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Mostrando postagens de janeiro, 2019

CAMPO ELÉTRICO PRODUZIDO POR UMA LINHA DE CARGA

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Figura 1.0: Anel de cargas. Fonte:http://www.fma.if.usp.br/~mlima/teaching/4320292_2012/Cap1.pdf. Temos como comprimento de um dos elementos de carga do anel acima, ds e λ como carga por unidade de comprimento. A carga do elemento é representada como: 1 O elemento cria um vetor campo elétrico  dE  no ponto  P , que possui uma componente  dEcosθ ,  paralela ao eixo central do anel.

LEI DE AMPÈRE NA MATÉRIA (FORMA INTEGRAL)

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A lei de Ampère na matéria é definida como: Fazendo a integração de superfície da equação acima, temos: No entanto, o teorema fundamental para os rotacionais (teorema de Stokes) nos diz que:

LEI DE AMPÈRE NA MATÉRIA (FORMA DIFERENCIAL)

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A lei de Ampère corrigida por Maxwell, nos diz que:  Porém, podemos definir a corrente em termos da magnetização, da polarização e da corrente livre:

CONSERVAÇÃO DA CARGA DE POLARIZAÇÃO (EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE)

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A equação abaixo ilustra matematicamente a definição de corrente elétrica, Como estamos nos referindo à corrente de polarização:    Dessa forma:

LEI DE GAUSS NA MATÉRIA (FORMA DIFERENCIAL E INTEGRAL)

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A lei de Gauss é matematicamente definida como: Porém, a densidade volumétrica de cargas pode ser representada como a seguinte soma: onde a primeira densidade é referente às cargas livres ou tudo que não for referente à polarização. Por consequência da equação acima, temos:

O CAMPO AUXILIAR H É O CAMPO MAGNÉTICO?

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Sabemos que o campo auxiliar é definido como:                                                                 (1)  Aplicando o operador divergência em ambos os lados da Equação (1), chegaremos em:  Porém, levando em conta a propriedade abaixo,  Assim, a divergência do campo auxiliar assume a forma:

O CAMPO AUXILIAR H

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A lei de Ampére (não corrigida por Maxwell) nos diz que: Porém, podemos reescrever a densidade de corrente em termos da corrente livre  J l  (que está relacionada com a condução dos portadores de cargas) e em termos da magnetização dos dipolos do determinado material: Dessa forma, a lei de Ampère assume a forma: 

ALONSO E FINN VOL. 3 CAP. 10 QUESTÃO #10.33 (LETRA B)

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10.33 Supongamos que se puede expressar la energia de las moléculas de um sistema como suma de dos términos, es decir: Figura 1.0: Capa do livro Alonso e Finn. donde  E i,tr  se refiere al movimento traslacional y  E i,int  se refiere a los grados de libertad internos (tal como los demos que  g i = g i,tr g i,int ). Demostrar: (b)   que U = U tr  + U int . Solução: 

ALONSO E FINN VOL. 3 CAP. 10 QUESTÃO #10.33 (LETRA A)

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10.33 Supongamos que se puede expressar la energia de las moléculas de um sistema como suma de dos términos, es decir: Figura 1.0: Capa do livro Alonso e Finn. donde  E i,tr   se refiere al movimento traslacional y  E i,int   se refiere a los grados de libertad internos (tal como los demos que  g i = g i,tr g i,int ). Demostrar: (a) que Z =  Z tr Z int , donde Z es la función de partición total y  Z tr  y  Z int  son las funciones de partición traslacional e interna; Solução:

ALONSO E FINN VOL. 3 CAP. 10 QUESTÃO #10.6 (LETRA C)

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10.6 Las energias posibles de una partícula en un sistema de partículas son o, e, 2e, ..., ne, ... (c) Hallar el valor límite de la energía media cuando e es mucho menor que kT. Figura 1.0: Capa do livro Alonso e Finn. Solução: 

BREVE RELATO DE UMA RECÉM GRADUADA

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O que dizer a respeito da trajetória acadêmica de uma mulher negra, de classe média e com enfermidades graves na família? Então, não é fácil! Assim como não é fácil para muitas pessoas que apresentam padrões de vida completamente diferentes. Particularmente sobre a minha formação, importa ressaltar que houve alguns impasses, mas também conquistas no decorrer da jornada. Figura 1.0: Foto da autora

POTENCIAL VETOR, CIRCULAÇÃO DO POTENCIAL E EQUAÇÃO DE POISSON

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A não existência dos monopolos magnéticos (ou pelos menos ainda não foi provado a sua existência) é bem visível quando observamos uma figura do campo magnético da terra. Figura 1.0: Campo magnético da terra.  Fonte: http://www.t13.cl/noticia/tendencias/bbc/el-veloz-e-inesperado-cambio-en-el-campo-magnetico-de-la-tierra-que-los-cientificos-no-logran-explicar A equação que descreve essa não existência é:

OBTENÇÃO DA ENERGIA DE FERMI

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A energia de Fermi é o valor máximo de energia do último estado ocupado na banda de condução de um metal. Figura 1.0: Enrico Fermi. Fonte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d4/Enrico_Fermi_1943-49.jpg Será trabalhado o gás ideal com número total de partículas definido por                                                           (1) Considerando que a distribuição dos elétrons ocorre em um intervalo contínuo de níveis de energia, tem- se                                             (2)

ALONSO E FINN VOL. 3 CAP. 10 QUESTÃO #10.6 (LETRA B)

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10.6 Las energias posibles de una partícula en un sistema de partículas son o, e, 2e, ..., ne, ... (b) Calcular la energia media de las partículas. Figura 1.0: Capa do livro Alonso e Finn vol 3. Solução: 

ALONSO E FINN VOL. 3 CAP. 10 QUESTÃO #10.6 (LETRA A)

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10.6 Las energias posibles de una partícula en un sistema de partículas son o, e, 2e, ..., ne, ... (a) Demonstrar que la función de partición del sistema es: (con gi=1) Figura 1.0: Capa do livro Alonso e Finn vol 3. Solução: 

O CAMPO MAGNÉTICO DE UMA BOBINA

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Observe a figura abaixo que representa uma espira circular de raio R percorrida por uma corrente i: Espira circular vista de perfil. Fonte: HALLIDAY, RESNICK, WALKER. Fundamentos da Física. V. 3. 8 ed. Editora LTC, p. 249. 1 Usando a Lei de Biot-Savart:

MÉTODO DE SEPARAÇÃO DE VARIÁVEIS: EQUAÇÃO DE LAPLACE

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Equação de Laplace em coordenadas cartesianas: 1º passo: Supor que

NOTAÇÃO TENSORIAL #2 Operador Derivada e D'alembertiano

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Agora vamos discutir sobre o operador derivada na sua forma covariante, o mesmo é descrito como:   Figura 1.0:  Desformação do gravitacional.   Dessa forma, temos:

NOTAÇÃO TENSORIAL #1 Covariância e Contravariância de Vetores

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Algo bastante utilizado na teoria da relatividade são os quadrivetores. Neste contexto, os vetores contravariantes são escritos na forma de quadrivetores: Figura 1.0: Desformação do gravitacional. 

A LÍNGUA BRASILEIRA DE SINAIS E A FÍSICA

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Para os alunos surdos há grande dificuldade em estabelecer uma relação entre o sinal usado da palavra cotidiana e o conceito científico que faz uso da mesma palavra, como por exemplo, o conceito de trabalho em física. A falta de sinais específicos para vários conceitos físicos acaba fazendo com que sejam utilizados sinais do cotidiano dos alunos e isso os confundem, reduzindo o entendimento do conceito que se quer que o aluno obtenha. Devido a esse fator, torna-se necessário um cuidado maior na utilização das palavras, já que ao acontecer essa confusão de conceitos para o aluno, o intérprete deverá criar todo um contexto utilizando tal palavra, o que pode acarretar a perda dos demais conceitos ministrados pelo professor no momento.

Equações de Maxwell: Lei de Ampère (CORRIGIDA POR MAXWELL)

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Matematicamente falando, Maxwell corrigiu a Lei de Ampère pelo seguinte fato: a divergência de um rotacional é zero, PORÉM, a Lei de ampère não dá zero levando em conta a equação da continuidade para o eletromagnetismo.

VOCABULÁRIO DA FÍSICA EM LIBRAS

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Ao adentrar no universo do aluno surdo, o docente que leciona em turmas inclusivas precisam entender e realizar alterações curriculares para que haja o desenvolvimento educacional desses estudantes, ainda que com a presença de um intérprete em sala de aula. Para que o aluno surdo seja incluído na escola, é necessário que haja também recursos imagéticos, correspondendo a uma pedagogia visual e a instrução em língua de sinais não necessariamente pelo professor, mas por intermédio do intérprete. No entanto, a Lei nº 12.319, de 1º de setembro de 2010, que regulamenta a profissão do tradutor e intérprete da Língua Brasileira de Sinais – LIBRAS, não exige que os mesmos possuam formação em áreas específicas, ou seja, o intérprete recebe a função de interpretar conteúdos de química, física, matemática, português e das demais disciplinas. É notável que há grande dificuldade na interpretação de termos específicos da Ciência, em particular da Física, tanto pela falta de sinas quanto por es...

ALONSO E FINN VOL. 3 CAP. 10 QUESTÃO #10.5 (LETRA B)

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10.5 (b) Calcular la energía magnética de un gas de electrones en dicho campo magnético; Figura 1.0: Capa do livro Alonso e Finn. Solução:  Sabemos que a energia interna do sistema em termos da função de partição é definida como:

ALONSO E FINN VOL. 3 CAP. 10 QUESTÃO #10.5 (LETRA A)

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10.5 (a) Demonstrar que la función de partición de un gas de electrones colocado en un campo magnético B es:  Figura 1.0: Capa do livro Alonso e Finn.  Solução:  Quando o elétron é submetido a um campo magnético, a energia potencial dessa interação pode ser escrita na forma: 

ALONSO E FINN VOL. 3 CAP. 10 QUESTÃO #10.3

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10.3 Determinar la temperatura del sistema del ejemplo 10.3 cuando está en equilibrio estadístico. Suponer ε = 0,02 eV. Figura 1.0:  Capa do livro Alonso e Finn.  Solução:  O enunciado da questão nos diz que:

ALONSO E FINN VOL. 3 CAP. 10 QUESTÃO #10.2

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10.2 Calcular el cociente  P 2 / P 1  en el ejemplo 10.2 usando la ec. (10.13) para ln(P). Figura 1.0: Capa do livro Alonson e Finn. Solução:  A equação citada no enunciado da questão é:

ENSINO DE FÍSICA PARA ALUNOS SURDOS

Muitos estudantes, tanto surdos quanto ouvintes, consideram a Física como uma disciplina difícil de ser compreendida e devido a essa dificuldade poucos tem interesse em estudá-la. No entanto, ao perceber conteúdos de maior abstração teórica compete aos docentes buscarem metodologias facilitadoras para o ensino de Física, estando entre essas metodologias as atividades experimentais, o uso de simuladores, imagens, objetos, vídeos entre outros. Tendo como foco o público surdo, serão apresentadas algumas dificuldades enfrentadas nas aulas de Física pelos alunos em questão e de que forma a situação pode ser contornada.

ALONSO E FINN VOL. 3 CAP. 10 QUESTÃO #10.1

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10.1 Refiriéndose al ejemplo 10.2, calcular el cambio que se produce en la probabilidad de distribuciónsi se transflere dos partículas al nivel intermedio, una del nivel superior y otra del inferior.  Figura 1.0: Capa do livro Alonso e Finn. SOLUÇÃO: Com relação ao exemplo citado na questão, temos:

Equação da Continuidade (ELETROMAGNETISMO)

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Partindo da seguinte equação 1 correte elétrica é a taxa de variação de cargas elétricas em um instante de tempo.                            2