Gravitação - Anel, Casca Esférica e Esfera

São apresentados alguns exemplos de aplicação sobre a força gravitacional de Newton. Em particular, será discutido o "teorema das cascas": a força de atração gravitacional de uma casca esférica com distribuição uniforme de massa sobre uma partícula localizada fora da casca, se comporta como se a massa da casca esférica estivesse concentrada em seu centro, reduzindo o problema ao da atração gravitacional entre duas partículas, A partir desse resultado, o problema da atração gravitacional de uma partícula por uma esfera homogênea de massa fica simplificado.   Mais detalhes ......

Molécula diatômica, oscilações e calor específico

Vamos analisar exemplos de oscilação de dois corpos ligados por uma mola. A partir daí, em uma abordagem sem entrar nos méritos da mecânica quântica, trataremos as oscilações dos átomos em uma molécula diatômica. 

Na sequência, discutiremos o calor específico a volume constante para um gás com moléculas diatômicas. Mais detalhes ..... 

Oscilações

Um objeto executando um movimento oscilatório, se move num vai-e-vem entre dois pontos de retorno em busca de uma posição de equilíbrio. Os pontos de retorno correspondem ao máximo deslocamento do objeto. Para oscilações com pequenos deslocamentos, a força restauradora pode ser escritas como linear com o deslocamento e voltada para o ponto de equilíbrio. Um fenômeno interessante da natureza ocorre quando um sistema oscilatório é submetido a uma força externa periódica. Dependendo da frequência de aplicação da força externa, o movimento de  oscilação pode alcançar grandes amplitudes. Mais detalhes ....

Oscilação Eletromagnética e Corrente Alternada

As bases conceituais destes temas em estudo são amplamente empregadas nas aplicações tecnológicas do mundo eletroeletrônico atual. A energia elétrica consumida nas residências, a sintonização de estação de rádio ou um modo eficaz de acoplar caixas acústicas nos equipamentos de som trabalham com tais fundamentos. Vamos estudar circuitos elétricos básicos contendo resistores, capacitores e indutores alimentados por “fem” alternada. Conforme estudamos em outros capítulos, o capacitor e o indutor armazenam energia, elétrica e magnética, respectivamente, o resistor dissipa. Com base nisso, nos circuitos osciladores, a carga e a corrente oscilam no tempo com uma frequência natural, havendo trocas de energia entre o capacitor e o indutor, já que estes dispositivos armazenam energia. Se o circuito não tiver resistência elétrica, a energia total permanece conservada no circuito, caso contrário, a resistência dissipa energia e o oscilador se torna amortecido (pode acontecer de a energia ser dissipada sem oscilação, dependendo da resistência elétrica). Em adição, se uma fonte de “fem” alternada for ligada ao circuito, teremos um oscilador forçado com o circuito recebendo energia da fonte. Uma característica marcante destes osciladores é o fenômeno da ressonância: ocorre um pico na amplitude de oscilação quando a frequência do agente externo é igual à natural do sistema. Neste caso, quando a frequência da “fem” alternada for igual à frequência natural de oscilação do circuito, haverá um máximo na amplitude da corrente. Um exemplo típico deste efeito acontece nos aparelhos de rádio quando sintonizam as frequências de transmissão das estações.  (Mais detalhes ...).

Pêndulo simples

Roteiro de uma experiência para medir a aceleração da gravidade usando um pêndulo simples (clique aqui).