Resumo simulado CMR exatas: Física

Física: MCU; Leis de Newton

MCU

Podemos definir o movimento circular uniforme como um movimento que contêm uma trajetória circular e uma velocidade escalar constante e nula. Sua função horária dos espaços é a do primeiro grau.
 - Período: T 
Podemos considerar como período T, o menor espaço de tempo, para que a posição, a velocidade e a aceleração se repitam igualmente. No caso do movimento circular, podemos dizer que o período T, é o tempo que um objeto gasta para dar uma volta integral em sua trajetória circular.
- Frequência: f 
Podemos considerar a freqüência como sendo a quantidade de vezes que a posição, a velocidade e a aceleração se repetem igualmente. No caso do movimento circular, podemos dizer que a frequência é o total do número de voltas realizadas pelo objeto em uma determinada unidade de tempo.
Considerando n como o número de voltas realizadas pelo objeto em um determinado espaço de tempo, a frequência será calculada através da seguinte equação:  f=n / variação de tempo
A freqüência de um movimento circular uniforme é medida através da “rotação por minuto” (RPM), ou “rotação por segundo” (RPS). 
Por exemplo, se 1 minuto é igual a 60 segundos, consequentemente temos: 
1RPS = 60RPM
 -Velocidades escalares no movimento circular e uniforme 
Sempre no movimento circular uniforme, as velocidades escalares e lineares serão constantes, e com isso, seus valores médios e instantâneos irão coincidir. 
É importante ressaltar que para o móvel realizar uma volta completa em uma trajetória circular de raio R, seu deslocamento será de 2πR, seu ângulo descrito será de 2π rad, e seu tempo gasto é representado pelo período T. Vejamos: 



V = 2π f R OU V = ω  R
      e
ω = 2π f

Leis de Newton 

1ª Lei de Newton - Princípio da Inércia

• Quando estamos dentro de um carro, e este contorna uma curva, nosso corpo tende a permanecer com a mesma velocidade vetorial a que estava submetido antes da curva, isto dá a impressão que se está sendo "jogado" para o lado contrário à curva. Isso porque a velocidade vetorial é tangente a trajetória.
• Quando estamos em um carro em movimento e este freia repentinamente, nos sentimos como se fôssemos atirados para frente, pois nosso corpo tende a continuar em movimento.

Estes e vários outros efeitos semelhantes são explicados pelo princípio da inércia, cujo enunciado é:

"Um corpo em repouso tende a permanecer em repouso, e um corpo em movimento tende a permanecer em movimento."

Então, conclui-se que um corpo só altera seu estado de inércia, se alguém, ou alguma coisa aplicar nele uma força resultante diferente se zero.

2ª Lei de Newton - Princípio Fundamental da Dinâmica

Quando aplicamos uma mesma força em dois corpos de massas diferentes observamos que elas não produzem aceleração igual.

A 2ª lei de Newton diz que a Força é sempre diretamente proporcional ao produto da aceleração de um corpo pela sua massa, ou seja:

ou em módulo: F=ma

Onde:

F é a resultante de todas as forças que agem sobre o corpo (em N);

m é a massa do corpo a qual as forças atuam (em kg);

a é a aceleração adquirida (em m/s²).

A unidade de força, no sistema internacional, é o N (Newton), que equivale a kg m/s² (quilograma metro por segundo ao quadrado).

Exemplo:

Quando um força de 12N é aplicada em um corpo de 2kg, qual é a aceleração adquirida por ele?

F=ma

12=2a

a=6m/s²

3ª Lei de Newton - Princípio da Ação e Reação

Quando uma pessoa empurra um caixa com um força F, podemos dizer que esta é uma força de ação. mas conforme a 3ª lei de Newton, sempre que isso ocorre, há uma outra força com módulo e direção iguais, e sentido oposto a força de ação, esta é chamada força de reação.

Esta é o princípio da ação e reação, cujo enunciado é:

"As forças atuam sempre em pares, para toda força de ação, existe uma força de reação."

-Força Peso

Quando falamos em movimento vertical, introduzimos um conceito de aceleração da gravidade, que sempre atua no sentido a aproximar os corpos em relação à superficie.

Relacionando com a 2ª Lei de Newton, se um corpo de massa m, sofre a aceleração da gravidade, quando aplicada a ele o principio fundamental da dinâmica poderemos dizer que:

A esta força, chamamos Força Peso, e podemos expressá-la como:

ou em módulo:

O Peso de um corpo é a força com que a Terra o atrai, podendo ser váriável, quando a gravidade variar, ou seja, quando não estamos nas proximidades da Terra.

A massa de um corpo, por sua vez, é constante, ou seja, não varia.

Existe uma unidade muito utilizada pela indústria, principalmente quando tratamos de força peso, que é o kilograma-força, que por definição é:

1kgf é o peso de um corpo de massa 1kg submetido a aceleração da gravidade de 9,8m/s².

A sua relação com o newton é:

Resumo simulado CMR exatas: Biologia

Biologia: Fotossíntese; Transporte e Respiração celular

-Fotossíntese 

        A fotossíntese é um processo realizado pelas plantas para produção de seu próprio alimento. Nesse processo a energia luminosa é captada e convertida em energia química. Fazem parte deste processo a luz, a água, a clorofila e o dióxido de carbono. Na fotossíntese é possível identificar duas fases: a clara e a escura.
Na fase clara, acontece a absorção de luz através da clorofila e outros pigmentos, que fazem a fotorredução do NADP+ com a divisão da água e a fotofosforilação do ADP para ATP. Assim, ocorre a formação do do NADPH e ATP (adenosina trifosfato).
Na fase escura, acontece a redução do dióxido de carbono e a criação de outros composto orgânicos à base de carbono. 

Fotossíntese

-Respiração celular

Toda a atividade da célula requer energia, e esta, é obtida através da mitocôndria. Esta organela é a responsável pela produção de energia através de um processo conhecido como respiração celular.
Nos organismos aeróbicos, a equação simplificada da respiração celular pode ser assim representada:

C₆H₁₂O₆ + O₂ ⇒ 6 CO₂ + 6 H₂O + energia

A respiração é um fenômeno de fundamental importância para o trabalho celular e, portanto, para manutenção de vida num organismo. A fotossíntese depende da presença de luz solar para que possa ocorrer. Já a respiração celular, inclusive nas plantas, é processada tanto no claro como no escuro, ocorre em todos os momentos da vida de organismo e é realizada por todas as células vivas que o constituem. Se o mecanismo respiratório for paralisado num indivíduo, suas células deixam de dispor de energia necessária para o desempenho de suas funções vitais; inicia-se, então, um processo de desorganização da matéria viva, o que acarreta a morte do indivíduo.

Etapas da respiração aeróbica

A degradação da glicose na respiração celular se dá em três etapas fundamentais: glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiração. A glicólise ocorre no hialoplasma da célula, enquanto o ciclo de Krebs e a cadeia respiratória ocorrem no interior das mitocôndrias.

-Glicólise

Como já vimos, a glicólise consiste na transformação de uma molécula de glicose, ao longo de várias etapas, em duas moléculas de ácido pirúvico.
Nesse processo são liberados quatro hidrogênios, que se combinam dois a dois, com moléculas de uma substância celular capaz de recebê-los: o NAD (nicotinamida-adenina-dinucleotídio). Ao receber os hidrogênios, cada molécula de NAD se transforma em NADH₂. Durante o processo, é liberada energia suficiente para a síntese de 2 ATP.

-Ciclo de Krebs
O ácido pirúvico, formado no citoplasma durante a glicose, penetra na mitocôndria, onde perde CO₂, através da ação de enzimas denominadas descarboxilases. O ácido pirúvico então converte-se em aldeído acético.
O aldeído acético, pouco reativo, combina-se com uma substância chamada coenzima A (COA), originando a acetil-coenzima A (acetil-COA), que é reativa. Esta, por sua vez combina com um composto. Nesse momento inicia-se o ciclo de Krebs, fenômeno biológico ocorrido na matriz mitocondrial.
Da reação da acetil-CoA, ocorrem series de desidrogênações e descarboxilações até originar uma nova molécula de ácido oxalacético, definido um ciclo de reações, que constitui o ciclo de Krebs.


-Cadeia respiratória 
Essa fase ocorre nas cristas mitocondriais. Os hidrogênios retirados da glicose e presentes nas moléculas de FADH₂ e NADH₂ são transportados até o oxigênio, formando água. Dessa maneira, na cadeia respiratória o NAD e o FAD funcionam como transportadores de hidrogênios.
Na cadeia respiratória, verifica-se também a participação de citocromos, que tem papel de transportar elétrons dos hidrogênios. À medida que os elétrons passam pela cadeia de citocromos, liberam energia gradativamente. Essa energia é empregada na síntese de ATP.
Depois de muitos cálculos, podemos dizer que o processo respiratório aeróbico pode, então, ser equacionado assim: 
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energia

 -Transporte

O transporte passivo é o transporte que ocorre entre duas soluções que tem por objetivo igualar as concentrações, ele ocorre sem o gasto de energia. Ele se divide em dois tipos: difusão e osmose.

A difusão é a modalidade de transporte passivo, na qual, o soluto passa da solução mais concentrada (hipertônica) para a menos concentrada (hipotônica). Isto ocorre com o objetivo delas se tornarem iguais (isotônica). Um exemplo sobre a difusão é o cloro jogado na piscina. Ele se misturará completamente a água, deslocando-se do meio de maior concentração para o menos concentrado até ficar distribuído homogeneamente por toda a piscina.

A osmose é a modalidade de transporte passivo, na qual, o solvente é transportando do meio de maior concentração para o meio menos concentrado. Um exemplo bem simples para entendermos a osmose é observar a ação do açúcar sobre o morango. Quando colocado em contato com o morango, o açúcar recebe a água contida nesta fruta.

O transporte ativo é um processo caracterizado pela passagem dos solutos no sentido contrário ao gradiente de concentração, ou seja, do meio menos concentrado para o mais concentrado. Para tanto, há gasto energético.

Um dos mais importantes exemplos do transporte ativo em nosso organismo é conhecido como bomba sódio-potássio, essencial para a transmissão do impulso nervoso e contração muscular.

Na bomba sódio-potássio uma proteína transmembrana gasta a energia de um ATP (adenosina
trifosfato) para expulsar do interior da célula 3 íons Na⁺, enquanto retira do meio externo 2 íons K⁺.

O objetivo deste processo é manter a diferença de carga elétrica entre o meio interno e o meio externo da célula.