Decaimento Atômico

É a desintegração de um núcleo através da emissão de energia em forma de radiação. A radiação é um tipo de emissão de energia que pode se propagar por meio de partículas (radiação corpuscular) ou por meio de ondas elétromagnéticas (radiação elétromagnética).
Se o núcleo de um determinado nuclídeo se encontrar numa situação de instabilidade, seja por ter um excesso de protóns ou de Nêutrons, ou excesso de ambos, tende a transformar-se noutro nuclídeo mais estável.
A este processo de transformação nuclear em que é alterada a proporção entre protóns e nêutrons dá-se o nome de desintegração radioactiva.
Devido às desintegrações que vão acontecendo ao longo do tempo, o número de núcleos instáveis contidos numa fonte radioactiva vai diminuindo.
Os processos de desintegração radioactiva mais comuns são os de desintegração α (alfa), β (beta) e γ (gama).

Desintegração α (alfa)

Na altura em que foi descoberta a emissão do rádio 226 (1898), por Marie Curie e Pierre Curie, chamou-se ao fenómeno radioactividade α ou emissão α.
Às partículas emitidas deu-se o nome de partículas α apenas por ser a primeira letra do alfabeto grego.
Posteriormente, verificou-se que essas partículas eram um núcleo de hélio, formado por 2 protóns e 2 nêutrons. As partículas α emitidas apresentam energias bem definidas e podem ser utilizadas para caracterizar o núcleo de onde provêm.

Desintegração β − (beta menos)

A partícula β − é um electrão emitido pelo núcleo do átomo. O eletron é originário de uma transformação de um dos Nêutrons num protón, um eletron e um antineutrino. O eletron e o antineutrino abandonam o núcleo, chamando-se a esse processo emissão beta. O núcleo resultante apresenta portanto um nêutron a menos e um protón a mais.
O símbolo representa o antineutrino que é uma partícula neutra, com massa quase nula, de spin , que interage fracamente com a matéria. Esta partícula é emitida pelo núcleo juntamente com o electrão.

Desintegração β + (beta mais)

Um núcleo que seja instável por ter um excesso de protón tende a que um protón se converta num Nêutron, que fica no núcleo , sendo emitidos um positrón e um neutrino.
Chama-se partícula β + a esse eletron positivo emitido pelo núcleo. É de realçar que as partículas β + , na parte final do seu percurso, quando a velocidade já é diminuta, combinam-se com um eletron livre, convertendo-se em radiação electromagnética.

Desintegração γ (gama)

A emissão gama (γ) resulta de uma libertação de energia em excesso pelo núcleo de um átomo sob a forma de radiação electromagnética.
O decaimento gama poderá estar associado a outros decaimentos como o α ou o β se os nuclídeos descendentes estiverem num estado excitado.
Os fotões γ têm uma energia muito superior aos da luz visível e, regra geral, também aos do raios X, sendo portanto mais penetrantes.

Descrições resumidas dos modos de decaimento de isótopos mencionados nas páginas dos elementos da tabela periódica.

α:Emissão de partículas alfa (4He).

β+: Conversão de um próton em um nêutron e emissão de um pósitron (e+) e um neutrino.

β-: Conversão de um nêutron em um próton e emissão de um elétron e um antineutrino.

β-β-: Conversão de dois nêutrons em dois prótons e emissão de dois elétrons e dois antineutrinos.

CE: Captura de um elétron, conversão de um próton em um nêutron e emissão de um neutrino.

CECE: Captura dupla de elétron, conversão de dois prótons em dois nêutrons e emissão de dois neutrinos.

FE: Fissão espontânea. Divisão do núcleo em nuclídeos mais leves, geralmente acompanhada da emissão de nêutrons.

n: Emissão de nêutron.

p: Emissão de próton.

TI: Transição isômera. Emissão de raios γ ou conversão do elétron de estados metaestáveis duráveis. Emissão de raios γ de estados excitados de curta duração. Freqüentemente, acompanha outros modos de decaimento.

xxXx: Emissão de um nuclídeo genérico.

Efeito foto elétrico.

Um importante passo no desenvolvimento das concepções sobre a natureza da luz foi dado no estudo de um fenômeno muito interessante, descoberto por H. Hertz . Este fenômeno recebeu o nome de efeito fotoelétrico.

O efeito fotoelétrico consiste na emissão de elétrons pela matéria sob a ação da luz.

Para se observar o efeito fotoelétrico , é conveniente utilizar um eletroscópio de folhas ( fig. 1). No eletroscópio monta-se uma lâmina de zinco. Se a lâmina estiver carregada positivamente, a sua iluminação, por exemplo com a ajuda de um arco voltaico, não influi na velocidade de descarga do eletroscópio. No entanto, se a lâmina estiver carregada negativamente, o feixe de luz do arco descarrega o eletroscópio com grande rapidez.

Este fato só pode ser explicado de uma maneira. A luz provoca a emissão de elétrons pela superfície da lâmina. Quando a lâmina está carregada negativamente, repele os elétrons e o eletroscópio descarrega-se. Quanto está carregada positivamente, os elétrons emitidos sob a ação da luz são atraídos e voltam ao eletroscópio. É por esta razão que a carga do eletroscópio não varia.

Fig. 1

No entanto, quando o feixe de luz é interceptado por um vidro normal, a lâmina carregada deixa de perder elétrons, independentemente da intensidade do feixe de luz. Como é conhecido que o vidro absorve os raios ultravioletas, pode concluir-se que é precisamente a parte ultravioleta do espectro que provoca o efeito fotoelétrico. Este fato, apesar de simples, não pode ser explicado com base na teoria ondulatória da luz. Não se compreende porque é que as ondas de luz de pequena freqüência não provocam a emissão de elétrons mesmo nos casos em que a amplitude da onda, e, portanto, a força com que ela atua nos elétrons, são grandes.

Leis do efeito fotoelétrico

Para se obter uma idéia mais completa sobre o efeito fotoelétrico é necessário determinar de que é que depende o número de elétrons ( foto elétrons ) emitidos, sob a ação da luz, por uma superfície e a velocidade ou energia cinética desses elétrons. Com este objetivo foram levadas a cabo investigações experimentais, que passamos a descrever. Colocam-se dois eléctrodos num balão de vidro do qual se retirou previamente o ar ( fig. 2). Num dos eléctrodos, através de uma "janela" de quartzo, transparente não só para a luz visível como também para a radiação ultravioleta, incidem os raios de luz. Com a ajuda de um potenciômetro faz-se variar a diferença de potencial entre os eléctrodos, medindo-a por meio de um voltímetro. O pólo negativo da pilha liga-se ao eléctrodo iluminado. Sob a ação da luz, este eléctrodo emite elétrons que, ao movimentarem-se no campo elétrico, criam corrente elétrica. Quando o potencial é pequeno, nem todos os elétrons atingem o outro eléctrodo. Se se aumentar a diferença de potencial entre os eléctrodos e não se alterar o feixe de luz, a intensidade da corrente aumenta, atinge o valor máximo, depois do que deixa de crescer ( fig. 3). O valor máximo da intensidade da corrente Is chama-se corrente de saturação. A corrente de saturação é determinada pelo número de elétrons emitidos num segundo pelo eletrodo iluminado.

Mudando, nesta experiência, o feixe luminoso, determinou-se que o número de elétrons emitidos pela superfície do metal num segundo é diretamente proporcional à energia da onda de luz, absorvida durante o mesmo intervalo de tempo. Neste fato não há nada de inesperado, já que quanto maior é a energia do feixe de luz, mais eficaz se torna a sua ação.

Passemos agora à medição da energia cinético ( ou velocidade) dos elétrons. No gráfico da fig. 3, vê-se que a intensidade da corrente fotoelétrica é diferente de zero mesmo quando a diferença de potencial é nula. Isto significa que, mesmo na ausência de diferença de potencial, uma parte dos elétrons atinge o eléctrodo direto ( fig. 2). Se se alterar a polaridade da bateria, a intensidade da corrente diminui até se anular, quando o potencial de polaridade inversa atinge o valor Up . Isto significa que os elétrons emitidos são detidos e forçados a valor para trás, sob a ação do campo elétrico.

O potencial de paragem Up depende do valor máximo da energia cinética que os elétrons emitidos atingem sob a ação da luz. A medição do potencial de paragem e o teorema da energia cinética permitem calcular energia cinética máxima dos elétrons:

Verificou-se experimentalmente que o potencial de paragem não depende da intensidade da luz ( energia transmitida ao eléctrodo por unidade de tempo). Não muda, portanto, também a energia cinética dos elétrons. Do ponto de vista da teoria ondulatória, este fato é incompreensível já que, quanto maior for a intensidade da luz, maiores são as forças que se exercem sobre os elétrons por parte do campo electromagnético da onda luminosa e, portanto, mais energia deveria ser transmitida aos elétrons.

Verificou-se experimentalmente que a energia cinética dos elétrons emitidos sob a ação da luz só depende da freqüência da luz. A energia cinética máxima dos fotoelétrons é proporcional à freqüência da luz e não depende da intensidade desta. O efeito fotoelétrico não se verifica quando a freqüência da luz é menor do que um dado valor mínimo vmin , dependente do material do eléctrodo.

Fig. 2

Fig. 3

Teoria do Efeito Fotoelétrico

Não resultou nenhuma das tentativas, feitas no sentido de explicar o efeito fotoelétrico com base nas leis de Maxwell ( segundo as quais a luz é uma onda electromagnética distribuída continuamente no espaço). Era impossível compreender porque é que a energia dos elétrons fotoelétricos é determinada apenas pela freqüência da luz, nem perceber a causa pela qual só quando o comprimento de onda é pequeno a luz se torna capaz de arrancar elétrons.

O esclarecimento do efeito fotoelétrico foi dado em 1905 por Alberto Einstein que desenvolveu a idéia de Planck sobre a emissão intermitente de luz. Nas leis experimentais do efeito fotoelétrico, Einstein viu uma prova evidente de que a luz tem uma estrutura intermitente e é absorvida em porções independentes. A energia E de cada uma das porções de emissão, de acordo com a hipótese de Planck, é proporcional à freqüência.

E = hf , onde h é a constante de Planck. ( 1 )

O fato de, como provou Planck, a luz ser emitida em porções, ainda não constitui uma confirmação definitiva do caráter descontínuo da estrutura da própria luz. Repara-se que a chuva também cai na terra sob a forma de gotas, o que não quer dizer que a água nos rios e lagos seja constituída por gotas, isto é, quantidades pequenas independentes. Apenas o efeito fotoelétrico permite pôr em evidência a estrutura descontínua da luz: a porção de energia luminosa E = hv contínua a manter a sua integridade, de tal modo, que essa dada porção de luz, quando é absorvida, tem de absorver-se toda de uma vez. A energia E de cada uma das porções de emissão é dada pela fórmula ( 1).

A energia cinética do elétron fotoelétrico pode ser calculada aplicando a lei da conservação de energia. A energia de uma porção de luz , hf permite realizar o trabalho de arranque W, isto é, o trabalho indispensável para arrancar um elétron do seio do metal e comunicar-lhe uma certa energia cinética. Por conseguinte,

( 2 )

Esta equação permite esclarecer todos os fatos fundamentais relacionados com o efeito fotoelétrico. A intensidade da luz, segundo Einstein, é proporcional ao número de quantos (porções) de energia contido no feixe luminoso e, por conseguinte, determina o número de elétrons arrancados da superfície metálica. A velocidade dos elétrons, conforme ( 2) , é dada apenas pela freqüência da luz e pelo trabalho de arranque, que depende da natureza do metal e da qualidade da sua superfície. Atenda-se a que a velocidade dos elétrons não depende da intensidade da luz.

Para uma dada substância, o efeito fotoelétrico pode observar-se apenas no caso de a freqüência f da luz ser superior ao valor mínimo f min . Convém reparar que para se poder arrancar um elétron do metal, mesmo sem lhe comunicar energia cinética, há que realizar o trabalho de arranque W. Portanto, a energia de um quanto ( quantum) deve ser superior a este trabalho:

hf > W

A freqüência limite f min tem o nome de limite vermelho do efeito fotoelétrico e calcula-se pela seguinte fórmula:

O trabalho de arranque W depende da natureza da substância. Portanto, a freqüência limite f min do efeito fotoelétrico ( dito limite vermelho) varia de substância para substância.

Por exemplo, ao limite vermelho do zinco corresponde o comprimento de onda l max = 3,7 . 10-7 m ( radiação ultravioleta). É precisamente por isso se explica o fato de efeito fotoelétrico cessar quando se interpõe uma lâmina de vidro, capaz de deter raios ultravioletas.

O trabalho de arranque no alumínio ou no ferro é maior do que no zinco, razão por que na experiência de 1 se utilizou uma lâmina de zinco. Nos metais alcalinos, pelo contrário, o trabalho de arranque é menor, ao passo que o comprimento de onda l max correspondente ao limite vermelho é maior. Assim, por exemplo, relativamente ao sódio verifica-se l max = 6,8 . 10-7 m.

Através da equação de Einstein (2) é possível calcular a constante de Planck h. Para tal há que determinar experimentalmente a freqüência v da luz, o trabalho de arranque W e avaliar a energia cinética dos elétrons fotoelétricos. Avaliações e cálculos apropriados mostram que h = 6,63 x 10-34 J.s. O mesmo valor numérico foi obtido por Planck durante o estudo teórico de outro fenômeno diferente que é a radiação térmica. O fato de terem coincidido os valores da constante de Planck obtidos por métodos diferentes, confirma a certeza da hipótese acerca do caráter descontínuo da emissão e absorção da luz pelas substâncias.

O gato de Schrödinger

Quando falamos sobre o "gato de Schrödinger" estamos nos referindo a um paradoxo que aparece a partir de um célebre experimento imaginário proposto por Erwin Schrödinger em 1937, para ilustrar as diferenças entre interação e medida no campo da mecânica quântica. O experimento mental consiste em imaginar um gato aprisionado dentro de uma caixa que contém um curioso e perigoso dispositivo. Esse dispositivo se constitui de uma ampola de frágil vidro (que contém um veneno muito volátil) e um martelo suspenso sobre essa ampola de forma que, ao cair, essa se rompe, liberando o gás venenoso com o qual o gato morrerá. O martelo esta conectado a um mecanismo detetor de partículas alfa, que funciona assim: se nesse sensor chegar uma partícula alfa que seja, ele é ativado, o martelo é liberado, a ampola se parte, o gás escapa e o gato morre; pelo contrário, se nenhuma partícula chegar, nada ocorrerá e o gato continuará vivo.

Quando todo o dispositivo estiver preparado, iniciamos o experimento. Ao lado do detetor colocamos um átomo radioativo que apresente a seguinte característica: ele tem 50% de probabilidade de emitir uma partícula alfa a cada hora. Evidentemente, ao cabo de uma hora só terá ocorrido um dos dois casos possíveis: o átomo emitiu uma partícula alfa ou não a emitiu (a probabilidade que ocorra um ou outro evento é a mesma). Como resultado da interação, no interior da caixa o gato estará vivo ou estará morto. Porém, isso não poderemos saber --- a menos que se abra a caixa para comprovar as hipóteses.
Se tentarmos descrever o que ocorreu no interior da caixa, servindo-nos das leis da mecânica quântica, chegaremos a uma conclusão muito estranha. O gato viria descrito por uma função de onda extremamente complexa resultado da superposição de dois estados, combinando 50% de "gato vivo" e 50% de "gato morto". Ou seja, aplicando-se o formalismo quântico, o gato estaria por sua vez 'vivo' e 'morto'; correspondente a dois estados indistinguíveis!
A única forma de averiguar o que 'realmente' aconteceu com o gato será realizar uma medida: abrir a caixa e olhar dentro. Em alguns casos encontraremos o gato vivo e em outros um gato morto. Por que isso?Ao realizar a medida, o observador interage com o sistema e o altera, rompendo a superposição dos dois estados, com o que o sistema decanta em um dos dois estados possíveis.
O senso comum nos predispõe que o gato não pode estar vivo e morto. Mas a mecânica quântica afirma que, se ninguém olhar o interior da caixa, o gato se encontrará numa superposição dos dois estados possíveis: vivo e morto.
Essa superposição de estados é uma conseqüência da natureza ondulatória da matéria, e sua aplicação à descrição mecânico-quântica dos sistemas físicos é que permite explicar o comportamento das partículas elementares e dos átomos. A aplicação disso aos sistemas macroscópicos como o gato ou, inclusive, se assim o preferir, a qualquer professor de física quântica, nos levaria ao paradoxo proposto por Schrödinger.
Curiosamente, alguns livros de física, para colaborar com a 'lei dos direitos dos animais', substitui nesse dispositivo experimental (hipotético) a ampola com veneno por uma garrafa de leite que ao romper-se, permite ao gato alimentar-se. Os dois estados possíveis agora são: "gato bem alimentado" ou "gato esfomeado". O que, também, tem sua parcela de crueldade.

Comentário

Quando se recorre á imagem do "gato de Schrödinger" já sabemos que estamos nos referindo a um dos aspectos mais singulares e misteriosos da mecânica quântica, a saber, que tais fenômenos quânticos necessitam, para ocorrer, da consciência de um observador. Explico melhor: quando se produz o colapso da função de onda de uma partícula --- que, segundo os 'entendidos' possui consistência ondulatória e corpuscular indistintamente --- esta pode resultar com um dado sinal (para seu 'spin') (+) ou outro (-), porém, enquanto alguém, um observador, não constatar, esse resultado não existe.
Não é que o resultado seja positivo ou negativo (todavia, desconhecido), não, é mais estranho ainda: o novo estado da partícula em questão (e suas possíveis conseqüências) não existe de nenhuma maneira até que seja verificado pela observação. Ainda não entenderam? Certo, junte-me a essa lista. Richard Feymann, premio Nobel de Física, já dizia: "quem não ficar pasmado com a física quântica é porque não a compreendeu". Pasmem!
Como ninguém entendeu nada, vale salientar que esse experimento mental tem outra versão: no exterior da caixa há uma partícula cuja função de onda entra em colapso; se o resultado do colapso resultar uma partícula com spin positivo o sensor acusa e o gato morre, se resultar com spin negativo o sensor nada acusa e o gato vive. Até que se observe o interior da caixa, o gato estará vivo e morto.
A imagem desse "gato", na física quântica, pelo menos tem uma vantagem, a de evitar repetir tediosas explicações como o princípio da incerteza, a simultaneidade do caráter ondulatório e corpuscular das partículas e outros detalhes técnicos desse peculiar campo da física.

Paradoxo de Gêmeos

O paradoxo dos gêmeos foi formulado há quase 100 anos atrás mas ainda hoje é um dos meios mais eficazes para compreendermos a essa ciência da dependência no estado de movimento do observador das noções de espaço e de tempo. Abordaremos o paradoxo dos gêmeos em sua formulação convencional salientando os seus pontos chaves e uma versão modificada onde consideraremos um universo com dimensões espaciais compactificadas.
Neste último caso é possível fazer com que os gêmeos se reencontrem sem que nenhum deles sofra nenhuma aceleração retirando assim a assimetria que convencionalmente é atribuida à resolução do paradoxo. Em seguida aproveitamos para analisar qual o verdadeiro papel da aceleraçãoe concluímos com uma reflexão sobre a sincronizaçãode relógios e com a relevância dos verdadeiros observáveis em relatividade restrita.

Na teoria da relatividade, cada observador tem sua própria medida de tempo, isso leva ao famoso paradoxo dos gêmeos.
Imagine que um dos gêmeos parte para uma viagem espacial durante a qual ele viaja próximo à velocidade da luz, enquanto seu irmão permanece na Terra. Por causa do movimento dele, o tempo flui mais devagar na espaçonave, conforme visto pelo irmão na Terra.
Assim o viajante ao retornar à Terra descobrirá que seu irmão envelheceu mais do que ele.
Embora isto pareça contrariar o senso comum, vários experimentos bem como a teoria da relatividade, indicam que nesse cenário o gêmeo viajante voltaria mais jovem.
Obviamente o experimento citado se torna impossível de ser realizado, pelo fato de que para existir realmente uma diferença temporal perceptível a velocidade do viajante deveria ser próxima à velocidade da luz e durante um tempo considerável.

Física Quântica

Mecânica Quântica ou Física Quantica é a parte da física que estuda o estado de sistemas onde não valem os conceitos usuais na mecânica clássica tais como os de trajetória e o de distingüibilidade de partículas idênticas -; aliás, os dois conceitos são intimamente relacionados; usualmente estuda o movimento das partículas muito pequenas, ou seja, em nível microscópico. Entretanto, efeitos há que ocorrem a nível macroscópico -;ver adiante. O conceito de partícula -;muito pequena, mesmo que de limites muito imprecisos, relaciona-se com as dimensões nas quais começam a ficar evidentes efeitos como a impossibilidade de conhecer com infinita acuidade e ao mesmo tempo a posição e a velocidade de uma partícula - veja Princípio da incerteza de Heisenberg, entre outros. Os ditos efeitos chamam-se - ; efeitos quânticos. Assim, a Mecânica Quântica é a que descreve o movimento de sistemas nos quais os efeitos quânticos são relevantes. Experimentos mostram que estes são relevantes em escalas de até 1000 átomos. Entretanto, existem situações onde mesmo em escalas macroscópicas, os efeitos quânticos se fazem sentir de forma manifestamente clara, como nos casos da supercondutividade e da superfluidez. A escala que regula em geral a manifestação dos efeitos quânticos é o raio de Bohr.

*A Física Quântica é super interessante e importante:

O desenvolvimento do transistor, do laser e da nanotecnologia são exemplos de aplicações da física quântica que revolucionaram nossas vidas. Apesar disso, parece ser um mundo estranho e que escapa à intuição. A teoria quântica proporcionou à comunidade científica novas formas de entender, de forma profunda, o mundo microscópico.
Recentes avanços tecnológicos permitem investigar este estranho mundo de forma detalhada a partir do isolamento e manipulação de sistemas quânticos como átomos, moléculas, fótons ou microchips supercondutores. Para além de seu interesse intrínseco e fundamental, estes estudos abrem perspectivas fascinantes no sentido de aplicações práticas.
Sonhamos sobre criptografia quântica, teletransporte e computação quântica. Se alguma destas aplicações vai se tornar realidade algum dia é uma questão em aberto. A certeza que temos é que a exploração das estranhas leis do mundo quântico ainda nos proporcionará muitas surpresas e motivos para se perguntar sobre a Natureza.

Resenha do Filme "Contato"

e nossa conclusão

Esse filme conta a história de Ellie (Jodie Foster), uma mulher, que desde pequena, buscou indícios de outras vidas no universo. Quando recebe uma mensagem com uma máquina capaz de levar um ser humano e fazer contato com extraterrestres, reinvidica o direito de ser escolhida para a missão. Quando ela é escolhida, passa por uma experiência incrível encontrando tudo aquilo que ela queria, porém, ao final do filme, Ellie não pôde comprovar que realizou tal viagem, que para ela durou cerca de 18 horas, mas para quem estava do lado de fora, menos de cinco segundos.

O filme mostra em muitos momentos as divergências de pensamentos existentes entre a religião e a ciência e como elas influem na vida de Ellie e no processo de construção da máquina.

Esse filme é um dos grandes exemplos da Física quântica, uma parte da física que acredita nas teorias.

Confira! Assista este filme, é super interessante!

Porém, se estiver em falta, pode ser que Aquele Mário tenha alugado todos!

Física!Pra quê?...

Para nós, ao contrário do que muitas pessoas pensam, a física serve para entender os acontecimentos da nossa vida, além de provar, através de equações, situações importantíssimas para uma melhor compreensão da vida.Como por exemplo, a equação que calcula a velocidade média de um carro, a equação que calcula o movimento e a força de um objeto, etc.

A física permite-nos conhecer as leis gerais da natureza e compreendê-las mais profundamente, possibilitando melhor entendimento das diferentes situações que passamos ao longo da vida.Ela é importante não apenas para entender como o mundo ao nosso redor funciona, mas também para ajudar a criar soluções para problemas práticos.

Ao longo dos anos surgem dúvidas em nossas cabeças, como por exemplo "qual o melhor formato para a latinha de refrigerante?" ou , "será que existe vida nos outros planetas?", ou até mesmo, " como se explica o fato de dois corpos que são lançados de uma mesma altura, caem ao mesmo tempo, independente do peso?", são dúvidas como essas que fazem a Física tornar-se tão necessária em nossas vidas, afinal de contas, não são as respostas que movem o mundo e sim as perguntas!

A física estuda também o comportamento da matéria e da energia, então onde você vê o uso de energia, ou aplicações das propriedades da matéria (massa, densidade, resistência, condutibilidade, etc.), você vê uma aplicação da física.

Por exemplo, em uma torre que suporta o peso de cabos de alta tensão, você vê o uso da física, aplicada na engenharia civil. As estruturas em forma de treliça, a espessura mínima das estruturas, as resistências mecânicas, os esforços, tudo é aplicação da física. E sem linhas de alta tensão, a energia gerada não chega aos centros consumidores, teríamos que ter um gerador em cada bairro.

Um transformador elétrico também é todo ele aplicação da física, principalmente do eletromagnetismo.Um carro é uma máquina de Carnot, tem uma estrutura que é calculada segundo conhecimentos da resistência dos materiais, etc.

Enfim, em tudo nós encontramos a aplicação da física, nos seus mais diversos campos: resistência dos materiais, eletromagnetismo, óptica, gravitação, etc., é por esse motivo e muitos outros motivos, que hoje é possível afirmar que a humanidade não vive, de forma alguma, sem a FÍSICA!

*A Teoria da Relatividade - Albert Einstein

No estudo da Mecânica, a velocidade, por exemplo, é uma grandeza relativa, ou seja, sua medida depende do referencial do qual está sendo medido. Em conseqüência disso, outras grandezas que dependem da velocidade também são relativas como, por exemplo, a energia cinética e a quantidade de movimento. A energia potencial também é uma grandeza relativa, pois o seu valor (mgh) depende do referencial que se adota para medir a altura. Comprimento, massa e tempo são tidos como grandezas absolutas no estudo da Mecânica, mas também se tratam de grandezas relativas. No entanto, a relatividade dessas grandezas só evidencia-se no estudo de situações em que se têm velocidades muito elevadas - ou seja, não desprezíveis se comparadas com a velocidade da luz no vácuo.


A teoria da relatividade surgiu com o físico alemão Albert Einstein. É composta de duas outras teorias: Teoria da Relatividade Restrita, que estuda os fenômenos em relação a referenciais inerciais, e a Teoria da Relatividade Geral, que aborda fenômenos do ponto de vista não-inercial. Apesar de formar uma só teoria, elas foram propostas em tempos diferentes, no entanto ambas trouxeram o conhecimento de que os movimentos do Universo não são absolutos, mas sim relativos.

Einstein trocou os conceitos independentes de espaço e tempo da Teoria de Newton pela ideia de espaço-tempo como uma entidade geométrica. O espaço-tempo na relatividade especial tem uma variedade de 4 dimensões, uma temporal e três espaciais, nas quais noções de geometria podem ser utilizadas.
O termo especial é usado porque ela é um caso especial do princípio da relatividade onde efeitos da gravidade são ignorados.

Essa Teoria foi construída por Einstein a partir de dois importantes postulados:

1ª – Postulado da Relatividade: as leis da Física são as mesmas em todos os sistemas de referência inercial.

2ª – Postulado da Constância da Velocidade da Luz: a velocidade da luz no vácuo tem o mesmo valor para qualquer referencial inercial, ou seja, c = 300 000 km/s.


Um instrumento muito comum na atualidade utiliza mecanismos advindos da relatividade para determinar com alta precisão a posição na Terra, esse é o chamado GPS. Encontrado em celulares de última geração, esse instrumento depende de 24 satélites ao redor da Terra para a determinação correta da posição, mas se não fosse a relatividade todas as medidas estariam erradas. Os cálculos e correções relativísticos são necessários em conseqüência da velocidade dos satélites, aproximadamente 14 mil km/h. Essa velocidade é realmente pequena se comparada com a velocidade da luz, mas mesmo assim os cálculos são necessários. O aparelho de GPS está cada vez mais presente em nosso cotidiano, seja no avião, nos automóveis, navio, em muitos lugares podemos encontrá-lo. Caso não fossem calculados os efeitos da relatividade, poderiam acontecer grandes desastres.

*Corrente Convencional

*Sentido da corrente elétrica (a) positivo (b) negativo:
O valor da corrente elétrica corresponde ao número de elétrons por segundo atravessando o circuito. Os elétrons podem estar "indo" ou "voltando", o que é representado atribuindo-se sinal '+' ou '-' à corrente elétrica, respectivamente.
Fisicamente ("realmente") a corrente elétrica é um movimento de elétrons - cargas negativas. Entretanto, a corrente elétrica foi descoberta antes de se ter uma teoria coerente sobre o átomo, o que levou ao erro de considerar a corrente elétrica como um movimento de cargas positivas. Temos assim duas representações.




Corrente Real -movimento de cargas negativas: é o fenômeno que ocorre realmente no circuito;
Corrente Convencional - movimento de cargas positivas: não ocorre realmente no circuito, sendo apenas uma convenção.

A corrente convencional tem sentido oposto àquele da corrente real, o que torna as duas representações perfeitamente válidas.

Como elétrons repelem carga negativa e são atraídos por carga positiva teremos uma corrente de elétrons do ponto de menor voltagem para o de maior voltagem. Exemplo: o ponto A é mantido a 30 Volts e o ponto B em 100 Volts; ligando-os com um fio fluirá corrente de elétrons de A para B (corrente real), o que é equivalente a uma corrente convencional de B para A. Se baixarmos para 10Volts o ponto B o sentido da corrente será revertido. Geralmente representamos com o sinal '-' a menor voltagem e com '+' a maior, embora elas não sejam necessariamente negativa e positiva.

*Princípio da incerteza

Um dos pilares da Mecânica Quântica é o princípio da incerteza de Heisenberg. De acordo com este princípio, para prever a posição e velocidade futuras de uma partícula é necessário poder medir a posição e velocidade atuais. Para se observar a partícula é necessário fazer incidir sobre ela um raio de luz, por exemplo.
Se o comprimento de onda do raio (fóton) for longo, ou seja, menos energético, perturbará menos o movimento da partícula e será possível conhecer a sua velocidade com alguma precisão. Todavia, não conseguimos determinar a posição da partícula com maior rigor do que a distância entre cristas de onda sucessivas. Sendo o comprimento de onda longo, essa distância será maior e, portanto, maior será também a incerteza quanto à posição da partícula. O oposto ocorrerá se fizermos incidir um raio com um comprimento de onda mais curto: perturbará mais o movimento da partícula (tornando mais incerta a sua velocidade), mas permitirá localizá-la com maior precisão.
Heisenberg demonstrou que a incerteza quanto à posição multiplicada pela incerteza quanto à velocidade nunca pode ser inferior a uma certa quantidade - a chamada constante de Planck.

Campos Físicos

Campos

Em Física, um campo é a atribuição de uma quantidade a todo ponto do espaço. Por exemplo, pode-se falar de campo gravitacional, que atribui um potencial gravitacional a cada ponto do espaço. As isotermas mostradas diariamente nos boletins meteorológicos são uma imagem de um campo de temperatura ou térmico na superfície terrestre. Os campos são classificados por simetrias de espaço-tempo ou por simetrias internas.
Os campos podem ser quantidades estruturadas, isto é, formadas por diversas componentes. Assim, por exemplo, o campo gravitacional é um campo vetorial, como o campo elétrico ou o campo magnético, quantidades que associam três valores a cada ponto do espaço em cada instante de tempo - a saber, as suas componentes num dado sistema de coordenadas. Além da necessidade de possuir um dado número de componentes, elas precisam obedecer uma dada lei de transformação para que se trate, efetivamente, de um vetor. Em física clássica, por exemplo, a magnitude de um vetor precisa ser invariante sob rotações espaciais.
A Teoria de Campos refere-se usualmente à construção da dinâmica de um campo, isto é, à especificação de como um campo muda com o tempo. Usualmente, isso é feito em um desenho de uma Lagrangiana ou uma Hamiltoniana do campo, tratando-o como na Mecânica clássica (ou na Mecânica quântica) de um sistema com um infinito número de graus de liberdade.

*Campo magnético


Quando dois ímãs são aproximados, pode ocorrer uma força de atração, de repulsão ou um torque. Por convenção, a extremidade do ímã que é atraida para o sul geográfico da terra é rotulada de sul (S) e a outra de norte (N). Se realizarmos experimentos com dois ímãs rotulados desta maneira, observaremos que o pólos iguais se repelem e pólos distintos se atraem. Note que, de acordo com a convenção adotada, o sul geográfico da Terra é na verdade o pólo norte de um imã.
A interação entre pólos N e S parece semelhante à interação eletrostática entre cargas positivas e negativas. Entretanto, enquanto um dipolo elétrico pode ser quebrado em uma carga positiva e negativa, o mesmo não ocorre para um imã. O dipolo magnético não pode ser separado em dois pedaços, um possuindo somente N e outro somente S. Quando um ímã é quebrado em dois, cada um dos pedaços constitui um dipolo N-S. Até o presente, não se descobriu nenhum constituinte da matéria possuindo as propriedades de um monopolo magnético. A inexistência de monopolos magnéticos é um fato experimental de fundamental importância no eletromagnetismo.
Da mesma maneira que a interação entre cargas elétricas é descrita em termos de um campo elétrico, também a interação entre os dipolos magnéticos é mediada por um campo magnético que propaga-se por todo o espaço. Este campo é denotado pelo símbolo . Em geral, semelhantemente ao campo elétrico, em cada ponto do espaço aponta em uma direção diferente.
O vetor associado à um dipolo magnético pode ser mapeado utilizando-se um dipolo de prova, semelhantemente à carga de prova utilizada para mapear o campo elétrico. Quando colocamos o dipolo de prova em uma região onde há campo magnético, ele gira orientando seu eixo N-S na direção do campo magnético. Assim por exemplo, se quisermos mapear o campo magnético da Terra, devemos percorrer o espaço a sua volta, munidos de uma bússola, e observar a orientação N-S da bússola em cada ponto (estamos considerando uma bússola que possa girar em torno de um único ponto, e apontar em todas as direções do espaço). Um outro experimento simples que permite visualizar as linhas de campo magnético consiste em espalhar pequenos limalhas de ferro (por exemplo, fragmentos de um esponja de aço) sobre uma folha de papel colocada encima de um imã. Cada pedacinho de ferro comporta-se como um pequeno imã (uma ``bússola'') que será girado pelo campo magnético. A orientação dos diversos pedaços de ferro nos dá uma idéia da projeção das linhas do campo ao longo da superfície plana do papel. Em regiões onde a densidade de limalhas é maior, o campo é mais intenso (maior densidade de linhas de campo). A convenção utilizada para o sentido de é tal que as linhas de saem de N e entram em S. A figura abaixo mostra um esboço das linhas do campo produzido por um imã em forma de barra.





*Campo Elétrico

Um campo elétrico é uma região do espaço onde se manifesta a ação das cargas elétricas(elétrons, prótons ou íons). Esta ação verifica-se à distância, sem contato entre as cargas.

Uma carga elétrica que se encontre num campo elétrico fica sujeita a uma força. Há cargas elétricas positivas e negativas. Se a carga for positiva, a força que sobre ela se exerce tem o sentido do campo elétrico. Se for negativa dá-se o inverso. O campo elétrico é originado em cargas positivas e termina em cargas negativas. O seu sentido pode representar-se por imaginárias linhas de força.


A fórmula do campo elétrico é dada pela relação entre a força elétrica F e a carga de prova q:




Unidade no SI,







*Campo Gravitacional


Campo gravitacional é o campo vetorial que representa a gravitação de um corpo maciço (isto é, um corpo caracterizado pelo atributo de massa), sem especificar qual é o corpo que está sendo atraído. É dado pelo quociente entre a força gravítica e a massa do corpo que sofre a acção do campo:






Nesta fórmula, o primeiro G é a norma do campo gravítico (N/kg), o segundo é a constante de gravitação universal (~6,67 x 10^-11), M é a massa do corpo criador do campo e d é a distância em relação à massa criadora a que estamos a medir o valor do campo. Pela equivalência entre a massa inercial e a massa gravitacional, a definição acima não depende do corpo que sofre a ação do campo.
Em termos vetoriais, a fórmula deve ser escrita:

Em que r é um vetor. O sinal negativo(-), mostra que o campo é atrativo, ou seja, a força tem o sentido oposto ao raio vetor.

Diferença entre sentido e direção.

Quando dizemos direção, estamos falando sobre um ponto ao outro, sem especificar de onde o corpo sai ou para onde o corpo vai. Especificamos apenas qual a rota.

Já o sentido indica de onde o corpo está saindo para onde está indo em uma dada direção. Por exemplo: um carro se deslocando na Imigrantes, sentido praias-planalto, indica que ele está na direção dada pelo traçado da rodovia Imigrantes e seu sentido é subindo a serra, ou seja, vindo da praia para a capital.

Falar de direção e sentido em um movimento é muito importante, pois muitas pessoas acreditam que se tratam da mesma coisa, o que na verdade não é. Para entender qual a diferença entre direção e sentido, observe a gravura que se segue:

Nessa gravura temos dois pares de seguimentos de reta. Em um dos pares, como se pode observar, as retas estão opostas uma em relação à outra. Ao observar essas retas podemos concluir que direção está ligada ao que diz respeito à posição horizontal, vertical, norte, sul, leste e oeste. Já o sentido é a orientação do móvel. Unindo direção e sentido podemos determinar a posição de qualquer corpo ou objeto que esteja descrevendo uma trajetória curvilínea. Voltando a gravura podemos dizer que as retas a e b tem a mesma direção e sentido, já as retas c e d tem a mesma direção, porém sentidos contrários. No estudo de física é muito importante fazer diferenciação entre dois tipos de grandezas: grandezas escalares e grandezas vetoriais. As grandezas escalares são aquelas que para serem representadas necessitam apenas de um número. Massa, energia, tempo e temperatura são exemplos desse tipo de grandeza. As grandezas vetoriais, ao contrário das grandezas escalares, necessitam de algo a mais para que possam ser representadas corretamente. Além da parte numérica, também chamada de módulo, ela necessita de uma direção e um sentido para sua perfeita determinação. Força, aceleração, impulso, quantidade de movimento entre outros são exemplos de grandezas vetoriais.

Grandeza física escalar:É considerado grandeza escalar o comprimento, a velocidade, o tempo, temperatura, massa e energia dentre outros, pois para representá–los basta ter um valor numérico com sua respectiva unidade de medida. Por exemplo, massa igual a 5 kg; grau igual a 30°C; tempo 10s; um comprimento de 20 m.

Grandeza física vetorial: A diferença da grandeza física escalar para a vetorial é que na vetorial além do valor numérico deverá ter também direção e sentido. Por exemplo: Se uma pessoa perdida receber a informação de que sua casa está a 3 km dela, não será suficiente para chegar até a sua casa, pois precisará saber qual a direção e o sentido dessa direção que deverá seguir para andar 3 km e chegar até a sua casa.

Pilhas

Todos nós a conhecemos e a utilizamos no dia –a-dia. Elas estão nas lanternas, rádios, controle remoto de tv, brinquedos , etc. Mas afinal como funcionam as pilhas?

A história das pilhas é antiga , já em 1600 Otto von Guericke inventou a primeira máquina para produzir eletricidade. Galvani na segunda metade do século XVIII, começou a pesquisar a aplicação terapêutica da eletricidade, após dez anos de pesquisa publicou : "Sobre as forças de eletricidade nos movimentos musculares." Onde concluía que os músculos armazenavam eletricidade do mesmo modo que uma jarra de Leiden, e os nervos conduziam esse eletricidade.

Os trabalhos de Galvani influenciaram a volta que após muitos anos de pesquisas desenvolveu um dispositivo formados por prata e zinco ou prata e chumbo ou prata e estanho ou por cobre e estanho. Cada par metálico era separado por um disco de material poroso embebida em uma solução de sal, o disco inferior era sempre de prata e o superior de zinco, essas placas terminais eram ligadas a fios metálicos para conduzir a eletricidade produzida. Davy em 1812 produziu um arco voltaíco usando eletrodos de carvão ligados a uma bateria de muitos elementos. A pilha de Volta foi uma grande invenção, apesar da errônea interpretação que seu autor deu ao seu funcionamento.

Então, como explicaríamos o funcionamento da pilha?

Suponhamos, por exemplo, que separemos fisicamente a barra de zinco de uma solução de sulfato de cobre .

O zinco é imerso numa solução de sulfato de cobre, assim como uma barra de cobre. As duas barras encontram-se interligadas eletricamente mediante um fio. Este dispositivo forma uma pilha.

As barras de zinco e de cobre são denominadas eletrodos e fornecem a superfície na qual ocorrem as reações de oxidação e de redução.
Se os eletrodos de zinco e cobre forem ligados entre si, por meio de um circuito externo, haverá um escoamento de elétrons através desse circuito, do eletrodo de zinco para o de cobre, em cuja superfície serão recebidos pelos íons Cu+2 (lembra-se da fila de reatividade) .

E esses íons serão reduzidos e os átomos de cobre se depositaram na superfície do eletrodo de cobre (eletrodeposição).
Nesta célula o eletrodo de zinco é denominado ânodo. O ânodo é um eletrodo no qual ocorre a oxidação.

Tensão e espontaneidade.

Diferença de potencial de uma pilha:

O valor da diferença de potencial de uma pilha pode ser obtido por um voltímetro, que deve ser instalado entre os dois eletrodos da pilha, porque cada eletrodo tem um potencial, os elétrons fluem devido a diferença de potenciais de cada eletrodo.

O maior valor de diferença de potencial que se pode obter de uma pilha galvânica é chamado de força eletromotriz que corresponde ao início do funcionamento dessa pilha.

Pela fila de reatividade de metais podemos ver a diferença de potencial, quanto mais distante um metal estiver do outro , maior será a facilidade para fornecer ou receber elétrons e, portanto, maior a diferença de potencial.

Convencionou: se escolher o eletrodo de hidrogênio como tendo potencial zero ( a nível do mar), os potenciais dos outros eletrodos podem ser determinados ligando-se eles ao eletrodo de hidrogênio.

Nesta comparação poderão haver duas ocorrências:

• O eletrodo em estudo fornece elétrons ao eletrodo padrão de hidrogênio - seu potencial será indicado com sinal positivo.


• O eletrodo em estudo recebe elétrons do eletrodo padrão de hidrogênio - seu potencial será indicado com sinal negativo.

Observações:

O metal mais nobre sofre sempre redução.

Ânodo = Nele ocorre a oxidação - pólo negativo da pilha
Cátodo = Nele ocorre a redução - pólo positivo da pilha

A substância que sofre redução, denomina-se agente oxidante
A substância que sofre oxidação, denomina-se agente redutor

Lembrando também, que:
O Ânodo corroe ( sai da lâmina e vai para a solução )
O Cátodo se deposita ( sai da solução e vai para a lâmina )

O que são pilhas recarregáveis?

Uma pilha convencional é descartada quando sua carga acaba ou fica em nível insuficiente de energia (fraca). Com uma pilha recarregável, basta utilizar um aparelho adequado para que sua carga de energia seja restabelecida. Com isso, a pilha pode ser utilizada novamente.

É importante frisar que uma pilha (ou bateria) convencional não pode ser recarregada. Embora haja aparelhos para isso, a composição química desse tipo de pilha não é preparada para recargas. Como conseqüência, pode acontecer vazamentos (e intoxicações oriundas), mal-funcionamento do dispositivo e até explosões!

As pilhas recarregáveis são capazes de receber recarga, porém não de maneira infinita. A validade padrão dessas pilhas depende de seu tipo e do seu bom uso.

Pilhas e baterias: o que fazer depois de usá-las?

Quase todo o lixo produzido na cidade de São Paulo vai para aterros sanitários da Prefeitura. Dessa forma, nem tudo aquilo que é consumido pode ser descartado em lixeiras comuns, sob pena de contaminação do solo e do lençol freático abaixo dele. Muitas das pilhas e baterias que utilizamos em nossos equipamentos eletrônicos contêm metais pesados e produtos químicos que, se liberados na natureza, fazem um mal tremendo à vida, causando desde enfraquecimento ósseo até perda de olfato, visão e audição.

Em julho de 2000 entrou em vigor uma norma do Conselho Nacional do Meio Ambiente que atribui aos fabricantes a responsabilidade sobre o material tóxico que produzem. Assim, o recolhimento e encaminhamento adequado de pilhas e baterias não descartáveis em lixo comum são de responsabilidade da empresa fabricante ou da distribuidora do produto no Brasil, caso o mesmo seja importado.

Se você está em dúvida sobre qual tipo de pilha pode descartar, o primeiro passo é verificar a embalagem: ela informa se aquele produto deve ou não ser jogado fora em lixo comum. Cerca de um terço das pilhas vendidas no Brasil são alcalinas, não contêm metais pesados em sua composição e podem ser descartadas no lixo doméstico.

Pilhas comuns e recarregáveis, por sua vez, têm cádmio, chumbo e mercúrio, substâncias não biodegradáveis que em hipótese alguma devem chegar ao solo ou à água. Portanto, também vale a pena verificar se há presença desses metais na composição do produto antes de simplesmente jogá-lo fora. Quando encaminhadas aos fabricantes, essas pilhas são destinadas à reciclagem ou a aterros industriais especialmente preparados para receber esse tipo de material.

O recolhimento de baterias de telefones celulares já é um procedimento relativamente comum no Brasil. Não há razões para que o mesmo não ocorra com outros tipos de pilhas e baterias. Você pode consultar a lista do postos de recolhimento no site do Ministério do Meio Ambiente.

Dez Maneiras curiosas de economizar eletricidade e preservar a natureza

No mundo em que vivemos, a energia elétrica tem uma importância fundamental, e sem ela tudo seria mais difícil. Mas para aproveitarmos todos os seus benefícios precisamos aprender a usá-la na medida certa.
É possível gastar menos, evitando acidentes e ajudando o País a economizar recursos para a produção de eletricidade.

A seguir, dez maneiras de economizar energia elétrica:

• Iluminação

Aproveite, sempre que possível, a luz do sol, evitando acender lâmpadas de dia. Mas não esqueça de que a iluminação deve ser adequada a cada ambiente, pois tanto a falta como o excesso são prejudiciais aos olhos, por isso não pinte com cores escuras as paredes internas de sua casa, pois elas exigem lâmpadas mais fortes, que ocasionam maior gasto de energia elétrica.

Não use lâmpada muito forte onde não for necessário.
As lâmpadas incandescentes são as que mais consomem energia elétrica: quando for substituí-las dê preferência por outras mais modernas e econômicas.

Observação: Ao trocar uma lâmpada não toque na sua parte metálica para evitar choques.

• Geladeira e freezer

A geladeira facilita muito a vida mas é o eletrodoméstico que mais gasta energia em casa: quase um terço de toda eletricidade que você consome.
A porta da geladeira ou do freezer somente deve ser aberta quando realmente houver necessidade, e você deve retirar de uma só vez, sempre que possível todos os alimentos de que necessita, evitando deixar a porta aberta por tempo maior do que o necessário. Atente para que o seu aparelho esteja protegido dos raios solares e mantido o mais afastado possível do calor do fogão, e que a borracha de vedação esteja em bom estado, a fim de evitar a fuga de ar frio. Os alimentos, quando ainda quentes não devem ser guardados no refrigerador ou no freezer. Faça o degelo sempre que necessário. Não utilize a parte traseira da geladeira para secar panos e roupas.

• Televisão

Não deixe o televisor ligado sem necessidade. Evite o hábito de dormir com o televisor ligado. A televisão pode gastar 10% ou mais de toda energia consumida em sua casa. Na compra de um aparelho novo, dê preferência a um que possua "timer" (temporizador).

Observação: Ao instalar ou reparar antenas de TV, quando houver fios elétricos nas proximidades, tenha cuidado! Se a antena tocar os fios, você corre o risco de ser eletrocutado.
Prefira sempre chamar profissionais especializados para fazer esse serviço.
Nunca mexa no interior do televisor, mesmo que ele esteja desligado, pois uma carga elétrica pode estar acumulada e provocar choques graves.

• Ar-condicionado

Mantenha as portas e janelas fechadas ao usar o aparelho de Ar-condicionado, e limpe os filtros periodicamente, pois filtros sujos impedem a circulação livre do ar, forçando o aparelho a trabalhar mais. Não use o condicionador de ar sem necessidade, isto é, quando a temperatura ambiente for agradável, nem instale o aparelho exposto aos raios solares. E também habitue-se a desligar o condicionador de ar sempre que você se ausentar do ambiente por tempo prolongado.

• Chuveiro elétrico

O chuveiro é um grande consumidor de energia! Ele sozinho chega a gastar 25% do consumo de sua casa.
Não demore muito tempo no banho. Lembre-se de que na posição "verão" o chuveiro gasta 30% menos de energia que na posição "inverno". Não tente reaproveitar uma resistência "queimada", pois isso acarretará aumento de consumo e colocará em risco sua segurança. Limpe periodicamente os orifícios de saída de água do chuveiro.

Observação:
Não mude a chave inverno/verão de seu chuveiro enquanto estiver ligado porque você poderá levar um choque.

• Ferro elétrico

As roupas que requerem temperaturas mais baixas devem ser passadas em primeiro lugar;
use-o na temperatura adequada para cada tipo de tecido.
Espere acumular uma quantidade razoável de roupa e passe tudo de uma só vez. O aquecimento do ferro elétrico várias vezes ao dia provoca um grande desperdício de energia. No caso de ferro elétrico automático, recomenda-se usá-lo na graduação correta de aquecimento para cada tipo de tecido, iniciando-se o trabalho pelas roupas mais pesadas. Nunca esqueça o ferro elétrico ligado, pois, além de desperdiçar energia elétrica, você corre o risco de provocar graves acidentes.

Observação: Desligue o ferro elétrico no interruptor antes de puxar o fio da tomada.

• Máquinas de lavar roupa, de lavar louça e secadoras

A Máquina de lavar roupas é responsável por 5% do consumo de sua residência.
Utilize-as com suas capacidades máximas. Seu funcionamento com poucas peças implica desperdício de energia elétrica e de água. Nos casos das máquinas de lavar roupa e louça, limpe o filtro com freqüência e utilize a quantidade adequada de sabão ou detergente (evitando assim repetir operações da máquina). Leia atentamente o manual do fabricante para tirar o máximo de proveito de seu equipamento.

• Aparelhos elétricos ou eletrônicos ligados á tomada

Aparelhos eletrônicos que trabalham com controle remoto (como TV, aparelho de som, video cassete, etc) ou tem fonte externa (Alguns tipos de impressora, modem externo, recarregador de celular, eliminadores de pilhas em geral, etc), mesmo desligados, estão consumindo energia. É pouco, mas se um aparelho que consome apenas 1W fica sempre ligado(regime 24x7), representará no final de um mês 0,720 KWh (1x24x30). Vários aparelhos neste estado somados, podem dar uma grande diferença na conta mensal. Tire esse aparelhos da tomada, quando não estiver usando.

• Instalações
  

Instalação mal feita ou com defeito gasta muito e é perigosa!
Verifique periodicamente o estado geral da instalação elétrica de sua residência.
Use isoladores para prender os fios.
Não faça instalações com fios de bitolas diferentes.
Use os fios certos, de acordo com os equipamentos existentes.

• Computadores e outros equipamentos

Ative o energy saver, do seu monitor (modo econômico);
Economize energia com o Windows.

É possível fazer com que o micro, depois de determinado tempo de ociosidade, desligue o monitor e o disco rígido, e deixe todo o sistema hibernando até que você movimente o mouse ou pressione alguma tecla. Além do protetor de tela, que evita que uma imagem congelada acabe desgastando o fósforo do seu monitor, o Windows oferece alguns meios para você economizar energia. Clique com o botão direito do mouse sobre a área de trabalho e selecione Propriedades;Selecione a ficha "Proteção de tela" e clique no botão Energia.O próprio Windows sugere alguns "esquemas de energia".

Leitura e controle do consumo de eletricidade:
Aprender como se lê o medidor( relógio de luz) é importante para acompanhar e controlar o consumo de eletricidade de sua casa e até para reclamar de contas erradas.

Siga as orientações para gastar menos e evitar acidentes:

Não ligue vários aparelhos elétricos ao mesmo tempo.

Nunca mexa nos equipamentos elétricos com as mão molhadas ou pisando em lugares úmidos.

Não coloque facas, garfos ou qualquer outro objeto de metal dentro dos aparelhos elétricos ligados.

Para limpar ou consertar eletrodomésticos, desligue-os da tomada.

Quando você for mexer em algum aparelho elétrico ligado, nunca encoste em canos metálicos d´água ou de gás. Como estão em contato com o solo, a corrente elétrica poderá passar através de seu corpo e provocar acidente fatal.

Se ao ligar geladeira, torneiras e chuveiros elétricos você levar um choque, é porque existe problema com o aterramento (fio terra) na instalação. O melhor a fazer nesse caso é chamar logo um eletricista de sua confiança.

Ao comprar aparelhos equipamentos elétricos, verifique nos manuais que os acompanham detalhes sobre o aterramento dos mesmos.

Evite usar extensões ou "benjamim". É uma solução perigosa. Muitos aparelhos ligados numa mesma tomada aquecem demais os fios e podem causar um curto-circuito, além disso, provocam danos à instalação elétrica e gastam mais energia.

Como calcular o consumo de equipamentos elétricos:

Para calcular o consumo de energia elétrica é só você multiplicar a potência do aparelho pelo número de horas que ele é usado no mês.
Exemplo 1: Uma lâmpada de 100W que fica acesa 5 horas por dia durante 30 dias por mês, corresponde a um consumo de:
Consumo = 100W x 5 horas x 30 dias/mês = 15.000Wh/mês ou 15kWh/mês
Exemplo 1: Um chuveiro de 4.000W que é utilizado por uma hora por dia durante 30 dias por mês, corresponde a um consumo de:
Consumo = 4.000W x 1 hora x 30 dias/mês = 120.000Wh/mês ou 120kWh/mês
Nota: para determinar-se o custo do consumo mensal de algum aparelho, basta multiplicar seu consumo mensal em kWh pelo valor cobrado pelo kWh pela sua empresa de energia elétrica, geralmente expresso na fatura mensal.

Condutores e Isolantes

A condutividade elétrica baseia-se no fato de os elétrons da última camada de cada átomo terem facilidade em saltar entre átomos vizinhos (funções de onda comuns). Para entender melhor o que é um semicondutor, é importante ter claro em mente a idéia de condutor e isolante.

Condutores.

O que caracteriza o material bom condutor é o fato de os elétrons de valência (por exemplo, o cobre possui um elétron na última camada) estarem fracamente ligados ao átomo, podendo ser facilmente deslocados do mesmo. Ora, consideremos, por exemplo, uma barra de cobre que possui um número extremamente elevado de átomos de cobre e apliquemos uma diferença de potencial entre os extremos desta barra. Os elétrons da camada de valência de todos os átomos facilmente se deslocarão sob a ação do campo elétrico produzido pela diferença de potencial aplicada, originando-se uma corrente elétrica no material. Outros materiais que possuem uma constituição semelhante à do cobre, com um único elétron na camada de valência, são o ouro e a prata, dois outros excelentes condutores de eletricidade.

Isolantes

Obviamente, os materiais isolantes devem corresponder aos materiais que apresentam os elétrons de valência rigidamente ligados aos seus átomos. Entre os próprios elementos simples, existem vários que apresentam os elétrons de valência rigidamente ligados aos átomos. Entretanto, verifica-se que se consegue uma resistividade muito maior com substâncias compostas, como é o caso da borracha, mica, teflon, baquelite etc. (é mais ou menos intuitivo que os átomos se combinam, formando estruturas complexas, os elétrons ficam mais fortemente ligados a estas estruturas).

Assim, podemos concluir que isolantes são os materiais que possuem grande dificuldade em ceder ou receber elétrons livres. Tal fato ocorre porque na última camada dos átomos que compõem o material, chamada de camada de valência, os elétrons estão fortemente ligados ao átomo. Condutores são os materiais que possuem muita facilidade em ceder e receber elétrons, pois em sua camada de valência os elétrons têm uma fraca ligação com átomo.