Porque os navios não afundam?

o que mantém um navio flutuando?

O navio não afunda porque, na água, ele sofre o efeito de duas forças contrárias: o Peso, que age de cima para baixo e o Empuxo, que age de baixo para cima. O equilíbrio entre essas duas forças faz com que o navio flutue.

"Para ter estabilidade, o Peso tem de ser igual ao Empuxo", explica a engenheira civil Angela Maestrini. O Empuxo é a força exercida por um líquido sobre todo corpo que flutua nesse líquido ou que nele está submerso. Quanto maior a densidade e o volume do líquido deslocado, maior será o Empuxo.

Além disso, os navios são estruturas ocas, por isso, sua densidade média (considerando a parte de aço e a parte cheia de ar) é menor do que a densidade da água. Os submarinos, por exemplo, têm enormes reservatórios que podem ser preenchidos com água (para submergir) ou esvaziados (para flutuar). Quando os reservatórios estão cheios de água, a densidade média do submarino é maior do que a da água, e ele afunda.


Peso e empuxo têm de ser iguais para um navio flutuar

Porque a pressão atmosférica não nos esmaga?

A pressão atmosférica
O ar exerce uma pressão enorme sobre todos os corpos

Qual a força exercida pela atmosfera sobre nós?

A área da superfície do corpo de uma pessoa adulta é da ordem de 1 m2. O valor da pressão atmosférica ao nível do mar é da ordem de 100.000 Pa. Isso significa que uma pessoa ao nível do mar, sofre a ação de uma força de cerca de 100.000 N devido à pressão atmosférica, equivalente ao peso correspondente a dez toneladas!


O barômetro mede a pressão atmosférica


Como uma força tão grande não nos esmaga?

A resposta é simples: nosso corpo está cheio de ar, e a mesma pressão que atua de fora para dentro atua de dentro para fora. Como qualquer variação na pressão externa se transmite integralmente a todo nosso corpo, segundo o Princípio de Pascal, já estamos perfeitamente adaptados à enorme pressão externa, e não sentimos o seu efeito sobre o nosso corpo. Nosso corpo possui sensores que detectam muito melhor as pequenas variações de pressão que podem ocorrer na pressão externa, como o tato por exemplo, do que a própria pressão externa. Por exemplo, sente-se uma pressão (na verdade uma pequena variação de pressão) na cavidade auditiva quando subimos ou descemos de alturas consideráveis rapidamente, como em estradas nas serras ou até mesmo em elevadores de prédios muito altos. Às vezes, nessas ocasiões, a passagem do ar é bloqueada por alguns instantes e a diferença de pressão entre o ar exterior e interior da cavidade auditiva pode provocar uma sensação dolorosa.


A pressão do ar gera o empuxo sobre os corpos.


Força e pressão são grandezas físicas idênticas?

Pressão e força são duas grandezas físicas associadas, e freqüentemente confundidas. Por definição, pressão é uma medida da razão entre a intensidade da força ortogonal (perpendicular) exercida sobre uma superfície, e a sua área. Por exemplo, se ao colocar um percevejo (ou tacha) numa parede você precisa aplicar uma força de 30 N (cerca de 3,0 Kgf) e a ponta aguda do percevejo possui área de 1,0 mm2, a pressão exercida sobre esta ponta (pequena área) será de 30 N/mm2, ou transformando-se, temos uma pressão de 30 N/(10-3 m)2 = 30 x 106 N/m2, ou seja, cerca de 300 vezes maior do que a pressão atmosférica ao nível do mar, ou finalmente, a pressão será cerca de 300 atm!


Quando deitamos sobre a cama de pregos o peso do nosso corpo continua o mesmo mas a superfície de contato se espalha pela área das costas. Como nosso peso fica distribuido, a pressão é pequena e insuficiente para machucar a pele.

Vídeo da experiência

Experimento de fisica : tranformação gasosa

A INFLUÊNCIA DA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL NA CIÊNCIA

A Revolução Industrial consistiu em um conjunto de mudanças tecnológicas com profundo impacto no processo produtivo em nível econômico e social. Iniciada na Inglaterra em meados do século XVIII, expandiu-se pelo mundo a partir do século XIX.

O nascer da ciência moderna e a revolução industrial estão intimamente relacionados. No início da revolução industrial é difícil identificar na industria marcas do esforço científico da época mas certamente que existia uma proximidade nas mentalidades: a cuidadosa observação e a escrupulosa generalização eram comuns aos experimentalistas e aos industriais do século XVIII. A revolução industrial prosseguiu sem que existisse um forte apoio da ciência, embora a sua influência potencial tenha sido notável.

O que a ciência do século XVIII tinha para oferecer não era mais do que a esperança de que a observação atenta e a experimentação pudessem melhorar significativamente a produção industrial: máquinas a vapor, vidros, têxteis. Só na segunda metade do século XIX a ciência pode dar uma ajuda preciosa ao desenvolvimento tecnológico: Edison->energia eléctrica (motores e dínamos); Diesel->motores de combustão interna. De uma forma geral, até aquele período a ciência foi mais beneficiada pela revolução industrial que o inverso: máquina a vapor -> termodinâmica. Como a industria passou a exigir maquinaria mais sofisticada nas suas linhas de produção, a ciência pode beneficiar grandemente com os novos instrumentos mais refinados como por exemplo os microscópios. Pode afirmar-se que os primeiros grandes telescópios foram tanto um subproduto da industria do século XIX como o foram os barcos a vapor.

A revolução industrial desempenhou ainda um outro papel importante no desenvolvimento da ciência moderna. A perspectiva de aplicação da ciência aos problemas da industria serviu de trampolim para estimular o financiamento público da ciência. A primeira grande escola científica do mundo moderno, a École Polytechnique, foi fundada em 1794 para pôr os resultados da ciência ao serviço da França. A criação de escolas técnicas no século XIX e XX encorajou a difusão do saber científico e gerou condições para novos avanços. Em diferentes graus e a diferentes velocidades os governos começaram a financiar a ciência de uma forma mais directa através da criação de bolsas de estudo, fundação de instituições de investigação e conferindo honras e postos oficiais a eminentes cientistas. No final do século XIX o filósofo natural que prosseguia os seus estudos baseado em interesses particulares dá lugar ao cientista profissional com um carácter público.

Fontes:
http://pt.shvoong.com/humanities/4661-antecedentes-hist%C3%B3ricos-da-administra%C3%A7%C3%A3o/
http://pt.wikipedia.org/wiki/Revolu%C3%A7%C3%A3o_Industrial
http://nautilus.fis.uc.pt/personal/vieira/ct.htm

ESTUDO DOS GASES

Estudo dos Gases



Características dos Gases
• Os gases tendem a ocupar o volume total de seus recipientes.
• Apresentam alta compressibilidade e expansibilidade.
• Os gases sempre formam misturas homogêneas com outros gases.
• As forças intermoleculares dos gases são muito pouco intensas.



Teoria Cinética Molecular – O Gás Ideal
• Teoria desenvolvidapara explicar o comportamentodos gases em condições ideais.
• Suposições:
– Os gases consistem de um grande número de moléculas em movimento
aleatórioconstante.
– O volume de moléculas individuais é desprezível comparado ao volume do
recipiente.
– As forças intermoleculares (forças entre moléculas de gases) são insignificantes
de forma que podem ser desprezadas.
– A energia pode ser transferida entre as moléculas, mas a energia cinética total é
constante à temperatura constante.
• A teoria molecular cinética nos fornece um entendimento sobre a pressão e a
temperaturas no nívelmolecular.
• A pressão de um gás resulta do número de colisões por unidade de tempo nas
paredes do recipiente. A ordem de grandeza da pressão é dada pela freqüência e
pela força da colisão das moléculas.
• As moléculas de gás têm uma energia cinética média, cada uma com energia
diferente

Variáveis de Estado dos Gases
1) Pressão (p)
• A pressão é a força atuando em um objeto por unidade de área:
1 atm = 101325 Pa = 760 mm Hg
2) Volume (V)
• O volume é a porção de espaço ocupada pela massa gasosa. No caso dos gases
ideais é o próprio volume do recipiente.
3) Temperatura Absoluta (T)
1 L = 1000 mL = 1000 cm3.
1 m3 = 1000 L.
• Variável diretamente proporcional à energia cinética média das moléculas do
sistema.
• Reflete o grau de agitação das moléculas do sistema.
T(K) = t(°C) + 273,15



Transformações Gasosas
1) Lei de Boyle (Isotérmica)
• Realizada à temperatura constante (T = cte).

2) Lei de Charles (Isobárica)
• Realizada à pressão constante (p = cte).

3) Lei de Gay-Lussac (Isocórica ou Isovolumétrica)
• Realizada a volume constante (V = cte).

Funcionamento de um motor

Um motor é um dispositivo que converte outras formas de energia em energia mecânica, de forma a impelir movimento a uma máquina ou veículo. Em contraste, existem os chamados geradores.

O termo motor, no contexto da fisiologia, pode se referir aos músculos e a habilidade de movimento muscular, como em Coordenação Motora.

No contexto da informática, em Portugal, o termo motor é muito utilizado em denominações de várias tecnologias computacionais – como em "motor de busca", "motor de jogos", entre outros.

Desde os primórdios, a humanidade utiliza fontes motoras para obter trabalho. Os primeiros motores utilizavam força humana, tração animal, correntes de água, o vento, e o vapor.

História
A teoria fundamental do motor de dois tempos foi estabelecida por Nicolas Diogo Léonard Sadi Carnot (França, 1824), enquanto a patente pelo primeiro motor à combustão interna foi desenvolvida por Samuel Morey (Estados Unidos, 1826).

Em 1867, Nicolaus Otto desenvolveu o primeiro motor atmosférico. Logo após, unindo esforços com Gottlieb Daimler e Wilhelm Maybach, desenvolveram o primeiro motor quatro tempos. Em 1896, Karl Benz patenteara o primeiro motor boxer actualmente utilizado nos porsche e subaru, com cilindros opostos horizontalmente.

O engenheiro alemão Rudolf Diesel patenteou um motor à combustão de elevada eficiência, demonstrando em 1900. Era um motor movido a óleo de amendoim, cuja tecnologia leva seu nome até hoje, o motor diesel.

Os motores à combustão interna foram convencionados a serem utilizados em automóveis devido as suas ótimas características, como a flexibilidade para rodar em diversas velocidades, potência satisfatória para propulsão de diversos tipos de veículos, e poderia ter seus custos reduzidos para produção em massa.

Na primeira metade do século XX, como forma de elevar a potência e a performance dos veículos, houve muitos aprimoramentos em relação ao desenho, número e disposição dos cilindros. Logo surgiram motores de 4 a 12 cilindros (ou até mais), sendo motores com cilindros em linha ou em V, de diferentes capacidades.
Princípios de funcionamento
Motores de combustão interna se baseiam em modelos termodinâmicos ideais, como ciclo de Otto ou ciclo Diesel, o que se refere a forma como ocorre cada fase de funcionamento do motor. Estas denominações não se referem ao combustível ou mecanismo do motor, mas, sim aos processos pelos quais passam os gases no interior do motor.

Máquinas inspiradas no ciclo de Otto são chamadas motores de ignição por faísca, as inspiradas em ciclo Diesel são motores de ignição por compressão. Ambos os tipos podem ser construídos para operar em dois ou quatro tempos, o que significa que cada ciclo de funcionamento pode ocorrer em uma ou duas voltas do eixo de manivelas.

Configurações

Motor em linha: tem pistões dispostos lado a lado, de trajetórias paralelas. Desde motores de motos aos maiores motores de propulsão naval fazem deste tipo o mais comum.

Motor em V: se constitui de duas fileiras de pistões, dispostas em V, ligadas a um eixo de manivelas. Motores deste tipo são conhecidos pelo som característico que emitem e por equiparem automóveis esportivos.

Motor boxer: utiliza duas fileiras de pistões horizontais e contrapostas, ficou popularmente conhecido por equipar o modelo Fusca da marca Volkswagen.

Motor radial: possui uma configuração onde os pistões estão dispostos em torno de uma única manivela do Cambota, foi muito utilizado para mover hélices de aviões.

Motor Wankel: (motor rotativo) utiliza rotores de movimento rotativo em vez de pistões.

Quasiturbine: também é um motor rotativo. É mais aperfeiçoado que o motor Wankel.


Motor radial: