Historia da Fisica

         A primeira aparição de matemáticos foram os Árabes, egípcios, Gregos entre outros que desenvolvem o atual sistema de numeração, e a matemática básica.

         Pitágoras obtém uma teoria que desvincula o místico da matemática na busca da explicação das coisas (Aproximadamente 500 a.C.).

         Aristóteles formula um modelo do universo em que se situa a Terra em seu centro, com uma ideia de que é tudo estático (Aproximadamente 300 a.C.).

         É publicado por Euclides, "os Elementos", onde ele postula a geometria clássica (Aprox. 290 a.C.).

      Arquimedes desenvolve princípios para a mecânica clássica e também para a física elementar (Aprox. 240 a.C.).

         Depois em 1543 Nicolau Copérnico destrona a teoria de Aristóteles quando publica "De revolutionibus", que postula um universo que tem como centro o Sol.

         1610 — Um ano muito importante para a astrofísica, pois, nele Galileu Galilei observa pela primeira vez o céu através de um telescópio e anuncia incríveis descobertas que confirmam o postulado de Copérnico sobre o universo.

         1619 — Johannes Kepler desenvolve leis do movimento planetário.

     1687 — Isaac Newton publica sobre a força gravitacional, que obedece a uma lei do inverso do quadrado da distância, explica tanto a queda dos corpos na Terra quanto o movimento da Lua em sua órbita.

         1799 — Pierre-Simon Laplace lança as bases matemáticas da hipótese da gravitação de Newton: desenvolve a teoria da probabilidade e cria as fundações do sistema de medidas.

        1827 — O alemão Georg Simon Ohm cria a lei(que leva seu nome) relacionando o potencial, a resistência e a corrente elétrica.

       1848 — William Kelvin cria sua própria escala (Escala de Kelvin) e determina o zero absoluto.

         1849 — Jean-Leon Foucault desenvolve métodos para poder medir a velocidade da luz no ar e na água e em outros meios, descobrindo a relação da velocidade variando proporcionalmente ao índice de refração do meio.

          1879 — Albert Michelson usa as leis de Foucalt para determinar a velocidade da luz.

         1894 — Heinrich Hertz demonstram que as ondas eletromagnéticas se deslocam com a velocidade da luz e podem ser refletidas, refratadas e até polarizadas tal qual a luz.

      1895 — William K. Roentgen descobre os raios-X, que lhe forneceu o seu primeiro Prêmio Nobel de Física.

Potência de dez, Notação científica e SI

          Na eletricidade, utilizam-se números que são expressos na chamada Notação científica ou Potência de dez. A explicação para a existência desses termos citados, principalmente na física, é para casos nos quais a grandeza das expressões estudadas é exageradamente grande, ou pequena, como, por exemplo, quando se refere a partículas de um corpo, ou a distância da Terra à Lua. Para esse último caso, se fossem empregado a unidade centímetros, a distância da Lua até a Terra seria representada como 38.440.300.000 cm. E esse valor é muito grande, sendo difícil de se utilizar em algum cálculo ou análise.

     Na direção oposta, o tamanho médio de um átomo de Hidrogênio medido em Quilômetros é aproximadamente 0,000000000000006 km.

          Para facilitar, nesses casos, existe a Notação científica. Consistindo em  representar os números de uma maneira padronizada em uma Potência de dez (Essa já foi explicada anteriormente em Potenciação, mas faremos um pequeno resumo).

      Podemos representar um número, por uma multiplicação que tem como resultado o nosso número original. Por exemplo, 100 é o equivalente a uma multiplicação 10 x 10. Assim como 1000  é o equivalente a 100 x 10 ou  ainda 10 x 10 x 10.

Se 100 = 10 x 10, representaremos 100 = 10². Dessa mesma maneira, é possível representar qualquer multiplicação. 

1000 = 10³

100000 = 10⁵

Para reduzir a possibilidade de erros nessa conversão, uma dica é que o expoente representa a quantidade de zeros no número.

 

          De maneira formal, para escrever um número em Notação científica basta obedecer à seguinte formula: A x 10^B sendo A um número entre 1 e 9  e B a quantidade de zeros.

Exemplos:

40 pode ser escrito 4 x 10¹.

15000 = 1,5 x 10⁴ ou 15 x 10³

          Para os números pequenos, como o tamanho de um átomo citado mais acima, a ideia é a mesma, porém o número do expoente (conhecido como B na fórmula) deve ser negativo. 

0,2 = 2 x 10^-1.

          Voltando aos dois exemplos do começo do texto, a distância da Terra até a Lua é 3,84.10¹⁰ cm e o tamanho médio de um átomo de Hidrogênio é 6.10^-15 km

          Para facilitar ainda mais a notação, alguns números em potência de dez, que são os mais utilizados, possuem um nome específico. Alguns desses são os listados abaixo.

10^-3  Quilo (K)                        10^-3  mili (m)

10⁶  Mega (M)                        10^-6  micro (µ)

10⁹  Giga (G)               10^-9  nano (n) 

10¹² Teta (T)               10^-12 pico (p)

SI

    Na física alguns números precisam ser escritos em uma unidade padrão, essa padronização é conhecida como Sistema Internacional de Unidades (ou SI). Essas unidades são utilizadas na maioria dos países, incluindo o Brasil, sendo exceção os Estados Unidos, que utilizam seu próprio sistema. 

          Algumas das unidades de medidas mais conhecidas são:

Eletricidade

    Eletricidade é o fenômeno resultante da interação de partículas que formam a matéria, em especial os elétrons.

       Ela pode ser encontrada no dia a dia, podendo ser encontrada no nosso próprio corpo. Na natureza o maior exemplo de eletricidade é um fenômeno natural, o relâmpago, que nada mais é do que uma grande descarga elétrica gerada quando através da diferença de tensão entre duas regiões distintas da terra.

     No corpo humano a eletricidade é encontrada, por exemplo, nos impulsos elétricos que partem do olho até o cérebro. Nas células da retina existem substâncias muito sensíveis à luz, quando uma imagem é visualizada na retina, essas enviam os impulsos até o cérebro.

    Benjamin Franklin é um dos nomes mais conhecidos na eletricidade, pois realizou vários estudos e escreveu livros nesse ramo. Seu experimento mais famoso, também altamente perigoso, foi fazer voar uma pipa em uma tempestade com a intenção de provar as propriedades elétricas do raio. Franklin usou um fio condutor¹ e amarrou na outra ponta um capacitor. Seu experimento foi considerado um sucesso ao verificar que o capacitor havia sido carregado pelo raio. Esse experimento serviu de base para o desenvolvimento do para-raios.

[1] Condutores são corpos que permitem a movimentação de partículas que possuem cargas elétricas (ou seja, permitem a passagem de eletricidade por eles), já os corpos que  não possuem essa capacidade são chamados de isolantes.

O átomo: Elétrons, Prótons e Nêutrons

Primeiramente o que é um átomo?

Na Grécia antiga, aproximadamente nos anos 600 a.C., Tales de Mileto fez algumas experiências com uma barra de Âmbar (resina  proveniente de árvores), e ele descobriu que, quando essa barra era atritada com uma pele de animal, ela adquiria uma propriedade, sendo capaz de atrair pequenos pedaços de palha.

Essa experiência também explica a palavra "eletricidade", esta vem de elektron, (que em Grego significa 'Âmbar'). 
Apesar das descobertas feitas pelos gregos, a eletricidade só teve seus conhecimentos sintetizados a partir da segunda metade do século XVIII.

Muitos corpos, como o Âmbar já citado, ao serem atritados adquirem uma propriedade de exercer uma 'força de atração'.

O porque dessa força de atração existir é explicada pela composição da matéria. Esta é formada de partículas microscópicas, os átomos. 
Em Grego, 'átomo' significa a (não) - tomos (divisões), ou seja, algo sem divisões. 

Mas esse conceito não é verdadeiro, isso pois atualmente sabe-se que os átomos são formados por outras partículas menores, as principais a serem destacadas são os Prótons, Elétrons e o Nêutrons.

No núcleo de um átomo estão os Prótons e os Nêutrons. Girando ao redor deste núcleo estão localizados os Elétrons. 

Um próton próximo de outro se repele (ele na verdade afasta o outro Próton para longe e ao mesmo tempo é afastado pelo outro Próton). Este mesmo processo acontece com um Elétron próximo de outro Elétron. A diferença é quando um Próton se aproxima de um Elétron, nesse caso eles irão se atrair, tais como a barra de âmbar e a palha). 
Foi descoberto então que o Próton e o Elétron  possuem uma propriedade física  que é a  carga elétrica. E a atração e a repulsão citados no último paragrafo acontece através de uma força, a Força Elétrica. 

Os prótons têm carga elétrica positiva, e os elétrons carga elétrica negativa. Os nêutrons não possuem carga elétrica. Num átomo, normalmente não existe predominância de cargas elétricas,naturalmente o número de prótons é o mesmo de elétrons. Neste caso dizemos que o átomo é neutro.

Niels Bohr foi um dos grandes cientistas que contribuíram para a evolução do nosso conhecimento sobre os átomos. Segundo ele os elétrons giram em órbitas e com níveis energéticos definidos e, quando um elétron muda de órbita, energia seria emitida ou absorvida.

Eletrização por Atrito, Contato e Indução

     O processo no qual um corpo adquire certa carga elétrica é chamado de eletrização. A  eletrização pode acontecer de três modos: por atrito; por Contato; ou por indução. Estes serão detalhados a seguir. 

Vale ressaltar que um corpo apenas pode ter alteração de carga elétrica negativa, isto pois, somente é possível a movimentação elétrons, podendo um corpo sofrer perda ou ganho de elétrons. Para que houvesse uma alteração de carga positiva, os prótons precisariam migrar de um corpo para outro, o que não é possível, levando em consideração o fato deles estarem localizados dentro do núcleo, e não ao seu redor, tal como o elétron. Leia mais aqui


    Apesar dos prótons estarem localizados dentro do núcleo, isso não quer dizer que eles ficarão fixos lá para sempre, eles podem ser deslocar, em um processo conhecido como "Fissão Nuclear". Como o nome já indica, trata-se de romper (fazer uma fissura) no núcleo de um átomo e assim liberar a movimentação dos Prótons 'para fora'. Entretanto esse processo é muito mais complexo do que uma simples movimentação de Elétrons, por isso, de maneira geral, podemos afirmar que Prótons nunca se movem entre corpos, esse afirmação somente ficará inválida em estudos na área de Física Nuclear, ou em exercícios específicos, mas nesses casos é necessário que o enunciado diga claramente. 

Quando um corpo inicialmente neutro (ou seja, possui a mesma quantidade de Prótons e Elétrons) ganha Elétrons, ele passa a ficar eletrizado negativamente. Este acontecimento se deve ao fato do número de Elétrons (carga negativa) ter se tornado maior do que o número de Prótons. O mesmo é válido para o caso contrário, se um corpo perder Elétrons, o número de Prótons ficará maior do que o número de Elétrons, então, pode-se dizer que este corpo está eletrizado positivamente. 

Resumindo: Se um corpo está carregado positivamente, é porque antes ele estava neutro e perdeu Elétrons, ficando assim com um número maior de Prótons (Não que ele tenha ganhado Prótons). 

Se um corpo está carregado negativamente, é porque ele estava neutro e ganhou Elétrons.

Eletrização por atrito

     Se dois corpos inicialmente neutros forem atritados, isto é, se eles forem postos em contato direto, ao mesmo tempo em que movidos, gerando fricção, eles passarão a apresentar propriedades elétricas. Esses corpos então foram Eletrizados por Atrito.

Na eletrização por atrito, os corpos atritados ficam com cargas elétricas opostas, ou seja, um corpo fica 'Positivo' e o outro 'Negativo'. Isto acontece porque nesse tipo de eletrização os elétrons são transferidos direta e unicamente de um para o outro. 

- Observem nesse caso, dois corpos neutros (Carga 0), são colocados em contato.

Então, esses corpos são atritados e depois separados.

Assim, se um corpo perdeu 5 Elétrons e ficou com carga +5, o outro obrigatoriamente ganhou 5 Elétrons e por isso ficou com carga -5. 

Um exemplo bem prático, visto diariamente, é notado ao viajar de carro em um dia seco. O ar, em contato com a lataria do carro, em movimento, pelo atrito acaba eletrizando-a, transferindo Elétrons. Um passageiro pode, ao tocar a lataria do carro, levar um pequeno choque.

Eletrização por contato

Nesse tipo de eletrização, dois corpos são colocados em contato, porém diferentemente do caso anterior, não pode haver movimento entre eles. 
Também diferente do anterior, após o final desse processo, os corpos ficam com a mesma carga elétrica. Mas, apenas se os corpos forem exatamente idênticos. Eles podem ser feitos de materiais diferentes, e isso afetaria a condução entre eles.
 

- Tendo dois corpos, de mesmo tamanho e feitos do mesmo material, um eletrizado positivamente (+2) e outro neutro (0). 

Quando estes são postos em contato, as cargas positivas excedentes do corpo positivo irão atrair as cargas negativas do outro corpo. Quando eles são separados ao final do processo, é possível notar que o segundo corpo perdeu Elétrons, ficando assim, com carga positiva. 

Como visto anteriormente, a carga final dos copos ficou igual. Outro detalhe que se pode perceber é que a soma das cargas ficou a mesma.
Antes do contato: +2, 0 (Valores das cargas)
+2 + 0 
= +2
Depois do contato: +1, +1
+1 + 1 
= +2

Assim, podemos perceber que esse processo somente acontece se os corpos tiverem cargas iniciais diferentes, pois é justamente essa diferença que possibilita o movimento dos Elétrons, novamente comparando com o caso anterior, onde era é possível a troca de carga, mesmo com corpos de cargas iguais. 

Eletrização por indução

Neste último processo, consiste em alterar a carga de um ou mais corpos sem o contato entre eles. 

- Tendo dois corpos, um deles positivo e o outro neutro. Estes são postos próximos um ao outro, porém sem haver contato entre eles.

Essa aproximação, fará com que as cargas positivas de um corpo atraiam as cargas negativas do outro. (Isso acontece já que cargas positivas atraem cargas negativas, como foi explicado aqui)

Se aterrarmos o corpo inicialmente neutro, as cargas elétricas negativas do chão irão para o corpo. 

Ao retirar a conexão com o chão, e afastar os dois corpos, o processo estará finalizado. 

O corpo inicialmente neutro agora ficou negativo.

É importante notar que nesse caso, houve um aumento de carga em um dos corpos, entretanto não houve variação nenhuma no outro corpo (Ele estava positivo desde o começo do processo, e terminou assim). Elétrons foram adicionados no corpo inicialmente neutro, através do contato com o solo/chão.

Nesse processo de eletrização, é possível fazer o contrário  do que foi feito. Da mesma forma que Elétrons foram induzidos a 'entrar' em um corpo, poderíamos faze-los sair e serem conduzidos através do fio para o solo/chão. Nesse caso, bastava trocar a carga do outro corpo. No exemplo acima, ele era positivo, por isso o neutro recebeu Elétrons. Ao substituir o corpo por um negativo, o neutro perderia Elétrons e assim, ficaria ao final do processo positivo.

Potencial elétrico

Se nós colocarmos uma partícula  que está com carga positiva a uma distância D de uma placa que está carregada negativamente. Esta partícula sofrerá a ação de uma força elétrica que irá atrair a partícula em direção da placa negativa.

A diferença de potencial  elétrico (d.d.p)  entre dois pontos (o ponto de início e o ponto final, que seria aonde a particula termina o seu deslocamento) do deslocamento é dada em função do trabalho realizado pela força elétrica ao fazer a partícula se ir de um ponto até outro.

A diferença de potencial elétrico é a divisão entre o  trabalho realizado para fazer a carga elétrica (τ) ir de um ponto até outro e a carga elétrica (q).

U_AB = τ / q

Lei de Coulomb

Charles Augustin Coulomb(1736 —1806) desenvolveu uma lei que é conhecida hoje como a  Lei de Coulomb. A Lei de Coulomb que trata da força de interação entre partículas eletrizadas, as partículas que possuem o mesmo sinal se repelem e as que possuem sinais diferentes se atraem(Positivas ou negativas)

Para poder estudar essas forças ,ele usou um aparelho que ele mesmo desenvolveu. A balança de torção. Este equipamento consiste em um mecanismo que calcula a intensidade do torque sofrido por uma partícula que sofre repulsão.

Em alguns exercícios você poderá encontrar a expressão carga elétrica puntiforme, que se refere a um corpo eletrizado de dimensões desprezíveis em relação à distância entre ele o outro corpo eletrizado.

  A lei de Coulomb diz que a intensidade da força eletrostática entre duas cargas elétricas é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa. E por isso ele criou uma formula:


F é a força entre duas partículas (N)
k é uma constante (N.m²/C²)
Q é a carga elétrica da primeira partícula (Coulomb )(C)
q é a carga elétrica da segunda partícula (C)
d é a distância que separa as duas partículas (m) SI

  Algumas cargas podem ser negativas, mas não se deve usar nessa formula o valor negativo, somente numeros positivos, mesmo que a carga seja negativa.

Ao observarmos a formula podemos chegar a algumas conclusões: a relação entre a força e  cargas é diretamente proporcional, ou seja, quanto maiores as cargas, maior será a força de interação. A relação entre a força e distância é uma relação inversamente proporcional, pois  quando aumentarmos a distância entre as partículas a força elétrica vai diminui.

 Obs.A letra k significa uma constante de proporcionalidade que é chamada de  constante eletrostática, que depende de onde esta as partículas trabalhadas.
Caso for o  vácuo k equivale a 9 . 10<sup>9

Exemplo:</sup>
Determine a força elétrica em um elétron exercida por um  próton a distancia de  0,5.10^-10 m.
Resolução:

Bom inicialmente nos podemos dizer que a carga elétrica do elétron é -1,6.10^-19C e a carga do próton 1,6.10^-19C(Esses são dados fixos, toda vez tem que ser usado os mesmos valores)usando a formula da  Lei de Coulomb temos:

  Notem que uma das cargas teria que ser negativa ( -1,6.10^-19)  

  As cargas têm sinais opostos então a força entre elas é de atração.
 

Corrrente elétrica e D.D.P (Diferença de potencial)

d.d.p
Em um  aparelho onde de um lado falta elétrons e no outro lado sobra elétrons, esse aparelho é chamado gerador (pode ser até mesmo uma  pilha comum , não é nescessario um aparelho complicado). A falta de elétrons  de um lado(pólo) e a sobra em outro lado cria  uma diferença de potencial (chamada d.d.p.). Algum aparelho elétrico somente funciona quando essa diferença de potencial entre os pólos existir para que as cargas possam se deslocar de um lado ao outro.

Corrente elétrica, compreende muitos fenômenos naturais. 

Quando o homem dominou a eletricidade, ele criou o ferro de passar roupas, a lâmpada elétrica e outros.
 Se um condutor é ligado aos pólos de um gerador, os elétrons se movimentam, o movimento é chamado de  corrente elétrica.

A quantidade de carga elétrica (chamada de ∆Q) que atravessa um condutor por um determinado tempo (chamado de  ∆t) é possível determinar a intensidade da  corrente elétrica.
Dada pela formula abaixo:
i = ∆Q / ∆t

i = intensidade da corrente elétrica
A unidade de medida utilizada é o Coulomb/segundo (C/s),que é chamado de  ampère (A).

Exercício:

Em um condutor passa uma quantidade de carga elétrica ∆Q =6.10^-4 C em um intervalo de tempo de 3.10^-2 s. Determine a intensidade da corrente elétrica que passa pelo condutor.

Bom já que esse exercicio é bem facil,pois tem todos os dados nescessarios podemos usar direto a fórmula:

i = ∆Q / ∆t

i = 6.10^-4/3.10^-2
i = 2.10^-2A (ampère , clique e saiba mais)

Energia elétrica

A energia elétrica é uma propriedade do sistema elétrico que concede a permissão da realização de trabalho. Obtida por de diversas formas. Eletricidade pode ser compreendido como Energia Elétrica, se ela realizar trabalho através das cargas elétricas.

A energia elétrica pode ser considerada um subproduto de outras formas de Energia, como por exemplo a mecânica e a  energia química. Através de turbinas e geradores é possível transforma-las em eletrícidade.

A energia elétrica pode ser produzida por fontes renováveis como  por exemplo a força das quedas d'água ou a dos ventos, por exemplo as hidrelétricas, onde a força com que a água passa é utilizada para movimentar turbinas que estão conectadas a geradores.Outro exemplo pode ser observado em uma termelétrica, onde através da queima de combustíveis produz vapor que é utilizado para movimentar turbinas conectadas a geradores.

Depois de transformadas em elétrica podemos usar ela energia de diversas modos na nossa casa,por exemplo, a lâmpada ou o calor do chuveiro.

Para fazer cálculos com a energia elétrica usamos:

E_el=Δq.U

Onde:

E_el = energia elétrica

Δq = variação de carga elétrica

U = diferença de potencial, tensão elétrica.

O Efeito Joule

No momento em que um condutor é aquecido pois por ele passa uma corrente elétrica, há a transformação de energia elétrica em outra forma de energia, a energia térmica. E isso se chama Efeito Joule, tem esse nome graças a uma homenagem às varias pesquisas do Físico Britânico James Prescott Joule (1818-1889).

E qual seria o motivo desse fenômeno ocorrer? 

É devido ao encontro dos elétrons que estão presentes na corrente elétrica com as partículas que estão presentes no condutor, eles colidem e parte da energia de movimento do elétron é transferida ao átomo causando o aumento do seu estado de agitação,e consequentemente aumenta também a sua temperatura, transformando assim, a energia elétrica energia térmica (calor).

Através dessa descoberta vários aparelhos utilizados no nosso dia-a-dia tem como base o Efeito Joule, por exemplo a lâmpada e o chuveiro.

Outra aplicação é a proteção de circuitos elétricos por fusíveis que protegem o circuito de danos ou acidentes.A corrente elétrica percorre o fusível e caso esta corrente for muito forte, que pode danificar o circuito,então o calor gerado derrete o fusível parando o fornecimento de energia,e protegendo o circuito.

Resistor

O resistor é um dos tantos dispositivos  criados pelo homem,e a principal função dele é: fazer de tudo para retroceder a passagem de corrente elétrica e fazer a tranformação da Energia Elétrica em Energia Térmica (calor)pelo Efeito Joule. A dificuldade que o resistor faz a corrente elétrica, atrapalhando ela, como sendo a resistência elétrica. O carbono é o material que é mais usado na fabricação do resistor
Os resistores podem ser fixos ou variáveis

No resistor usamos a seguinte expressão: 

Unidade da resistência elétrica (ohm) Ω

Associação de Resistores

No dia-a-dia nós fazemos uso de diversos aparelhos elétricos que contenham  circuitos com dois ou  até mais resistores.E na maioria deles se utiliza uma associação de resistores. A associação de resistores pode ocorrer  de três modos diferentes:
Em série;Em paralelo;
Mista.

Por exemplo as lampadas que usamos nas árvores de natal é um bom exemplo de associação de resistores em série.

Para fazer cálculos,temos que primeiramente descobrir como  é que a série de resistores age como  sendo um todo, usando então o conceito de resistor equivalente , que seria um resistor  que possui  as mesmas caracteristicas de associação, ou seja, uma resistência igual no conjunto inteiro,então essa resistência pode ser chamada  de resistência equivalente.


Associação em série:
 Em uma associação em série,os resistores são percorridos pela corrente elétrica com mesma intensidade em todos os resistores, já que os resistores estão um do lado do outro então a corrente elétrica não tem outro caminho para passar.
 
 A diferença de potencial desses resistores é a ddpf (final) que seria a soma da ddp de cada um dos resistores.E a resistência equivalente é a soma das resistências de todos os resistores associados.

Associação em paralelo:

Dizemos que eles estão em paralelo quando todos os resistores dessa associação tiverem a mesma ddp. Aqui é um pouquinho diferente da anterior, porque aqui já existe mais caminho em que a corrente elétrica pode percorrer ou seja a corrente elétrica não vai passar igualmente em todos os resistores.
 
E aqui a corrente , é a soma das correntes de cada um dos resistores associados.

Em uma associação em paralelo, a resistência equivalente é sempre menor que qualquer resistência dos resistores associados. E este valor pode ser obtido pelas seguinte fórmula:
 
Associação mista:

E esse é uma mistura dos outros dois que já foram citado acima. Observe abaixo que os resistores 1 e 2, eles estão um em série com o outro e já os outros  3 e 4 em paralelo:
 
E nessas associações para encontrar a resistência equivalente, temos que fazer separadamente os processos descritos acima, primeiro o de resistores em série e depois o de paralelo.

Lei de Ohm

Essa lei diz que, quando uma corrente elétrica (i) percorre um resistor (R) ela é diretamente proporcional à tensão (U).
U = R. i (Macete para decorar a fórmula (Uri)
 

Onde:
U : tensão (ddp- diferença de potencial ).
R: a resistência (resistor).
i: corrente elétrica.

A resistência (R) é uma constante que no SI, usa-se o ohm (Ω), em homenagem a Georg Simon Ohm que foi o idealizador essa lei.

George Ohm (1789  Erlangen, Alemanha  -- 6 de Julho de 1854 Munique). Trabalhou em vários experimentos que envolviam eletricidade e ele também criava alguns equipamentos que ele mesmo usava em seus experimentos. No ano de 1827 ele criou a lei e fórmula citada ali em cima que ficou conhecida , e até hoje todos a conhecem como sendo a Lei de Ohm.

Termologia

A Termologia ou Termofísica é a área da Física que faz o estudo sobre o calor(como o proprio nome ja sugere estudo do calor).

Temperatura e Calor

A temperatura é a grandeza utilizada na física que mede as sensações de quente e frio.

Temperatura  quer dizer estado de agitação das moléculas de um corpo.

A temperatura é um número que  é capaz de expressar o estado de agitação das particulas de um corpo ou substância.Então quanto maior a agitação das moleculas de um corpo maior a temperatura do mesmo.


Quando dois corpos de diferentes temperaturas (somente  corpos de diferentes temperaturas),ficam um perto do outro cria-se uma transferência de energia térmica, logicamente do corpo de maior temperatura ao de menor até que seja atingido o equilíbrio térmico.E essa tranferencia de energia que recebe o nome de calor.


É muito importante  resaltar que temperatura e calor são coisas bem diferentes, muitas pessoas dizem de maneira errada que calor é quando tem uma alta temperatura, mas não calor é a transferencia de energia, temperatura sim é calor ou frio.

Para medir a temperatura de um corpo nós usamos o termômetro. Um aparelho que em contato com um corpo, faz a troca calor e estabelece o equilíbrio térmico depois de um tempo. Assim, quando o termômetro e o corpo tiverem a mesma temperatura , haverá uma correspondência na escala do termometro.

A escala de temperatura utilizada no Brasil é a escala Celsius que fornece  um dado fixo que é o de fusão da água (0°) e o ponto de ebulição (100°).

A matéria é constituida por átomos e moléculas que estão em estado  de agitação térmica.Então a energia térmica é a energia da agitação térmica,e a temperatura é o valor numérico.


Os processos de transferencia,do calor, são: condução, convecção e radiação.

Essas definições foram demonstradas a partir experiencias feitas em alguns trabalhos  de Benjamim Thompson e James Joule. 

Calorias e Quantidade de Calor

No Sistema Internacional de unidades, (SI), a quantidade de calor é padronizadamente  medida em Joule (J). Contudo,costuma usar-se com frequência a unidade  caloria (cal).

A caloria é a quantidade de calor que é necessaria para fazer com que haja um aumento na temperatura de 1 grama de água, de 1°C.
Ou seja 1 cal equivale a 4,158 (J)


Um dos grandes nomes dessa área da fisica é o James Joule, que fez  diversas experiencias nesse campo de atuação da física, que o ajudou a determinar a relação de equivalência entre o trabalho mecânico e o calor. O que foi fundamental na formulação da teoria da conservação da energia (que é a conhecida Primeira Lei da Termodinâmica), que deu um grande apetite para o estudo da termodinâmica.

A quantidade de calor trocado por um corpo é proporcional a sua massa,do material que ele é feito o corpo e a variação de temperatura do o corpo. E com esses dados que foi criado a formula:

Q = m.c.∆T (No colégio alguns professores ensinam um macete para decorar essa formula - Que Ma Ce Te

Q = quantidade de calor

m = massa do corpo, 

c = calor específico, que varia de acordo com corpo

∆T =  (∆ significa variação) variação de temperatura.

Energia cinética e trabalho

Aparentemente não tem nada a ver uma coisa com a outra.
Mas elas tem muito em comum.
Para dizer que um corpo possui energia ele precisa realizar trabalho.Quando nós deslocamos alguma coisa do chão para cima, realizamos trabalho. Então a formula do trabalho é dada por:

Onde
= (Letra grega que significa trabalho)
F = força
d = distância
cosθ = cosseno do ângulo, formado pelo vetor força e pela direção em que está ocorrendo o deslocamento

A formula do trabalho também pode ser:


Onde:
∆E_c: ∆(Variação) de energia cinética

A energia cinética é uma energia  que esta relacionada com o movimento, é a energia corpos em relação à velocidade. A equação da energia cinética:


Exemplo:

Um corpo de massa m = 6Kg, inicialmente parado. Ele sofre a ação de uma força F = 60N e desloca-se em uma distância 6m. Calcule:

O trabalho

τ = F . d. cosθ
Tanto a força como a distância estão na mesma direção e no mesmo sentido, então o cosθ = 1:

τ = F . d
τ = 60 . 6
τ = 360J

A energia cinética desse corpo.

Como no período inicial a velocidade do corpo é nula, logo sua energia cinética também é nula.

τ = E_c – Eo
τ = E_{c - 0}
τ = Ec
Logo
Ec = 360J

A velocidade do corpo após percorrer os 6m
Usamos primeiramente a equação da energia cinética
E_c= m.v² / 2
360 = 6 . v² / 6
360 = v²

v² = 360

v = √360

V ~ 18,973