Conversão de Medidas Elétricas

Os múltiplos e submúltiplos de uma unidades são representados por um prefixo (letra que antecede a unidade) e que tem a função de facilitar a leitura, a representação e o entendimento do valor de uma grandeza.

Exercícios:

Efetue as conversões abaixo:

1) 0,0058 A = ___5,8__ mA = 580 . 10 ˉ⁵ A

2) 0,13 uF = ___130__ nF = 130 . 10 ˉ⁹ F

3) 27 uA = 0,000027 A = 27 . 10 ˉ⁶ A

4) 85 mV = ___0,085__ V = 850 . 10 ˉ⁴ V

5) 470 KpF = __0,47__ uF = 470 . 10 ˉ⁹ F

6) 13800 V = __13,8__ KV = 138 . 10 ² V

7) 47 pF = __0,047_ nF = 47 . 10 ˉ⁹ F

8) 0,15 mA = __0,00015__ A = 150 . 10 ˉ⁶ A

9) 0,0000033 A = __3,3__ uA = 33 . 10 ˉ⁷ A

10) 5,128 A = __5128__ mA = 5,28 . 10 ² A 

11) 3,7 MW = __3700__ KW = 370 . 10 ⁴ W

12) 165 mA = __0,165__ A = 16,5 . 10 ˉ² A

13) 0,00023 A = __0,23__ mA = 230 . 10 ˉ⁶ A

14) 0,22 uF = __220__ nF = 220 . 10 ˉ⁹ F

15) 27 uA = __0,000027__ A = 27 . 10 ˉ⁶ A

16) 2,5 MW = __2500__ KW = 25 . 10 ⁵ W

17) 38 mV = __0,038__ V = 38 . 10 ˉ³ V

18) 330 KpF = __0,33__ uF = 330 . 10 ˉ⁹ F

19) 138000 V = __138__ KV = 138 . 10 ³ V

20) 0,0000049 A = __4,9__ uA = 49 . 10 ˉ⁷ A 

21) 0,0006 mA = __600__ nA = 6 . 10 ˉ⁷ A

22) 2,8 mV = __2800__ uV = 280 . 10 ˉ⁵ V

23) 680 KpF = __680__ nF = 68 . 10 ˉ⁸ F

24) 2,354 A = __2354__ mA = 23,54 . 10 ˉ¹ A

25) 1,7 MW = __1700__ KW = 17 . 10 ⁵ W

26) 94,3 MHz = __94300__ KHz = 943 . 10 ⁵ Hz

27) 1,21 GW = __1210__ MW = 121 . 10 ⁷ W

28) 1330000 mV = __1330__ V = 133 . 10 ¹ V

29) 0,0000001 F = __0,1__ uF = 1 . 10 ˉ⁷ F

30) 0,0000000022 GHz = _2,2_ Hz = 220 . 10 ˉ² Hz

31) 125 mA = __0,125___ A = 125 . 10 ˉ³ A

32) 0,06 A = __ 60____ mA = 60 . 10 ˉ³ A

Fonte bibliográfica:

http://professor-valdir.webnode.com.br/listas-de-exercicios/eletricidade-geral/

Notação Científica

Nas ciências exatas, é muito comum a representação de medidas sob a forma de um número multiplicado por uma potência de 10, como, por exemplo, 6 x 1023. Esse modelo de expressão de medidas é chamado de notação científica ou exponencial.

Exercícios:

01. (IFSP 2014)
Leia as notícias:
"A NGC 4151 está localizada a cerca de 43 milhões de anos-luz da Terra e se enquadra entre as galáxias jovens que possui um buraco negro em intensa atividade. Mas ela não é só lembrada por esses quesitos. A NGC 4151 é conhecida por astrônomos como o 'olho de Sauron', uma referência ao vilão do fllme 'O Senhor dos Anéis'".
(http://www1.folha.uol.com.br/ciencia/887260-galaxia-herda-nome-de-vilao-do-fiIme-o-senhor-dos-aneis.shtml Acesso em: 27.10.2013.)
"Cientistas britânicos conseguiram fazer com que um microscópio ótico conseguisse enxergar objetos de cerca de 0,00000005m, oferecendo um olhar inédito sobre o mundo 'nanoscópico'".(http://noticias.uol.com.br/ultnot/cienciaesaude/ultimasnoticiasl/bbc/2011/03/02/com-metodo-inovador-cientistas-criam-microscopio-mais-potente-do-mundo.jhtm Acesso 

Assinale a alternativa que apresenta os números em destaque no texto, escritos em notação científica.
a) 4,3 x 10⁷ e 5,0 x 10⁸.
b) 4,3 x 10⁷ e 5,0 x 10⁻⁸.
c) 4,3 x 10⁻⁷ e 5,0 x 10⁸.
d) 4,3 x 10⁶ e 5,0 x 10⁷.
e) 4,3 x 10⁻⁶ e 5,0 x 10⁻⁷. 

02. (Vunesp, 2011) Considere que o tempo decorrido desde o surgimento dos primeiros seres humanos até hoje é de cerca de 1013s e que o tempo de revolução da Terra ao redor do Sol é de 107s. A partir dessas informações, pode-se afirmar que o número de voltas da Terra ao redor do Sol desde o surgimento dos primeiros homens até hoje é igual a:

a) 104.
b) 105.
c) 106.
d) 107.
e) 108.

03. (Cefet –MG) Nos trabalhos científicos, números muito grandes ou próximos de zero são escritos em notação científica, que consiste em um número x, tal que 1 < x < 10 multiplicado por uma potência de base 10. Assim sendo, o número 0,00000045 deve ser escrito da seguinte forma:

a) 0,45 x 10ˉ⁷
b) 4,5 x 10ˉ⁷
c) 45 x 10ˉ⁶
d) 4,5 x 10⁸

04. Sabe-se que o cabelo de uma pessoa cresce, em média, 3,0 cm a cada dois meses. Supondo que o cabelo não seja cortado nem caia, o comprimento total após 10 anos será:

a) 8,0 x 10²mm

b) 1,2 x 10³mm

c) 1,0 x 10³mm

d) 1,8 x 10³mm

e) 1,5 x 10²mm

05. Escreva em notação científica os números abaixo:

a) 0,0045

b) 450000

c) 45,3 x 10²

d) 45,3 x 10ˉ⁷

e) 95,0

f) 100

06. (Unirio-RJ) 

"Um dia eu vi uma moça nuinha no banho
Fiquei parado o coração batendo
Ela se riu
Foi o meu primeiro alumbramento." 

(Manuel Bandeira)

A ordem de grandeza do número de batidas que o coração humano dá em um minuto de alumbramento como este é:

a)101  

b)102      

c)100       

d)103   

e) 104

07. (UFRGS 2013) Um adulto humano saudável abriga cerca de 100 bilhões de bactérias, somente em seu trato digestivo. Esse número de bactérias pode ser escrito como: 

a)10⁹

b)1010

c)1011

d)1012

e)1013

08. A carga de um elétron é - 0,00000000000000000016 C. Esse número, em notação científica, será:

a)- 1,6 x 10ˉ¹⁵C

b)- 1,6 x 10ˉ¹⁶C

c)- 1,6 x 10ˉ¹⁷C

d)- 1,6 x 10ˉ¹⁸C

e)- 1,6 x 10ˉ¹⁹C

09. O número 730 x 10⁵, em notação científica, corresponderá a:

a)730 x 10⁵

b)73 x 10⁶

c)7,3 x 10⁷

d)7,3 x 10³

e)73 x 10⁴

10. Escreva os números que aparecem nas informações abaixo usando potências de 10: 

a) A velocidade da luz é de, aproximadamente, 300000000 m/s. 

b) Há vírus cuja espessura cuja espessura é de, aproximadamente, 0,0006 mm. 

c) A população da China em 2001 era de, aproximadamente, 1300000000 de habitantes. 

d) O raio de um átomo é de aproximadamente, 0,00000000005mm. 

e) O Brasil tem, aproximadamente, 150 milhões de habitantes. 

f) A espessura de uma folha de papel é de aproximadamente 0,002mm. 

g) Um micrômetro é igual a 0,000001m. 

h) Uma tonelada equivale a 1000Kg.

11. Considerando que cada aula dura 50 minutos, o intervalo de tempo de duas aulas seguidas, expresso em segundos, é de:

a) 3,0 . 10²
b) 3,0 . 10³
c) 3,6 . 10³
d) 6,0 . 10³
e) 7,2 . 10³

Fonte bibliográfica:

KOTZ, John, TREICHEL, Paul, WEAVER, Gabriela. Química Geral e Reações Químicas. São Paulo: Cengage Learning, 2009. 

CALÇADA, Sérgio Caio, SAMPAIO, José Luiz. Física volume único. Atual: São Paulo, 2005. 

http://www.coladaweb.com/matematica/notacao-cientifica 

https://www.stoodi.com.br/exercicios/matematica/notacao-cientifica/o-numero-em-notacao-cientinca-correspondera-a/

http://www.portaldovestibulando.com/2016/08/potenciacao-questoes-de-vestibulares.html

Mídia digital x Mídia de papel

Algumas vantagens das mídias digitais: possibilitam armazenamento de grande quantidade de informação em dispositivos cada vez menores; possibilitam armazenamento de vários tipos de informação (textos, imagens, vídeos, sons etc.); oferecem rapidez e facilidade para pesquisas, criação, edição e transmissão. 

Algumas desvantagens das mídias digitais: só podem ser acessadas em máquinas (computadores etc.); são suscetíveis a apresentar problemas, ser “apagadas” ou perdidas facilmente (em virtude de falhas nas máquinas ou por ser armazenadas em dispositivos frágeis); podem ser menos acessíveis por  causa do alto custo dos equipamentos ou da linguagem técnica necessária para seu uso. 

Algumas vantagens das mídias em papel: o único código necessário para o seu  uso é a língua escrita; não precisam de máquinas e energia  elétrica para ser usadas; não são suscetíveis a apresentar problemas, ser “apagadas” ou perdidas facilmente; podem  ser a opção mais acessível quanto aos recursos necessários para o seu uso (papel). 

Algumas desvantagens das mídias  em papel: pesam e ocupam espaço; apresentam lentidão e pouca eficiência nos processos de pesquisa, divulgação, edição e transmissão; comparadas às mídias digitais, armazenam pouca informação.

Curiosidade:

O armazenamento de dados em um disquete é feito pelo  registro magnético em sua camada magnética. 

No CD e no  DVD, o laser do gravador cria microdepressões na superfície  lisa do disco gravável, que serão lidas como bits de informação pelos aparelhos leitores. 

No pen drive, o armazenamento  é feito por memória flash, que em condições ideais pode armazenar informação durante dez anos.

Fonte bibliográfica:   

Caderno do professor – Física, Ensino Médio, 3ª Série, Volume 2. São Paulo: Nova Edição, 2014 – 2017. 

Tempo de vida das mídias

Um disco gravável dura em média cinco anos se for bem cuidado e se a mídia  for de boa qualidade. Não há escapatória.  Após certo tempo o disco já não é lido e aparecem manchas que não desaparecem. Por ser orgânica, a camada de armazenamento se deteriora com facilidade. 

Suor, umidade, luz e até calor podem causar rápido desgaste. Os motivos da perda  das informações são diversos: desde arranhões, mofo e descascamento da camada refletora da mídia até o fim da vida útil do disco, que, muitas vezes, não dura mais do que seis meses, embora, segundo os fabricantes, devesse permanecer muito mais  tempo sem defeitos. 

A mídia digital certamente facilita nossa vida atual em relação à de uma pessoa que, há alguns anos, não dispunha  dela. Podemos comparar alguém que possui 100 livros em mídia digital e alguém que possui 100 livros em papel. 

Certamente, o espaço físico necessário para armazenar os livros da primeira pessoa será bem menor. Além disso, supondo que elas necessitem de uma informação que  esteja em um de três desses livros e que cada um dos três possua 500 páginas, a mídia digital oferecerá maior rapidez na localização da informação. 

No caso dos cuidados de armazenamento, o trabalho que os 100 livros em papel  dará a seu dono será muito grande (limpeza, oxigenação, cuidado com fatores biológicos); enquanto ele cuida de 100 exemplares, o dono do acervo digital cuida de apenas  um equipamento. 

Elaborado por Maurício Pietrocola especialmente para o São Paulo faz escola.

Fonte bibliográfica:   

Caderno do professor – Física, Ensino Médio, 3ª Série, Volume 2. São Paulo: Nova Edição, 2014 – 2017. 

Bits e bytes

A quantidade de bits de uma informação corresponde à quantidade de números  0 e 1 de que precisamos para representá-la.  

Se algo é representado por uma sequência de três dígitos, como 010 ou 110, essa informação tem três bits. 

Se uma informação é representada por um conjunto de cinco dígitos, como 10101 ou 11101, essa informação é de cinco bits. Então temos uma regra geral: o número de bits é a quantidade de casas (para escrever 0 e 1) necessárias para construir determinado código. 

A representação do conjunto básico de símbolos, como letras, números, sinais matemáticos etc., exige que tais informações tenham oito casas. Assim, denominou-se o  conjunto de oito bits como um byte. Veja a  convenção a seguir:

Essa discussão é interessante, pois permite compreender o significado do termo  byte, que é tão utilizado atualmente. Repare que byte é diferente de bit e, em geral, o primeiro é representado por um B maiúsculo e o segundo, por um b minúsculo. Quando uma rede de internet tem uma velocidade de 1 MB (na verdade, 1 MB/s), isso significa que ela está transmitindo mais de 1 milhão de códigos por segundo. 

Elaborado por Ivã Gurgel especialmente para o São Paulo  faz escola.

Fonte bibliográfica:  

Caderno do professor – Física, Ensino Médio, 3ª Série, Volume 2. São Paulo: Nova Edição, 2014 – 2017. 

A informação e a tecnologia na vida atual

Uma biblioteca, há muitos anos, representava um tesouro, pois possuir uma grande quantidade de livros era possível a pouquíssimas pessoas. Com isso, o conhecimento era  muito restrito. 

No entanto, nos dias de hoje  é possível armazenar uma quantidade de informação maior que qualquer biblioteca no  HD de um computador e, consequentemente, deixar isso acessível a grande parte da população. 

Em contraposição, se um livro da Antiguidade poderia sobreviver a séculos de existência, como ocorre com alguns livros que ainda existem e são da época do início da imprensa (séculos XV-XVI), hoje os dispositivos  de armazenamento são efêmeros.  

Um HD ou pen drive têm uma vida média que não ultrapassa dez anos. O armazenamento nas mídias atuais tem um tempo de permanência muito pequeno em relação ao livro  citado como exemplo, até porque a mídia é  substituída por outras, como os velhos disquetes, trocados pelos menores, depois pelos CDs,  pen drives... 

Já os velhos livros de papel persistem. Por quanto tempo? Toda a Enciclopédia  Britânica, em dezenas de volumes, hoje cabe  em um CD... Com isso, podemos perceber que,  ao mesmo tempo, ganhamos em eficiência em  termos do espaço relativo à capacidade de armazenar dados, mas perdemos em tempo de permanência dessas informações. 

Um exemplo  curioso quanto a essa constatação mostra-se  quando pensamos no hábito de trocar mensagens. Se antigamente as correspondências por  meio de cartas eram bastante limitadas, essas cartas poderiam ser arquivadas. 

Por isso, é comum um historiador obter importantes informações por meio do resgate delas. Atualmente  podemos trocar muitas mensagens diariamente através de e-mail e, no entanto, essas mensagens rapidamente se perdem.

Fonte bibliográfica: 

Caderno do professor – Física, Ensino Médio, 3ª Série, Volume 2. São Paulo: Nova Edição, 2014 – 2017. 

Uso do laser no dia a dia

Laser pointer: Os sinalizadores usados por palestrantes foram parar no futebol. Os raios apontados pela torcida podem cegar os jogadores.

Impressão: O laser marca o conteúdo a ser impresso em um tambor sensível à luz. As áreas marcadas atraem um pó colorido (toner), absorvido pelo papel ao passar pelo tambor. 

Depilação a laser: Os fótons queimam o pelo até a raiz. Mas dizer que essa depilação é definitiva não passa de mito.

Leitor de código de barras: O laser incide nas regiões claras e escuras e retorna a informação para o sensor. Os dados viram sinais elétricos e são processados por um computador.

Leitor de CDs e DVDs: A luz do laser incide nos relevos microscópicos dos discos, em que os dados estão gravados. 

Corte e solda de metais: Lasers com altíssima temperatura são usados na indústria metalúrgica. O feixe de luz é acompanhado por ar comprimido para completar o corte. 

Remoção de tatuagem: Feixes de luz específicos para cada cor de pigmento penetram na pele e só atuam onde está pintado – a pele sem tinta fica sem dano. O procedimento dura várias sessões.

Cirurgia ocular: Cortar a retina com luz, em vez de bisturi, diminui o risco de infecção. O calor também evita a hemorragia, pois cauteriza os vasos seccionados.

Holografia: É um feixe de luz concentrada que desenha aquelas imagens 3D coloridas, em fundo prata, impressas em cartões de crédito e figurinhas.

Sistema antimísseis: Os EUA estão testando um avião que abate foguetes. Antes de chegar ao alvo, o míssil é superaquecido e detonado por um laser que o segue durante cinco segundos.

Fonte bibliográfica:

http://mundoestranho.abril.com.br/tecnologia/como-funciona-o-raio-laser/

Raio Laser

O raio laser é formado por partículas de luz (fótons) concentradas e emitidas em forma de um feixe contínuo. Para fazer isso, é preciso estimular os átomos de algum material a emitir fótons. Essa luz é canalizada com a ajuda de espelhos para formar um feixe. 

A tecnologia foi criada em 1960 por Theodore Maiman. Na ocasião, o físico americano estimulou átomos de rubi a emitir luz concentrada. Desde então, o laser evoluiu e atualmente é empregado em aparelhos caseiros, cirúrgicos, industriais, militares e espaciais – raios laser já foram usados até para medir a distância entre a Terra e a Lua. 

Embora seja possível criar armas para cegar inimigos e para interceptar mísseis (aquecendo-os até explodirem), pistolas que disparam laser não devem deixar de ser ficção científica tão cedo.

Criar um laser parece uma balada, com muita energia, iluminação frenética e jogo de espelhos.

Todo laser precisa de um princípio ativo que pode ser sólido, como o rubi, ou gasoso, como o dióxido de carbono, dentro de uma câmara fechada. Os átomos do material são estimulados para gerar luz, principal ingrediente de um raio laser.  

Para que haja a emissão de luz, é preciso excitar os átomos do princípio ativo. O estímulo pode ocorrer por eletricidade, pela luz de outro laser menos potente, por uma fonte de luz ou por reações químicas. Isso energiza os elétrons e os estimula a tentar escapar dos átomos.  

A tendência dos átomos excitados é voltar à estabilidade, com os elétrons voltando ao seu estado original. Quando isso acontece, a energia que estimulou o elétron se dissipa em forma de partículas de luz (fótons).  

Além da energia externa que alimenta o canhão de laser, os fótons também excitam os átomos vizinhos. Com isso, rola a amplificação da luz. O termo é mencionado na sigla que forma a palavra laser (luz amplificada por emissão estimulada de radiação, em português).  

Uma dupla de espelhos exatamente paralelos ordena os fótons que circulam agitados pelo cilindro. Em vez de ricochetear para todos os lados, os fótons passam a circular no mesmo sentido, formando um feixe de luz coerente, ou seja, em que a luz não se difunde.  

O espelho frontal não reflete toda a luz que incide nele. Ele deixa escapar do canhão 2% do feixe de luz coerente. Esse é o raio laser! O material usado para criar o raio determina a cor do feixe. A potência do laser é regulada pela quantidade de energia gasta para estimular a emissão de luz.

Fonte bibliográfica:

http://mundoestranho.abril.com.br/tecnologia/como-funciona-o-raio-laser/

Analógico x Digital

Você já deve ter ouvido falar de “mundo digital”. Para muitos, a digitalização é a responsável pela transformação do modo de vida moderno. 

Mas o que há de especial em ser “digital”? A primeira coisa que vem em mente quando pensamos nesse termo são as “impressões digitais”. 

Mas, além disso, podemos lembrar também que a maioria das calculadoras tem oito dígitos (que são a sequência máxima de algarismos que aparecem no visor). 

A grande revolução  foi causada pela digitalização da informação. Ou seja, palavras, frases, imagens, sons foram transformados em códigos que podem ser facilmente transmitidos.  

A revolução nas comunicações começou com a invenção do telégrafo e tomou proporções enormes com o advento da informática nas décadas de 1950 e 1960. 

O que diferencia a comunicação digital da analógica é que, na última, o princípio básico é a transmissão de oscilações  que têm características semelhantes às da onda que as produziu. 

Essa transmissão pode ser por meio de ondas eletromagnéticas, ondas mecânicas ou mesmo na forma de oscilações de  correntes alternadas em um fio. Assim, a onda sonora é transformada em outro tipo de onda,  que tem maior alcance na transmissão e é retransformada em som na recepção.  

Já na comunicação digital, o princípio básico é a decodificação de uma informação em um código binário e a transmissão dessa informação por meio de pulso ou sinais de dois tipos  que são recodificados no fim do processo. 

Algo interessante de notar é que, na transmissão analógica, um pequeno “abalo” na oscilação que está sendo transmitida pode modificar algumas de suas características (a diminuição na amplitude da onda em um ponto, por exemplo)  e isso se torna um ruído na transmissão. 

Já no caso da transmissão digital, como o processo  se resume a dois tipos de sinal, que geralmente são bem distintos, um pequeno problema de  transmissão não abala a comunicação, pois a natureza da informação se preserva.

Resumo:

A transmissão analógica modula uma onda portadora de  forma proporcional ao sinal sonoro. Em princípio, ela é bem fidedigna, mas pode sofrer perturbações, como interferências que produzem ruídos. 

A transmissão digital pode reduzir os ruídos de comunicação e ser menos suscetível a interferências, já que certos problemas de trans- missão podem ser resolvidos por softwares. Mas, visto que  ela transforma a informação original, que era ondulatória,  em algo diferente (combinação de zeros e uns – 0 e 1),  perde-se parte da informação.

Fonte bibliográfica:

Caderno do professor – Física, Ensino Médio, 3ª Série, Volume 2. São Paulo: Nova Edição, 2014 – 2017.