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====== Blog - Física XX - 1o semestre 2010 ======

==== Neste blog você encontrará assuntos interessantes relacionados à matéria, que poderá comentar e discutir. ====

===== Circuito RLC =====
Cliquem [[http://www.mapageweb.umontreal.ca/hamamh/Electro/Circuit/CircSerRLC.htm|aqui]] para uma simulação de um circuito RLC, com instruções de uso e visualização da ddp em cada elemento. [[http://www.mapageweb.umontreal.ca/hamamh/Electro/Circuit/infoCir.htm#SerRLC|Aqui]] vocês encontram uma lista maior de circuitos simulados.

[[http://www.cco.caltech.edu/~phys1/java/phys1/lrc/index.html|Esta outra simulação]] mostra o gráfico das ddps juntamente com os fasores que as representam. Mudando os valores de L e C dá para ver a fase entre a corrente i e a voltagem V se alterando de acordo.




===== Ressonância - vídeos =====

Os dois vídeos abaixo dão uma idéia do efeito devastador que uma ressonância indesejada pode ter. 

O primeiro, produzido pela Universidade do Sul da California, mostra o conhecido exemplo de uma taça de cristal sendo destruída por um som agudo (no caso, emitido por um alto-falante, não por uma soprano...). Note a forma das oscilações bidimensionais na boca da taça.

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<object width="425" height="344"><param name="movie" value="http://www.youtube.com/v/17tqXgvCN0E&hl=en"></param><embed src="http://www.youtube.com/v/17tqXgvCN0E&hl=en" type="application/x-shockwave-flash" width="425" height="344"></embed></object>
</html>



O segundo vídeo mostra o célebre [[http://www.wsdot.wa.gov/TNBhistory/Connections/connections3.htm|desastre da ponte de Tacoma Narrows]], nos EUA, em 1940. Um forte vento atingindo a ponte fez com que ela começasse a oscilar num movimento de torção cada vez mais intenso, até desabar.

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<object width="425" height="344"><param name="movie" value="http://www.youtube.com/v/P0Fi1VcbpAI&hl=en"></param><embed src="http://www.youtube.com/v/P0Fi1VcbpAI&hl=en" type="application/x-shockwave-flash" width="425" height="344"></embed></object>
</html>

É importante mencionar que, apesar do mecanismo por trás deste desastre ter ligação com o tipo de ressonância que estamos estudando (ressonância de um oscilador com uma força externa senoidal), ele foi na verdade bem mais complicado. Uma explicação mais detalhada, envolvendo efeitos de turbulência (vórtices) gerados pelo movimento da ponte, pode ser encontrada [[http://www.ketchum.org/billah/Billah-Scanlan.pdf|neste artigo]].



===== Lei de Faraday - Simuladores =====

{{http://ocw.mit.edu/ans7870/8/8.02T/f04/visualizations/faraday/images/12-faradayslaw320.jpg?270}}

Alguns simuladores de consequências do efeito de indução eletromagnética (Lei de Faraday):

[[http://phet.colorado.edu/simulations/sims.php?sim=Faradays_Law|Este simulador simples]] mostra o que ocorre quando um ímã permanente se aproxima ou se afasta de um anel metálico


Outros dois simuladores (requerem java, e baixar um arquivo de cerca de 7MB. Podem não funcionar com versão mais recente do java): [[http://ocw.mit.edu/ans7870/8/8.02T/f04/visualizations/faraday/12-faradayapp/12-faradayslaw320.html|Este ]] é semelhante ao anterior, mas mais detalhado.  
[[http://ocw.mit.edu/ans7870/8/8.02T/f04/visualizations/faraday/13-faradayapp02/13-faradayapp02_320.html|Este outro]] avalia o que ocorre quando um anel metálico, colocado em um campo magnético uniforme, é rotacionado.


===== Simulador de Circuitos =====

Nesta parte do curso vemos muitos circuitos analógicos com resistores, capacitores, indutores etc. Uma ótima ferramenta para entender melhor como eles funcionam é [[http://www.falstad.com/circuit|este simulador de circuitos]]. Ele pode ser tanto rodado online (deve abrir automaticamente ao acessar o link) como baixado para uso offline (um arquivo zipado com 215Kb).

{{:blogs:entradas:falstadcircuits.jpg |Circuito RLC}}

=== Observações ===
  *   É preciso ter [[http://www.java.com/pt_BR/|Java instalado e habilitado no seu navegador]].
  *   Você pode montar o circuito como quiser, editando os valores das propriedades de cada componente, e observar a evolução temporal das voltagens, correntes, etc em cada parte do circuito. Siga [[http://www.falstad.com/circuit/directions.html|as instruções]].
  *   O programa vem ainda com uma enorme quantidade de circuitos prontos, a maioria dos quais é avançada demais para este curso. Nós deveremos usar apenas as primeiras duas seções ('Basics' e 'A/C Circuits').



===== Nano-capacitores para substituir baterias =====
{{:nano_capacitor.jpg?250 }}
Vimos que capacitores armazenam energia elétrica, através da separação de cargas em um placa positiva e uma negativa. Eles são particularmente úteis para aplicações como flashes de câmeras, que requerem uma rápida descarga de energia. Existem até os chamados [[http://en.wikipedia.org/wiki/Supercapacitor|supercapacitores]], com capacitâncias chegando a 5.000F, que são usados para fornecer energia para a ignição de grandes motores como os de submarinos, tanques e locomotivas.


Na prática, porém, os capacitores acabam não sendo tão eficientes quanto baterias químicas, as quais são capazes de armazenar mais energia em um volume semelhante. Ou pelo menos, não até agora.


[[http://www.sciencentral.com/articles/view.php3?type=article&article_id=218392803|Alguns grupos de pesquisa]] estão investindo em tornar os capacitores muito mais eficientes usando nano-tecnologia. [[http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_nanotube|Nano-tubos de carbono]] podem ser usados para aumentar a 
área efetiva de um capacitor de placas paralelas, tornando cada placa uma "cabeleira" de fios nanoscópicos (veja figura). Espera-se que em alguns anos isso leve à criação de substitutos ultra-eficientes para as baterias químicas, que sejam rápidos de carregar e que não criam resíduos químicos.






===== Gaiolas de Faraday =====

Este vídeo mostra uma gaiola de Faraday sendo demonstrada em uma universidade alemã.

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<object width="425" height="355"><param name="movie" value="http://www.youtube.com/v/mUWxYesR5Wo&rel=0&hl=en"></param><param name="wmode" value="transparent"></param><embed src="http://www.youtube.com/v/mUWxYesR5Wo&rel=0&hl=en" type="application/x-shockwave-flash" wmode="transparent" width="425" height="355"></embed></object>
</html> 

E neste um programa de TV da BBC investiga o que acontece quando seu carro é atingido por um raio... com você dentro!


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<object width="402" height="377"><param name="movie" value="http://www.overstream.net/swf/player/oplx?oid=m3iumnakspih&noplay=1"></param><param name="allowFullScreen" value="true"></param><embed src="http://www.overstream.net/swf/player/oplx?oid=m3iumnakspih&noplay=1" type="application/x-shockwave-flash" width="402" height="377" allowFullScreen="true"></embed></object>
</html>



===== Aulas Online =====

O MIT (Massachusetts Institute of Technology, EUA) disponibilizou os  [[http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Physics/8-02Electricity-and-MagnetismSpring2002/CourseHome/index.htm| vídeos completos das aulas do curso de Eletromagnetismo do Prof Walter Lewin]] (em inglês) - cada uma com aprox. 1 hora de duração. As aulas também podem ser [[http://www.youtube.com/view_play_list?p=C2CEECFD938FD494|vistas no YouTube]].

   *  {{:blog:video_linhas_de_campo_eletrico.zip|Neste trecho}}, da segunda aula, o Prof. Lewin demonstra como se pode visualizar as linhas de campo elétrico. Uma caixa transparente contendo pequenas sementes boiando em óleo é colocada sobre dois eletrodos. Quando os eletrodos são carregados, formando um dipolo, as sementes se tornam elas próprias pequenos dipolos e se alinham na direção das linhas do campo elétrico. O efeito é semelhante àquele usado para visualizar o campo magnético usando limalha de ferro.

Obs: O arquivo está em formato realmedia .rm, compactado em um .zip. Ele pode ser aberto pelo Real Player, Windows Media Player ou outros programas.

===== Eletrostática: simulações =====

Existe uma grande quantidade de recursos didáticos, animações e simulações de eletromagnetismo disponíveis na internet. 

 {{ :field.gif?140}}
   *  [[http://www.falstad.com/mathphysics.html|Esta página]] contém muitas simulações em Java de física e matemática. Em particular, há simuladores de campos eletrostáticos em [[http://www.falstad.com/emstatic/|duas]] e em [[http://www.falstad.com/vector3de/|três]] dimensões. Pode-se visualizar o campo, as linhas de força e as superfícies equipotenciais. A simulação aparece em uma janela separada, e na página do seu browser há links para  as instruções e para baixar a simulação (compactada em um arquivo .zip) e poder rodá-la sem estar online.


   * [[http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Physics/8-02TSpring-2005/Visualizations/Visualizations/electrostatics.htm|Aqui]] você encontra diversas animações e applets interativos (em vídeo, Shockwave ou Java) de eletrostática disponibilizados pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT), nos EUA. Embora haja [[http://www.universiabrasil.net/mit/curso.jsp?menucurso=89&codcurso=22|algum material em português sobre eletromagnetismo]], a maior parte está em inglês. Entre elas, vejam por exemplo:

{{ :blogs:entradas:twocharges.jpg?120}}
Um [[http://ocw.mit.edu/ans7870/8/8.02T/f04/visualizations/electrostatics/39-pcharges/39-twocharges320.html|simulador interativo do campo elétrico de duas cargas pontuais]], no qual se pode visualizar os vetores, as linhas do campo, as equipotenciais, etc, variando-se o valor, o sinal e a posição das cargas. (requer baixar um grande arquivo em Java)


{{:blogs:entradas:increase_field.jpg?120 }}[[http://ocw.mit.edu/ans7870/8/8.02T/f04/visualizations/electrostatics/11-forceq/11-ForceQ_f0_320.html|Um filme]] mostrando as linhas de força à medida que submetemos uma carga a um campo elétrico cada vez mais intenso.

{{ :blogs:entradas:charged_slab.jpg?120}} [[http://ocw.mit.edu/ans7870/8/8.02T/f04/visualizations/electrostatics/42-chargedmetalslab/42-chargedslab320.html|Elétrons se distribuindo numa barra metálica]] (requer baixar um arquivo grande de Java).

{{:blogs:entradas:charge_ring.jpg?120 }}
Uma visualização dos [[http://ocw.mit.edu/ans7870/8/8.02T/f04/visualizations/electrostatics/09-RingIntegration/09-ringInt320.html|elementos de carga de um anel contribuindo para o campo elétrico total gerado]].

===== Experimento de Coulomb =====
{{:coulomb.gif?120 }}
[[http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/java/torsionbalance/index.html|Nesta página]] vocês podem fazer como o Coulomb fez, usando uma balança de torção para investigar a força entre corpos carregados. Tem um tutorial e um experimento interativo.

~~DISCUSSION~~
blog/conteudo.1268843891.txt.gz · Última modificação: 2010/03/17 13:38 por admin
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