9º ano

Forças e os seus efeitos

Uma força é toda a causa capaz de alterar o estado de repouso ou de movimento de um corpo, ou ainda de lhe causar deformações. É uma grandeza vectorial e uma manifestação de energia.

 Resultante de um sistema de forças

chama-se força resultante à força que por si só substitui todas as forças que actuam num corpo. Corresponde à soma de todas as forças.

Como se somam forças?

1. Começas por representar um dos vectores.

2. Depois, na extremidade do primeiro vector, inicias a representação do segundo.

3. Finalmente, unes a origem do primeiro vector com a extremidade do segundo, para obteres o vector soma.

A intensidade da força resultante calcula-se de diferentes formas:

1. Forças com a mesma direcção e sentido

Quando as forças têm a mesma direcção e sentido, a força resultante tem a mesma direcção e sentido e a sua intensidade é igual à soma das intensidades das forças que actuam.

2.  Forças com a mesma direcção e sentidos contrários

 Quando as forças têm a mesma direcção e sentidos contrários, a força resultante tem a mesma direcção, sentido da força de maior intensidade e a sua intensidade corresponde à diferença das intensidades das forças que actuam.

       3.  Forças com direcções perpendiculares

 

          

Quando as forças têm direcções perpendiculares, a direcção da força resultante é oblíqua à direcção das forças componentes do sistema, e obtém-se por aplicação da regra do paralelogramo ou da regra do triângulo de Stévin. A sua intensidade calcula-se pelo teorema de Pitágoras.

1ª lei de Newton  (Lei da Inércia)

 Inércia: Por si só, um corpo não é capaz de alterar o seu estado de repouso ou de movimento rectilíneo e uniforme. A inércia de um corpo é uma medida da oposição que o corpo oferece às alterações do estado de repouso e de movimento a que fica submetido. Um corpo em movimento rectilíneo e uniforme tende a continuar em movimento rectilíneo e uniforme; um corpo em repouso tende a continuar em repouso.

1ª lei de Newton: Qualquer corpo permanece no estado de repouso ou de movimento rectilíneo uniforme se a resultante das forças que actuam sobre esse corpo for nula.

                      A massa de um corpo é uma medida da inércia desse corpo.

                       Quanto maior for a massa do corpo, maior vai ser a sua inércia, mais difícil se torna alterar a sua velocidade.

2ª Lei de Newton ou Lei Fundamental da Dinâmica

Lei Fundamental da Dinâmica ou 2ª Lei de Newton: A força resultante do conjunto das forças que actuam num corpo é directamente proporcional à massa do corpo e à aceleração adquirida por este. A aceleração tem a mesma direcção e o sentido da resultante de forças.

A aceleração que o corpo adquire, depende de duas variáveis:

                   da resultante das forças aplicadas no corpo.

                   da massa do corpo.

ü   Para a mesma intensidade de força resultante, quanto maior for a massa do corpo, menor será o valor da aceleração por ele adquirida.

ü   Para uma mesma massa, quanto maior for a intensidade da força resultante aplicada no corpo, maior será o valor da aceleração por ele adquirida.

Força de colisão
é a força que o obstáculo exerce no veículo durante a colisão. É esta força que faz a velocidade passar do valor inicial, que tinha no inicio da colisão para o valor final que é zero.

A intensidade da força de colisão calcula-se por:
 

 

A intensidade da força de colisão é tanto maior quanto:

             - maior for a massa do veículo;

 - maior for a velocidade do veículo no momento da colisão;

 - menor for o tempo da colisão.

 3ª Lei de Newton (Lei da Acção-Reacção)

Lei da Acção-Reacção: Se um corpo A aplicar uma força sobre um corpo B, receberá deste uma força da mesma intensidade, mesma direcção e sentido oposto à força que aplicou em B. Estas forças estão aplicadas em corpos diferentes.

3ª Lei de Newton: Para cada acção há sempre uma reacção oposta e de igual intensidade.

 

Forças de atrito

Considera um bloco em movimento sobre uma mesa. Quais são as forças que estão a actuar no bloco?

 são forças de contacto que se opõem ao movimento de um corpo e que resultam da interacção entre o corpo e a superfície de contacto.

 

A intensidade das forças de atrito depende:

                     da massa do corpo (quanto maior for a massa do corpo maior será a intensidade da força de atrito);

                     da natureza das superfícies em contacto (quanto mais rugosas forem as superfícies de contacto mais intensa será a força de atrito);

                      não depende da área da superfície em contacto.

 

ü As forças de atrito existem quando os corpos se movem não só sobre uma superfície sólida, mas também, no ar e nos líquidos.

ü Para uma mesma situação, a força de atrito de escorregamento é sempre maior do que a força de atrito de rolamento.

ü Embora o atrito seja “contra o movimento”, existem situações em que ele é prejudicial (para as dobradiças das portas, para o vaivém penetrar na atmosfera terrestre, etc.) e outras que em é útil (para caminharmos com segurança no dia-a-dia e na prática de desporto, para as rodas dos automóveis rodarem e não deslizarem, para acender um fósforo, etc.)

ü Podemos reduzir o atrito, substituindo o atrito de deslizamento pelo atrito de rolamento, utilizando lubrificantes, alcatroando as estradas,  etc….

 

 

 

7ºANO

1.      Universo

O que é o Universo?

O Universo é imenso e inclui tudo o que existe. É o conjunto de todo o espaço, matéria e radiação que existe e encontra-se em expansão.

Qual a origem do Universo?

Há 15 mil milhões de anos ocorreu uma explosão enorme responsável pelo aparecimento do Universo: o “ Big – Bang”. A partir desse momento, o Universo tem estado continuamente em expansão.

2.      Estrelas

São corpos luminosos, pois emitem luz própria.

Nascimento, vida e morte de uma estrela

O nascimento ocorre quando uma nuvem escura de hidrogénio começa a contrair-se, tornando-se cada vez mais quente, libertando muita energia – Nebulosa Difusa.

No núcleo, dá-se uma transformação – reacção nuclear. As estrelas fabricam a sua própria energia e libertam grandes quantidades de energia como radiação.

As estrelas morrem quando se esgota o seu combustível – Hidrogénio.

A maneira como as estrelas morrem depende das suas dimensões:

Estrelas de pequenas dimensões (semelhantes às dimensões do Sol)



Estrela estável           Gigante Vermelha              Nebulosa Planetária          Anã Branca

·      A Gigante Vermelha é formada a partir de uma estrela envelhecida de dimensões semelhantes às do Sol.

·       A Nebulosa Planetária é formada a partir das camadas exteriores da Gigante Vermelha.

·       A Anã Branca é formada a partir do núcleo da Gigante Vermelha que se contrai.

Estrelas de grandes dimensões (superiores às dimensões do Sol)

Estrela estável                                                                                         Buraco Negro

 

                      Supergigante                               Supernova             Estrela de neutrões

·      A Supergigante é formada a partir de uma estrela envelhecida de dimensões superiores às do Sol.

·         A Supernova é formada a partir das camadas externas da Supergigante.

·         A Estrela de Neutrões, forma-se após a contracção da Supergigante, caso a massa da estrela original seja 10 vezes maior que a do Sol. 

·         O Buraco Negro forma-se após a contracção da Supergigante, caso a massa da estrela original seja 25 vezes maior que a do Sol.

 

Características das estrelas

Constelações

Constelações são grupos de estrelas que quando ligadas por linhas imaginárias, formam figuras no céu.

Galáxias

As galáxias são agrupamentos de milhares de milhões de estrelas, gases e poeiras.

As galáxias podem-se agrupar formando aglomerados de galáxias, aos quais se chama enxames de galáxias.

As galáxias, quanto à forma, podem ser classificadas em:

·         Espiral

·         Elípticas

·         Irregulares

A nossa Galáxia é a Via Láctea. Tem braços em espiral e encontra-se em rotação em torno do seu centro. O Sistema Solar encontram-se num dos seus braços.

A Via Láctea, a Andrómeda, a Grande Nuvem de Magalhães e a Pequena Nuvem de Magalhães fazem parte de um aglomerado de mais de 40 galáxias, ao qual se chama Grupo Local.

1.      Distâncias

Dentro do Sistema Solar

A unidade astronómica (UA) é a unidade de medida que se utiliza para medir distâncias no Sistema Solar; corresponde à distância média entre a Terra e o Sol.

 

1 UA = 150 milhões de km

Fora do Sistema Solar (no Universo)

O ano-luz (a.l.) é a unidade de medida que se utiliza para medir grandes distâncias no Espaço, ou seja , serve para medir distâncias fora do Sistema Solar.

Um ano-luz é igual à distância que a luz percorre num ano.

 

      1 a.l. = 9,5 biliões de km

Nota: 9,5 biliões de km = 9 500 000 000 km

 

 

O parsec (pc) é a unidade de comprimento que é um múltiplo do a.l.

1 pc = 3,26 a.l.

 

 

2.      Sistema Solar

Sistema Solar é o nome atribuído ao Sol e a tudo que orbita em torno dele.

Mercúrio, Vénus, Terra e Marte, os quatro planetas que ficam mais perto do Sol, e como tal mais quentes, podem ser classificados como planetas interiores. Devido à sua constituição rochosa, podem ser denominados como planetas rochosos, terrestres ou telúricos. São planetas de pequenas dimensões.

Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno, como se encontram mais afastados do Sol, chamam-se planetas exteriores. São planetas de grandes dimensões, frios, compostos maioritariamente por gases, sendo chamados gigantes gasosos ou jovianos.

1.      Astros do Sistema Solar

Pequenos corpos

Os asteróides são pequenos corpos do Sistema Solar, de natureza rochosa ou metálica, de forma irregular e tamanho variável, que orbitam em torno do Sol.

Os asteróides movem-se entre as órbitas de Marte e Júpiter, constituindo a chamada Cintura de Asteróides, que divide os planetas interiores dos planetas exteriores.

Os cometas são pequenos corpos do Sistema Solar, constituídos principalmente por gelo, grãos de poeira e gás.

Os cometas descrevem órbitas elípticas que os levam até próximo do Sol e de novo para muito longe deste.

Os meteoróides são fragmentos de material que vagueiam pelo Espaço.

Os meteoróides que ao entrarem na atmosfera a grande velocidade se decompõem, deixando um rasto luminoso, têm o nome de meteoros (estrelas cadentes).

Os meteoróides que atingem a superfície de um planeta, por resistirem à combustão ao entrar na atmosfera ou na ausência desta, denominam-se meteoritos.

Planetas

Os planetas rochosos têm uma composição rica em minerais tais como magnésio, alumínio, cálcio e ferro.

A constituição dos planetas gasosos é rica em gases, e a sua atmosfera é formada maioritariamente por hélio e hidrogénio.

Caracterização dos planetas do Sistema Solar

Consultar as fotocópias fornecidas pelas professoras.

2.      Movimento de rotação e de translação dos planetas

Movimento de translação

É o movimento que um planeta faz em torno do Sol, descrevendo uma determinada órbita.

Período de translação

É o tempo que cada planeta demora a completar uma volta em torno do Sol. Corresponde  a 1 ano nesse planeta.

Movimento de rotação

É o movimento que os astros executam sobre si próprios em volta de um eixo imaginário.

Período de rotação

É o tempo que um planeta demora a completar uma rotação sobre si próprio ou em torno do seu eixo imaginário. Corresponde  a 1 dia nesse planeta.

3.      Planeta Terra

O movimento de rotação da Terra

Período de rotação da Terra – é o tempo que a Terra demora a dar uma volta completa em torno do seu eixo imaginário, e é de 23 h 55 min 48 s.

Também é designado por 1 dia no nosso planeta.

Sentido directo - é o sentido do movimento da Terra, quando esta se move em torno do seu eixo imaginário de Oeste para Este.

Sentido retrógrado – é o sentido do movimento aparente do Sol e das estrelas, criado pela sensação da sua deslocação de Este para Oeste.

O movimento aparente das estrelas é assim chamado porque não é real, é apenas uma consequência do movimento de rotação da própria Terra.

O movimento aparente do Sol

O movimento aparente do Sol permite a orientação durante o dia.

O Sol nasce num ponto do horizonte que é aproximadamente o ponto cardeal Este.

 Quando o Sol atinge a altura máxima é meio dia solar.

Ao meio dia solar, se se estiver virado para o Sol:

      - à frente é ponto cardeal Sul (S)

       - atrás é o ponto cardeal Norte (N)

       - à direita é o ponto cardeal Oeste (O)

       - à esquerda é o ponto cardeal Este (E)

 A sucessão dos dias e das noites

A sucessão dos dias e das noites é devida ao movimento de rotação da Terra.

Duração dos dias e das noites

A duração do dia e da noite depende da região do planeta onde se vive e, consequentemente, da estação do ano em que nos encontramos.

A duração do dia e da noite depende mais precisamente da latitude do lugar! (de acordo com a figura que se segue).

Só no equador é que os dias e as noites têm a mesma duração durante todo o ano (cerca de 12 horas).