segunda-feira, 28 de março de 2011

quarta-feira, 16 de março de 2011

Dilatação térmica

Temperatura é uma grandeza física pela qual avaliamos o grau de agitação térmica das moléculas de uma substância (sólida, líquida ou gasosa). As escalas utilizadas em tal avaliação podem ser a escala Celsius ou a Kelvin, que são centígrados, ou seja, a diferença entre o ponto de fusão e o ponto de ebulição da água é igual a cem divisões de escala. Além dessas, existe a escala Fahrenheit.

Calor é a energia térmica em trânsito provocada por diferenças de temperaturas, ou seja, se dois corpos, em temperaturas diferentes, forem postos juntos (contato térmico), a energia térmica do corpo de maior temperatura será transferida espontaneamente para o corpo de menor temperatura. Essa energia deslocada chamamos calor. Conceitualiza-se dois tipos de calor (abreviado pela letra Q): o calor sensível, que é a quantidade de calor que um corpo cede ou absorve, provocando apenas variação de temperatura, e o calor latente ou oculto, que é a quantidade de calor cedida ou absorvida provocando apenas mudança no estado físico.

Existem três formas de transmissão de calor: condução térmica, quando a energia é transportada de molécula a molécula (sem que estas sejam deslocadas), encontrada em sólidos; convecção térmica, que ocorre em substâncias fluidas (líquido+gasoso), e irradiação térmica, que é o calor transferido ou irradiado como ondas eletromagnéticas (ondas de calor, calor radiante). Ocorre, por exemplo, entre o Sol e a Terra e no interior dos fornos de microondas.

[editar] Coeficiente de dilatação térmica α

[editar] Fórmula genérica: materiais isotrópicos

Nos materiais isotrópicos pode-se calcular a variação de comprimento e conseqüentemente de volume em função da variação de temperatura:

 \Delta L = \alpha \cdot L_0 \cdot \Delta T

  •  \Delta L,\ variação do comprimento em metros (m) ;
  •  \alpha,\ coeficiente de dilatação linear em 1/Kelvin (K − 1) ;
  •  L_0,\ comprimento inicial em metros (m) ;
  •  \Delta T = T-T_0,\ variação de temperatura em Kelvin (K) ou em graus Celsius (°C).
Nota: Visto que se utiliza uma variação, uma diferença, é indiferente que a unidade de medida da temperatura seja graus Celsius ou Kelvin pois ambas são centigradas. Se o coeficiente de dilatação for dado em Fahrenheit, a temperatura do cálculo deve ser também Fahrenheit.

[editar] Tensor de dilatação térmica: materiais anisotrópicos

Os materiais cristalinos não cubicos apresentam uma dilatação anisotrópica:o seu coeficiente de dilatação \alpha\, varia com a direção. Para descrever a sua dilatação recorre-se a um tensor simétrico de ordem 2:

\begin{bmatrix} \alpha_{11} & \alpha_{12} & \alpha_{13} \\ \alpha_{21}=\alpha_{12} & \alpha_{22} & \alpha_{23} \\ \alpha_{31}=\alpha_{13} & \alpha_{32}=\alpha_{23} & \alpha_{33} \end{bmatrix}

Por exemplo, para uma rede triclínica é necessário conhecer seis coeficientes de dilatação ortogonais, que não têm necessariamente que coincidir com os eixos do cristal.A dilataçaõ termica é causada pela fadiga do material em atrito com o corpo.é o caso do chocolate derretido.

Os valores próprios do tensor de dilatação térmica ou coeficientes de dilatação linear principais \alpha_1\,, \alpha_2\, e \alpha_3\,, permitem obter o coeficiente de dilatação volúmica traço do tensor: \beta=\alpha_1+\alpha_2+\alpha_3=\alpha_{11}+\alpha_{22}+\alpha_{33}\,

[editar] Tipos de Dilatação

Quanto à dilatação dos corpos, esta é de três tipos, uma vez que existem três estados físicos da matéria (sólido, líquido e gasoso).

[editar] Dilatação Linear

Na dilatação linear (uma dimensão). O comprimento de uma barra aumenta linearmente. As barras dos trilhos ferroviários são feitas com um espaçamento para a dilatação não causar problemas. Não que as barras dos trilhos ferroviárias sejam feitas no calor, mas para evitar que, com a dilatação térmica, o trilho seja retorcido, já no inverno, com as baixas temperaturas, os trilhos se "retraem", fazendo com que o espaçamento entre os trilhos aumente, vale lembrar também que a dilatação não é um fenômeno visível, variando de acordo com o material e a temperatura. Importante saber também que a dilatação linear é apenas teórica, sendo que para que algo exista ele deve ser tridimensional, numa dilatação a matéria ira dilatar em três dimensões, mas como não é possível calcular essa dilatação, adota-se somente o calculo da dilatação linear.

[editar] Coeficientes de dilatação linear

Os coeficientes de dilatação linear de algumas substâncias e elementos químicos[1] [2]a seguir indicados aplicam-se à faixa de temperaturas indicada. Quando não indicada presume-se uma temperatura ambiente. Na realidade estes coeficientes variam com a temperatura mas assume-se a sua exatidão na faixa indicada.

Nota: clicando em cada um dos títulos é possível reordenar a tabela.
Substância α 10^6(máx.) α 10^6(min.) Faixa de temperaturas
Gálio 120,0
vgv
Índio 32,1

Zinco e suas ligas 35,0 19,0 100 °C-390 °C
Chumbo e suas ligas 29,0 26,0 100 °C-390 °C
Alumínio e suas ligas 25,0 21,0 100 °C-390 °C
Latão 18,0 21,0 100 °C-390 °C
Prata 20,0
100 °C-390 °C
Aço inoxidável 19,0 11,0 540 °C-980 °C
Cobre 18,0 14,0 100 °C-390 °C
Níquel e suas ligas 17,0 12,0 540 °C-980 °C
Ouro 14,0
100 °C-390 °C
Aço 14,0 10,0 540 °C-980 °C
Cimento(concreto)[3] 6,8 11,9 Temp. ambiente
Platina 9,0
100 °C-390 °C
Vidro(de janela)[4] 8,6
20 °C-300 °C
Cromo 4,9

Tungstênio 4,5
Temp. ambiente
Vidro Pyrex[5] 3,2
20 °C-300 °C
Carbono e Grafite 3,0 2,0 100 °C-390 °C
Silício 2,6

Quartzo fundido [6] 0,6

[editar] Dilatação Superficial

Na dilatação superficial (superfície = área, logo, neste caso temos duas dimensões). A dilatação do comprimento e da largura de uma chapa de aço é superficial. Se um disco ou chapa com um furo central dilatar, o tamanho do furo e da chapa aumentam simultaneamente.

Ou seja, é aquela em que predomina a variação em duas dimensões,isto é, a variação da área.

Formula ∆A = β . Ao . ∆θ... ∆s=s

[editar] Dilatação Volumétrica

Na dilatação volumétrica (calcula-se o volume, logo três dimensões: altura, largura e comprimento). A dilatação de um líquido ou de um gás é volumétrica. O coeficiente de dilatação volumétrica é dado da seguinte forma: Coeficiente de dilatação linear X 3 (o número três representa as dimensões altura, largura e comprimento) encontrando um novo valor que é utilizado nos calculos onde se verifica a variação do volume.

quinta-feira, 24 de fevereiro de 2011

Com-Vida

O que é a Com-Vida?
A Com-Vida é uma nova forma de organização na escola e se baseia na participação de estudantes, professores, funcionários, diretores, comunidade. Quem organiza a Com-Vida é o delegado ou a delegada e seu suplente da Conferência de Meio Ambiente, com apoio de professores e lideranças comunitárias.
O principal papel da Com-Vida é contribuir para um dia-a-dia participativo, democrático animado e saudável na escola, promovendo o intercâmbio entre a escola e a comunidade. Por isso, a Com-Vida chega para somar esforços com outras organizações da escola, como Grêmio Estudantil, Associaçõa de Pais e Mestres, Conselho da Escola, Associações Comunitárias, ONGs e Movimentos Sociais, trazendo a Educação Ambiental para todas as disciplinas.
Comissão Para quê?
A Com-Vida vai envolver a comunidade escolar para pensar nas soluções para os problemas atuais e na construção de um futuro desejado por todos.
Objetivos da Com-Vida
. Construir a Agenda 21 na Escola e na Comunidade.
. Acompanhar a Educação Ambiental.
. Organizar a Conferência do Meio Ambiente.
. Promover intercâmbios com Com-Vida surgidas no município, região ou estado.

terça-feira, 23 de março de 2010


Abertura do projeto matemático " RACIOCINANDO"

projeto esse que tem o objetivo de dinamzar o ensino da matemática, no contexto social, e ao mesmo tempo tornar mais significativo o estudo dessa disciplina. com disputa entre equipes, onde o chato se torna divertido.

Foto com Deg, um viajante quase solitário, que pedala pelo Brasil, na busca de conhecimento, e ao mesmo tempo, retratando as belezas, e a dura realidade, por qual passa grande parte dos brasileiros.

terça-feira, 23 de fevereiro de 2010

Biografia de Charles Augustin de Coulomb

Charles Augustin de Coulomb (Angoulême, 14 de junho de 1736 — Paris, 23 de agosto de 1806) foi um físico francês.
Em sua homenagem, deu-se seu nome à unidade de carga elétrica, o coulomb.
Engenheiro de formação, ele foi principalmente físico. Publicou 7 tratados sobre a Eletricidade e o Magnetismo, e outros sobre os fenômenos de torção, o atrito entre sólidos, etc. Experimentador genial e rigoroso, realizou uma experiência histórica com uma balança de torsão para determinar a força exercida entre duas cargas elétricas (Lei de Coulomb).
Durante os últimos quatro anos da sua vida, foi inspetor geral do Ensino Público e teve um papel importante no sistema educativo da época.
[editar] Biografia
Coulomb nasceu em uma família muito rica. Seu pai se chamava Henri Coulomb e sua mãe, Catherine Bajet. Sua família tinha se mudado para Paris, e lá Coulomb estudou na prestigiada escola Collège des Quatre-Nations. Os cursos de matemática de lá, por Pierre Charles Monnier, motivaram Coulomb a seguir a carreira matemática.
Coulomb nasceu em 14 de junho de 1736. Seu pai, Henry Coulomb, e sua mãe, Catherine Bajet, vinham de famílias muito conhecidas na região de Angoulême, capital de Angoumois, no sudoeste da França. Após receber a educação básica em sua cidade natal, a família de Coulomb mudou-se para Paris e este continuou seus estudos no Colégio Mazarin, vindo a receber o melhor ensino em Matemática, Astronomia, Química e Botânica.
Durante este período, seu pai perdeu todo o seu dinheiro devido a maus investimentos financeiros e decidiu ir para Montpellier, sendo que sua mãe permaneceu em Paris. Entretanto, devido a desentendimentos entre Coulomb e sua mãe a respeito de sua carreira, cujos interesses incluíam a Matemática e a Astronomia, Coulomb optou por partir para Montpellier com seu pai. Lá, entrou para a Sociedade de Ciências em 1757.
Desejava entrar na “École Génie” em Mézières e, para isso, precisava se preparar muito para os exames. Dessa forma, retornou a Paris em 1758 e foi preparado por Camus, examinador para os cursos de Artilharia. Em fevereiro de 1760, Coulomb entrou na “École Génie” onde viria a se formar engenheiro militar em novembro de 1761.
Passou nove anos (de 1764 a 1772) nas “Índias Ocidentais”, atual América, supervisionando os trabalhos de construção do “Fort Bourbon”, em Martinique (província francesa próxima da Venezuela), onde teve a oportunidade de realizar inúmeros experimentos sobre mecânica de estruturas, atrito em máquinas e elasticidade de materiais. Todavia, o extenso período na província abalou muito a sua saúde o que fez com que, em 1772, regressasse a Paris, onde passou a dedicar-se somente à experimentação científica e a escrever importantes trabalhos a respeito da mecânica aplicada.
Seu primeiro trabalho, “Sur une application des règles, de maximis et minimis à quelque problèmes de statique, relatifs à l’architecture”, contribuiu muito para a utilização de cálculos precisos na área de engenharia.
Em um de seus trabalhos mais famosos, Coulomb trata do equilíbrio de torção. Neste, ele mostra como a torção poder viabilizar medidas de forças muito pequenas com grande precisão e descreve um método que utiliza fibras de diversos materiais, que foi um aperfeiçoamento da balança de torção, utilizada por Cavendish para medir a atração gravitacional.
Em 1779, Coulomb foi enviado a Rochefort para colaborar com o Marquês de Montalembert na construção de uma fortaleza. Esse marquês, assim como Coulomb, possuía grande reputação entre os engenheiros militares. Durante esse período, Coulomb aproveitou para continuar seus estudos e conquistou o grande prêmio na Academia de Ciências em 1781 (já havia conquistado outro em 1777 graças a um trabalho sobre o magnetismo terrestre) devido à sua teoria do atrito nas máquinas simples. Nesse trabalho, Coulomb investigou o atrito estático e dinâmico entre superfícies e desenvolveu uma série de equações estabelecendo a relação entre a força de atrito e variáveis como o força normal, tempo, velocidade, etc. Além do prêmio, Coulomb assumiu um posto permanente na Academia de Ciências não assumindo mais nenhum projeto de engenharia (área onde passou a ser apenas consultor) dedicando-se exclusivamente à Física.
Utilizando a metodologia de medir forças através da torção, Coulomb estabeleceu a relação entre força elétrica, quantidade de carga e distância, enfatizando a semelhança desta com a teoria de Isaac Newton para a gravitação, que estabelece a relação entre a força gravitacional e a quantidade de massa e distância. Além disso, estudou as cargas elétricas pontuais e a distribuição de cargas em superfícies de corpos carregados. Em 1789 teve início a Revolução Francesa, ocasionando muitas modificações nas instituições às quais Coulomb estava ligado. A Academia de Ciências foi dissolvida, dando origem ao “Instituto da França”. Coulomb também se aposentou do Exército passando a realizar suas pesquisas em uma casa ele possuía perto de Blois. Em 1802 assumiu o posto de inspetor geral de Instrução Pública, cargo que ocupou até o final da sua vida. Coulomb morreu em Paris a 23 de agosto de 1806

quarta-feira, 10 de fevereiro de 2010

Matemática aquela montanha de números sem sentido? Aqueles cálculos que não servem para calcular nada? Não, nem pensar.
Robert, o menino do pijama azul, fazia parte dessa maioria que acha os números não só monstruosos, mas também absurdo e inúteis. Um dia, entretanto, ele começa a sonhar com um certo Teplotaxl, um diabo que pinta e borda com a matemática. No total, são dozesonhos, e a cada sonho o tal Teplotaxl faz malabarismos tão interessantes que os números simplesmente deixam de ser malditos. Ficam claros para Robert. Claros e diabolicamente divertidos.