem aumentos iguais ao fim do mesmo tempo - movimento uniformente acelarado

2º Gráfico : Quando a velocidade tem reduções iguais ao fim do mesmo tempo - movimento uniformente retardado.

Movimento rectilíneo uniforme (m.r.u.)

Um corpo que se desloca em trajetória retilínea e possui velocidade com módulo constante (aceleração nula) está em MRU.
O valor da velocidade é igual ao valor da rapidez média.

Rapidez média e velocidade

Qual a diferença?

A rapidez média é uma grandeza escalar, ou seja, fica completamente definida através de um valor numérico e respectiva unidade de medida.

A velocidade é uma grandeza vectorial. Representa-se através de um vector. É uma grandeza que nos informa acerca da rapidez com que um corpo se move, numa determinada direção e sentido.

Como calcular a rapidez média:

É a razão entre a distância percorrida por um corpo, e o tempo que esse corpo leva a percorrê-la.

Pode calcular-se da seguinte forma:

Rapidez média = Distância percorrida / Intervalo de tempo

Em que:

Distância percorrida = Distância percorrida pelo veículo em metros (m).

Intervalo de tempo = Tempo que demorou a percorrer a distância referida, em segundos (s).

Como calcular a velocidade média:

 

Em trânsito

MOVIMENTO: Um corpo está em movimento quando a sua posição varia à medida que o tempo decorre.

REPOUSO: Um corpo está em repouso quando a sua posição não varia à medida que o tempo decorre.

DISTÂNCIA É DIFERENTE DE DESLOCAMENTO

Distância: é a medida da trajectória definida por um corpo durante o seu movimento. É uma grandeza escalar.

Descolacamento: é uma grandeza vectorial que nos indica a diferença entre o ponto de partida e o ponto de chegada de um movimento em termos de distância, mas que além disso, nos indica a direcção e o sentido desse movimento.

 NOTA : Quando um corpo descreve um movimento rectilíneo, sem inversão de sentido, a distância percorrida coincide com o valor do deslocamento.

Componentes electrónicos

Os componentes dos circuitos electrónicos são dispositivos muito pequenos que funcionam normalmente com corrente contínua de baixa intensidade e diferença de potencial também baixa.

Como funcionam os transformadores?

Os transformadores são constituidos essencialmente por duas bobinas de fio condutor em torno de um núcleo de ferro macio. As bobinas têm diferente número de espiras.

Quando a corrente eléctrica alternada passa numa das bobinas, magnetiza o núcleo de ferro. O núcleo cria um campo magnético variável que produz corrente eléctrica induzida na outra bobina.
A bobina ligada à corrente de entrada chama-se primário. A que está ligada à corrente de saída chama-se secundário.

esquema de um transformador

Quanto maior for o número de espiras de uma bobina, maior é a diferença de potencial nos seus terminais, por isso:

• se o número de espiras do primário é maior do que o número de espiras do secundário, a diferença de potencial à entrada é maior do que à saída: o transformador funciona como abaixador de tensão.
• se o número de espiras do primário é menor do que o número de espiras do secundário, a diferença de potencial à entrada é menor do que à saída: o transformador funciona como elevador de tensão.

A diferença de potencial é directamente proporcional ao número de espiras.

Diferença de potencial do primário / Diferença de potencial do secundário = nº de espiras do primário / nº de espiras do secundário.

Transporte de electricidade

As centrais, em regra geral, encontram-se a grandes distâncias dos centros populacionais. Por isso, há que transportar, a corrente eléctrica através de cabos condutores.

Durante o transporte há perdas de energia eléctrica por efeito de Joule que é importante minimizar. Para isso é necessário diminuir a intensidade da corrente, o que se consegue fazendo o transporte da corrente eléctrica em alta tensão.
Transforma-se a corrente eléctrica que sai do alternador em corrente de alta tensão, fazendo-a passar por elevadores de tensão. Só depois é transportada até às localidades.
Junto das localidades, a tensão é de novo reduzida, fazendo-a passar por abaixadores de tensão até atingir o valor adequado às instalações.
Os elevadores e abaixadores de tensão, chamam-se transformadores.

Produção de electricidade

A corrente eléctrica em larga escala é produzida nas centrais eléctricas por alternadores, que são formados por ímanes potentíssimos que se movem a alta velocidade no interior de bobinas com milhares de espiras. Esta velocidade é constantem efectuam 50 rotações por segundo. Este valor corresponde à frequência da corrente alternada produzida (50 Hz).


A fonte de energia que provoca o movimento dos electroímanes dos geradores das centrais pode ser:

• a água - centrais hidroeléctricas;
• o fuelóleo, o carvão ou a biomassa - centrais termoeléctricas;
• o vento - centrais eólicas;
• o calor - centrais geotérmicas;
• as ondas - centrais de energia de ondas;
• o urânio - centrais nucleares.

                                                 

CENTRAIS HIDROELÉCTRICAS:

Estas centrais, funcionam junto das barragens. A água da albufeira é canalizada para as pás da turbina cujos eixos estão solidários com electroímanes.

Desta forma, consegue-se o movimento das turbinas e, consequentemente, dos eixos que fazem rodar os indutores - electroímanes - no interior dos induzidos - bobinas condutoras. Produz-se assim a corrente eléctrica.

CENTRAIS TERMOELÉCTRICAS

Nestas centrais, consegue-se o movimento da turbina a partir da expansão do vapor de água. Para obter o vapor é necessário manter a água em ebulição a partir da combustão de combustíveis como o fueóleo.