Falando sobre Grandezas Físicas

Postado por Mauricio Dorneles

Segue um pouco de informação sobre gradezas físicas, boa leitura.

1. Grandeza (mensurável)

Atributo de um fenômeno, corpo ou substância que pode ser qualitativamente distinguido e quantitativamente determinado.
O termo “grandeza” pode referir-se a uma grandeza em um sentido geral ou a uma grandeza específica.
Grandeza física é aquela que pode ser medida.
É através das grandezas físicas que nós medimos ou quantificamos as propriedades da matéria e da energia.


GRANDEZAS


físicas (vetoriais ou escalares):  São aquelas grandezas que podem ser    medidas. Ex: comprimento, massa, tempo, etc...

não físicas:  São aquelas que não podem ser medidas. Ex: beleza, emoção, alegria, amor, etc...


A Metrologia somente trabalha com as grandezas físicas, ou seja, com aquelas que podem ser medidas e quantificadas.


grandeza física X unidade física

No nado livre a velocidade do nadador pode chegar a até 7,2 km/h.
Aqui a grandeza física em questão é a velocidade. 
Esta grandeza mede a rapidez com que o nadador se desloca. 
A unidade usada para representar a rapidez do nadador foi o km/h (quilômetros por hora). 

Note que se eu quiser posso usar outras unidades para representar a grandeza física
velocidade. 
Poderia usar o  m/s (metros por segundo), ou então a mph (milhas por hora).

 
Existem muitas unidades diferentes para se medir uma mesma grandeza física.  Veja outro exemplo:

O seu organismo demora de 6 a 8h (seis a oito horas) para digerir um prato de feijoada.
A grandeza física usada aqui é o tempo, e a unidade usada foi a hora. 
Existem outras unidades usadas para representar o tempo (segundo, minuto, dia, ano, século, etc).
Já uma cobra pode demorar dias para ingerir a sua presa.


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

A seguir vamos definir algumas grandezas físicas:


Velocidade

Aceleração
Massa
Força / Peso
Pressão
Temperatura

VELOCIDADE


Um corpo está em movimento em relação a um determinado referencial quando sua posição, nesse referencial, varia no decurso do tempo.


Um corpo está em repouso em relação a um determinado referencial quando sua posição, nesse referencial, não varia no decurso do tempo.



Considere um corpo descrevendo uma certa trajetória em relação a um determinado referencial.

No instante t1 sua localização é S1 e no instante posterior t2 sua localização é S2.


 
 
 
 
 
No intervalo de tempo ∆t = t2 - t1 o deslocamento do corpo é ∆s = S2 – S1.
 
 
 
 
 
 
A velocidade escalar média Vm no intervalo de tempo ∆t, é expressa por:


 
 
 
 

A velocidade escalar instantânea V é o limite a que tende a velocidade escalar média ∆s / ∆t , quando ∆t tende a zero:


O velocímetro de um automóvel nos fornece o valor absoluto da velocidade escalar em cada instante, ou seja, a velocidade escalar instantânea.




ACELERAÇÃO



A grandeza física que indica a rapidez com que a velocidade varia ao longo do tempo é a aceleração.

O carro encontra-se no instante inicial t1 com uma velocidade V1 e, mais tarde, no instante t2 possui uma velocidade V2.
A aceleração média no intervalo de tempo t = t2 – t1 é definida como:




FORÇA
A grandeza força está associada à idéia de puxar ou empurrar os corpos e, dessa maneira, induzir um movimento.

Força é a “ação” que produz uma aceleração, isto é, uma variação da velocidade.
Força é o agente físico que provoca variação de velocidade, ou seja, aceleração.


Denomina-se força à causa da modificação do estado de repouso ou de movimento de um corpo, ou de uma deformação.

Quando um corpo se move, ou pára, ou se deforma, a causa é uma força.
Força é um puxão ou um empurrão.
Se uma bola está parada no chão e alguém lhe dá um chute, ela é atirada ao longe.

Então dizemos que a causa do seu movimento foi a força muscular aplicada à bola através do chute.







 
 
 
 
Quando acionamos o breque de uma bicicleta em movimento, ela começa a parar.

A causa da diminuição da velocidade é a força do atrito entre as pastilhas do breque e os aros das rodas.

 
 
 
 
 
 
 
 
Soprando no interior de uma bexiga de borracha, ela ficará tanto mais esticada, quanto mais ar conseguirmos introduzir em seu interior, podendo até estourar. A deformação da borracha é produzida pela força expansiva do ar que foi introduzido.


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O Princípio Fundamental da Dinâmica (2a Lei de Newton) estabelece a relação entre a força resultante (soma de todas as forças atuantes no corpo) aplicada a um corpo e a correspondente aceleração adquirida por esse corpo.




PESO


Os animais, as plantas, a água, o ar, as pedras, todos os corpos, enfim, estão sujeitos à atração gravitacional da Terra.


Se você sobe numa cadeira e salta, você pára no chão, pois a força dá gravidade puxa seu corpo para baixo.

A força gravitacional sobre qualquer objeto situado próximo à superfície da Terra é chamada peso do corpo.


Em Metrologia, a palavra peso é usada com um significado diferente, daquele que damos a ela em nosso dia-a-dia.

Usualmente essa palavra é empregada em frases como:

"Meu peso é 65 quilos“.
"Por favor me pesa 600 gramas de carne".
"Esse menino, quando nasceu, pesava 3 quilos e 750 gramas".

Todos nós já nos expressamos com frases como essas.
E todos entendem muito bem o que querem dizer.
Mas, do ponto de vista da Metrologia, nessas frases há uma confusão entre duas grandezas: a massa e o peso.
A massa está associada com a quantidade de "matéria" presente no corpo.

Ao dizer que, o peso de um pacote é 2 kg, por exemplo, estamos utilizando erroneamente a palavra peso no lugar de massa de um corpo, dever-se-ia dizer:
A massa do pacote é de 2 kg.

O peso do pacote é:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A massa de um corpo não se altera se ele for levado da Terra para qualquer outro lugar do universo.


Mas, dependendo do lugar em que ele estiver, seu peso muda pois a aceleração da gravidade na lua é diferente da aceleração da gravidade na terra.


gT = 9,806 m/s2

gL = 1,634 m/s2
Uma pessoa de 60 kg possuirá a mesma massa na Lua e na Terra, mas o seu peso será diferente:


 
 
 
PRESSÃO


Uma moça com sapato de 'salto agulha' e um homem de bota caminham lado a lado. Qual causa maior dano onde pisa? Acredite ou não, é o sapato com salto agulha! Ele pode arruinar tapetes e perfurar buracos no chão. Não, não é porque a moça aplica no chão uma força maior que a do homem da bota.  É porque a força que ela aplica está concentrada numa área bem pequena. Ela produz, com isso, uma pressão bem alta.


A pressão exercida pelas forças nos informa quão distribuídas ou concentradas elas estão. Para conhecer o valor de uma pressão, precisamos de duas informações:


1) a intensidade da força resultante e

2) a área da superfície na qual as forças agem.


Utiliza-se, então, da expressão:


A pressão é medida em newtons por metro quadrado ou pascal.



Exemplificando:




Use área grande para diminuir a pressão
 
- Caminhar sobre areia dói menos que caminhar sobre pedregulhos: menor pressão significa menos dor!

- A força da cabeça do parafuso é melhor distribuída pela arruela; isso evita que a cabeça do parafuso penetre na madeira.
- Animais pesados necessitam de pernas espessas; caso contrário seus ossos não suportariam a pressão.  

Use área pequena para aumentar a pressão


- Cravos em chuteiras de futebol elevam a pressão e permitem afundar no solo.

- A lâmina da faca: quanto mais afiada, maior será a pressão exercida.
- Os alfinetes e percevejos para fixação têm pontas; a pressão que exercem é maior do que a madeira pode tolerar.

TEMPERATURA


O que é temperatura?

Quando tocamos um corpo qualquer, podemos dizer se ele está "frio", "quente" ou "morno".
O tato nos permite ter essa percepção. Mas em que um corpo "frio" difere de um corpo "quente" ou "morno"?
As moléculas dos corpos estão em constante movimento, em constante vibração.

A energia de movimento que elas possuem é chamada energia térmica.
Se pudéssemos enxergar as moléculas de um corpo, iríamos verificar que naquele que está "frio" elas vibram menos do que naquele que está "quente".

Podemos afirmar que: Temperatura é a grandeza física que mede o estado de agitação térmica dos corpos.


Mar calmo  não há agitação das moléculas  corpo “frio”

Mar tormentoso  há agitação das moléculas  corpo “quente”




 
 
 
 
 
 
 
 
 
De forma qualitativa, podemos descrever a temperatura de um objeto como aquela que determina a sensação de quanto ele está quente ou frio quando entramos em contato com ele.


O calor (abreviado por Q) é a energia térmica transferida entre dois corpos que estão a temperaturas diferentes. Logo não há sentido em dizer que um corpo tem mais calor que outro. A unidade do Sistema Internacional (SI) para o calor é o joule (J).


Para a graduação das escalas forma escolhidos, para pontos fixos, dois fenômenos que se reproduzem sempre nas mesmas condições: a fusão do gelo e a ebulição da água, ambas sobre pressão normal.


Relação entre as escalas Celsius e Fahrenheit


Dado um valor de temperatura em uma escala, podemos obter seu valor correspondente em outra escala. Para obtermos a relação entre as leituras nas duas escalas devemos estabelecer a proporção entre os segmentos determinados na haste de cada termômetro.
 
 
 
 
 
 
 
 
Relação entre as escalas Celsius e Fahrenheit


Relação entre as escalas Celsius e Kelvin



 
 
 
 
 
 
 
 
Relação entre as escalas Fahrenheit e Kelvin


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Obrigado pela atenção, até a próxima postagem.