Aterrizador Lunático

Faça um pouso suave na Lua! Cuidado com as rochas lunáticas e não deixe o combustível acabar! Lembre-se de que se a força resultante sobre um corpo é nula, o corpo permanece parado ou em movimento uniforme (Lei da Inércia)!

Movimento Browniano

Refrexão e Refração de Luz

Síntese de Fourier

Satélite em órbita

Clique aqui ou sobre a imagem para acessar a simulação. Com auxílio do mouse, posicione o satélite numa dada posição inicial acima da superfície da Terra e determine o módulo e a direção da velocidade inicial do satélite, clicando sobre a ponta da seta (vetor velocidade) e arrastando para o tamanho e direção desejada. Boa sorte!

Circuito RLC

Clique aqui, ou sobre a imagem para acessar o applet.

Varie a voltagem CA de entrada (módulo de frequência) e os valores da inductância L, capacitância C e resistência R. Encontre o valor da impedância Z e a frequência de ressonância para as várias situações.

Laboratório de espaço-tempo

Clique aqui ou sobre a imagem para acessar o applet.

Na teoria da relatividade, o espaço e o tempo dependem da velocidade do referencial inercial no qual essas grandezas são medidas. Observe neste applet o comportamento dessas grandezas quando a velocidade do referencial varia de zero a 0,98c (c é a velocidade da luz).

Campo de uma carga em movimento

Clique aqui ou sobre a figura acima para acessar o applet. Em geral, visualizamos o campo de uma carga estacionária. Como se comporta o campo elétrico quando a carga está em movimento? Atribua diferentes tipos de movimento à carga e aprecie o comportamento do campo gerado por ela.

Verifique como a voltagem e a corrente elétrica variam com o tempo no processo de carregar um capacitor.

Colisões

Estude a lei da conservação da quantidade de movimento e de energia cinética em colisões elásticas e inelásticas em uma e em duas dimensões, explorando esta excelente simulação.

Experimente esta outra simulação de colisão elástica e inelástica.



Conservação de energia

Escolha o traçado (plano inclinado, montanha russa etc.) e observe a lei da conservação da energia no movimento do carrinho. Varie a velocidade, massa do carrinho e aceleração da gravidade.

Gráfico de Posição, Velocidade e Aceleração

Clique aqui, ou sobre a figura, para acessar a animação.

Entre com valores da posição inicial, da velocidade inicial e da aceleração e acompanhe o movimento da vaquinha e os respectivos gráficos de posição x tempo e velocidade x tempo.

Pêndulo Simples

Este experimento virtual é excelente para ensinar e aprender Física, pois ele permite realizar experimentos com um ou dois pêndulos simples simultaneamente em diferentes ambientes de gravidade, na Terra, Lua, Júpiter ou em um planeta X desconhecido. O experimento pode também ser realizado em ambiente livre de gravidade (g = 0). Este applet pode ser executado diretamente na página do blog.

Clique aqui, ou sobre a figura, para acessar o applet.

Acerte o alvo em diferentes ambientes de gravidade.

Inicialmente, o canhão e o alvo estão no planeta Terra. Os parâmetros  estão ajustados para acertar o centro do alvo. Verifique! Você pode mudar esses parâmetros, (como o ângulo do disparo e a velocidade inicial da bala). Em seguida, clique sobre o planeta ou a Lua para realizar o experimento em outro ambiente de gravidade. 

Antes de clicar no outro Astro, clique em "Reset".

Bom divertimento, digo, bom aprendizado de Física!

Tempo de Reação

Qual é o seu tempo de reação? Pise no freio quando acender a luz vermelha. Veja também a distância de frenagem do carro. Varie a velocidade do carro e repita o experimento.

Leis de Kepler

Pratique as três leis de Kepler com este applet.

Bola quicando (colisão inelástica)

O experimento simples de uma bola quicando sobre uma superfície sólida pode ser usada para estudar o efeito da gravidade em um sistema simples (Terra-bola), e permite obter o coeficiente de elasticidade da bola. Neste experimento virtual, a bola quica várias vezes e a altura do alcance da bola diminui exponencialmente. Clique aqui para acessar uma prática (em inglês -use o Google Tradutor, se necessário).  

Experimento de Michelson-Morley

Clique aqui para acessar o experimento.

Realize no seu computador a famosa experiência que Michelson e Morley realizaram para provar que a velocidade da luz independe do referencial inercial.

Movimento browniano

Acompanhe o movimento browniano, ou caótico, de uma partícula em uma gás. Por exemplo, uma partícula de poeira no ar atmosférico.

Modelo de Bohr para o Átomo

Clique aqui para acessar o applet. Realize o experimento virtual para visualizar o modelo de Bohr para o átomo. Segundo o qual, os elétrons ocupam órbitas bem definidas em torno do núcleo. Para mover o elétron de uma órbita para outra, o elétron precisa receber ou emitir energia. Quando o elétron recebe ou emite energia? Observe que a energia absorvida ou emitida pelo elétron é quantizada!

Linhas de Campo Elétrico

Clique aqui para acessar o applet. Este applet é muito interessante. Ele mostra sempre duas cargas, uma fixa, q = -3 e a outra variável, cujo valor você introduz, por exemplo, Q = -3 (q = Q neste caso, figura acima). Após entrar com o valor da carga, clique na tecla "Enter" e visualize as linhas de campo elétrico das duas cargas. A posição das cargas também pode ser alterada clicando sobre uma das cargas e arrastando-a para a nova posição desejada. Tente diferentes valores da carga Q, positivas ou negativas. Por exemplo, Q = 3. Não se impressione com o idioma do applet, alemão. Você não precisa entender alemão para explicar essa animação.

Força de Atrito

Pratique as leis de Newton para o sistema de duas massas com força de atrito entre uma das massas e a superfície.

Pêndulo Simples

Realize experimento virtual do pêndulo simples com este applet.

A Montanha de Newton

Experimento clássico imaginário da Montanha de Newton para ilustrar como se coloca um satélite em órbita. Lance o projétil com velocidade cada vez maior e observe o que acontece com ela. Qual a velocidade mínina necessária para colocar o objeto em órbita em torno da Terra? O que acontece com o projétil se aumentar mais a velocidade?

Disco de Newton

Clique aqui para acessar o applet.

Usando um prisma (cristal piramidal), Sir Isaac Newton mostrou que a luz branca do Sol é composta de várias cores, ou cores básicas -são as cores do arco-íris.

O disco de Newton é pintado com as mesmas cores que compõem o espectro da luz branca. Ao girá-lo, a cor branca aparece uniformemente, devido à incidência de luz.
Na animação, clique e sobre o disco para variar a sua velocidade.

Código de cores de resistores elétricos

Clique aqui para acessar o applet.

Muitos resistores elétricos comerciais são especificados através de código de cores. Cada cor corresponde a um número e aparecem pintados no resistor na sequência A,B,C e D. O valor da resistência elétrica R = AB x 10^D (ohms). A letra D representa a tolerância (em porcentagem) fornecida pelo fabricante. Neste applet, entre com as cores desejadas e veja o valor da resistência em ohm. Assim, as cores aparecerem nesta ordem: preto vale 0, o marrom vale 1, o vermelho vale 2 e o ouro vale 5, a resistência R = 10 x 10^2 = 1000 ohm.

Experimente você mesmo!



Colisão Elástica

Clique aqui para acessar o applet.

Verifique a lei de conservação da quantidade de movimento (momento) linear na colisão elástica de duas esferas de diferentes massas e velocidades iniciais. O choque pode ser frontal ou lateral dependendo da posição inicial da esfera vermelha que pode ser deslocada, antes de iniciar o movimento, para cima ou para baixo. Observe que os valores das posições e velocidades das esferas são mostradas na tela. O momento linear é dado por p = mv.

Efeito Doppler

Clique aqui para acessar a simulação.

O nosso ouvido detecta variação na freqüência do som devido ao efeito Doppler. A frequência emitida por uma fonte que chega até o receptor depende da velocidade relativa da fonte/receptor. Na simulação, a nave tem um detector de radiação eletromagnética. Verique como o comprimento de onda e a frequência quando a nave e a fonte de radiação se movem no espaço.

Terceira Lei de Kepler

Clique aqui para acessar a simulação.

Kepler afirma, na sua terceira lei, que o quadrado do período de um planeta em órbita em torno do Sol é proporcional ao cubo da distância média do planeta ao Sol.

Segunda Lei de Kepler

Clique aqui para acessar a animação.

A segunda lei de Kepler nos diz que a linha imaginária que une os planetas ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais. Conseqüentemente, a velocidade do planeta é maior quando está próximo do Sol, e menor quando está afastado.
Ouça o audio (em inglês) com o enunciado das três leis de Kepler. Clique aqui para ouvir o audio (requer QuickTime Player instalado no seu computador).

Circuito elétrico

Para acessar o applet, clique aqui.

Construa o seu próprio circuito elétrico, arrastando os componentes para a área de trabalho e meça a voltagem e corrente elétrica, obtenha valores de resistores e de resistores equivalentes. Applet produzido pelo OhmZone. Divirta-se e aprenda Física!

Montanha russa

Clique aqui para acessar o simulador de montanha russa. Aprender física e outras disciplinas quase nunca é divertido. Há muitos simuladores de situações reais do dia-a-dia que podem nos ajudar a compreender alguns fenômenos físicos. Com este simulador da montanha russa voê lida com conceitos de energia e de conservação de energia e, além disso, se diverte. Monte o seu próprio percurso da montanha russa e advinhe se o carrinho conseguirá atinger o final do trilho. Além disso, você pode variar desde a aceleração da gravidade, até o atrito do trilho. Divirta-se e aprenda física!

Movimento Browniano

Pequenos objetos, ou partículas, em um meio condensado ou rarefeito, como a água ou o ar, movimentam-se aleatoriamente no espaço devido ao choque com as moléculas do meio que também realizam esse tipo de movimento. Esse movimento é conhecido como movimento browniano. Observe como a temperatura, a massa e o diâmetro da partícula influenciam o movimento. Na animação você controla todos esses parâmetros e observa o movimento browniano de um grão de pólen. Para acessar o applet, clique aqui.

Elevador Espacial

O elevador espacial é um projeto ousado que visa substituir os foguetes por elevadores pra ir da Terra até, por exemplo, a Estação Espacial MIR, ou mesmo até a Lua. Quem tem medo de elevador não vai querer se aventurar! Bom, como todo bom elevador, é necessário um cabo resistente unindo o satélite (natural ou artificial) à Terra. Esse cabo gigante deverá ser feito por minúsculas tecnologias de nanotubos de carbono. O projeto tem alguns problemas a serem superados. Por exemplo, o de desenvolver a propulsão eletromagnética para mover o veículo pelo cabo à velocidades de 2.000 km/h; outro problema é onde ancorar o cabo lá em cima. Leia mais sobre o elevador espacial, por exemplo no site português sapo.pt, ou no Wikipedia. Na animação, escolha o material apropriado para o cabo, a velocidade do satélite. Para acessar a simulação do elevador espacial, clique aqui.

Onda de Luz

Veja a propagação de uma onda de luz (eletromagnética), partindo de uma fonte pontual, atravessando dois meios diferentes. Observe as ondas incidente, refletida e refratada. Ajuste o ângulo de incidência, polarização ângulo de visão. Verifique a porcentagem da energia refletida e transmitida. Para acessar a simulação clique aqui.

Trabalho do Grupo FísicAnimada é premiado em Encontro do ITA

O Grupo FísicAnimada (GFA) participou do V EVITA - Encontro de Verão de Física do ITA (Instituto Tecnológico de Aeronáutica), em São José dos Campos, no período de 8 a 11 de fevereiro de 2010, onde apresentou, através do bolsista do Grupo, José Leonel Lemos Buzzo, aluno do curso de Ciências da Computação do IBILCE/UNESP, o trabalho intitulado "Experimentos virtuais para ensinar e aprender Física". Os organizadores do referido Encontro premiaram os quatro melhores trabalhos de Iniciação Científica apresentados, e o trabalho do nosso Grupo conseguiu a honrosa colocação de 4º lugar. Ficamos muito honrados com a premiação e deixamos o nosso agradecimento especial ao Leonel que brilhantemente apresentou o trabalho como autor. Os co-autores são Rosemara P. Lopes (pedagoga do Grupo) e Eloi Feitosa (coordenador do Projeto Física Animada). Na foto, o Leonel diante do pôster apresentado.
Clique aqui e veja a matéria sobre a premiação no site do IBILCE/UNESP.

Pêndulo versus mola

Observe o movimento oscilatório de um pêndulo simples e de um sistema massa-mola na horizontal. O gráfico de energia cinética, potencial e total de cada um desses sistemas também é mostrado. Observe a semelhança entre esses dois movimentos periódicos. Para acessar o applet, clique aqui. Ao acessar o applet, clique sobre a massa azul e arraste-a para a esquerda ou direita, esticando ou comprimindo a mola, fazendo-a oscilar. Para parar, clique em "reset".

Onda estacionária vs propagação de onda

Neste applet você visualiza uma onda estacionária em propagação transversal e longitudinalmente. Verifique o movimento dos nós e dos anti-nós. Observe também passo a passo para entender melhor o fenômeno das ondas. Clique sobre a onda longitudinal e arraste-a para cima ou para baixo; escolha a melhor posição para comparar o movimento simultâneo das duas ondas. Para acessar o applet, clique aqui.

Qual a velocidade, frequência e comprimento de onda?

Encontre a frequência (f), comprimento de onda (L) e velocidade (v) da "onda animada". Na animação, a distância é dada em centímetro e o tempo em segundo. Para acessar a animação, clique aqui, ou sobre a figura.

Gás em uma dimensão

Este applet descreve o movimento de um único átomo em uma dimensão. Ele acelera ou desacelera apenas através de colisões clássicas movendo-se o pistão do recipiente. Este experimento simples é capaz de explicar a razão do gás esquentar quando ele é comprimido e esfriado quando ele é expandido. A equação que revê esse fenômeno é a bem conhecida equação  do gás ideal: PV = nRT. Como n (número de mol) e R (constante universal dos gases) são constantes, aumentando a pressão (P), o volume (V) diminui de modo que, para manter a igualdade da equação, a temperatura (T) necessariamente tem que aumentar. Raciocínio inverso se usa para verificar o resfriamento do gás com o aumento da pressão. Você se lembra de situações da vida real em que isso acontece? Experimento apropriado para alunos do ensino médio. Para acessar o applet, clique aqui ou sobre a figura.

Densidade dos materiais: flutua ou afunda?

Pode-se encontrar a densidade de objetos virtuais e predizer se ele flutua ou afunda em um líquido também virtual, cuja densidade você pode ajustar. Usando uma balança, pese o objeto, colocando com o auxílio do mouse sobre a balança. Em seguida, determine o volume do objeto colocando-o dentro do recipiente de água. Pela lei de Arquimedes (lembra dela?), o objeto desloca um volume do líquido equivalente ao seu volume. Conhecendo a massa e o volume, determina-se a densidade = massa/volume. Se essa densidade for menor do que a do líquido, o objeto flutua, se for maior, ele afunda. E se for igual? Verifique! Para acessar o programa, clique aqui ou sobre a figura. Bom proveito!

Veja a Terra de longe!

Com este aplicativo, você pode visualizar o nosso planeta Terra como se você estivesse na Lua ou no Sol, de diferentes ângulos, de “dia” e de “noite”, com nuvem, sem nuvem, na forma de mapa, enfim. Experimente, vale a pena! Para acessar o site, clique aqui ou sobre a imagem.

Mudança de Estado da Matéria

Neste experimento virtual você coloca um pedaço de gelo no copo e aquece (clicando em Heat). Em qual temperatura o gelo vira água? Como se chama essa temperatura? Continue aquecendo e verifique em qual temperatura a água se torna vapor. Como se chama a temperatura na qual a água se transforma em vapor? Observe que o copo está fechado, então o vapor de água permanece no copo. Pergunta: A transformação de estados da água: sólido para líquido para vapor é reversível? Verifique você mesmo esfriando o copo (para esfriar, clique em Cool. I nível dessa atividade é para crianças do ensino fundamental, sendo também recomendado para alunos do ensino médio. Para acessar o site, pressione aqui, ou sobre a figura. Para visualizar em tela cheia, clique aqui.

A Fisica Animada na Mídia

Recentemente a conceituadíssima Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (PAPESP) publicou uma reportagem sobre o nosso Grupo FísicAnimada e o Projeto Física Animada. Para acessar a reportagem completa, clique aqui ou sobre a figura.

Não menos importante foi a matéria, também publicada recentemente pelo diário oficial do Estado de São Paulo, destacando o nosso trabalho. A matéria de capa do D.O. pode ser acessada clicando aqui.

Somos gratos a todos os que participam neste projeto e às Escolas Parceiras. O nosso objetivo é melhorar cada vez mais a qualidade do ensino através da inclusão digital, especialmente de um bom aproveitamento dos laboratórios virtuais como ferramenta de ensino e aprendizagem.

Animando a Força Gravitacional

No início do Século XVII, Isaac Newton revolucionou a Física ao afirmar que dois corpos separados entre si por uma distância d se atraem mutuamente com uma força F que é proporcional ao produto das massas desses corpos, dividido pelo quadrado da distância d. A constante de proporcionalidade G = 6,67E-11 Nm2/kg2, é denominada constante universal da Gravitação. Na animação aqui apresentada, verifique como os bonecos se esforçam para puxar os objetos quando se aumentam as massas e diminui a distância entre elas. Verifique por exemplo, a reação de um boneco segurando um dos objetos quando se varia a massa e a distância do outro objeto. Verifique, através desta animação. a validade da lei da gravitação universal: escolha valores da massa dos dois objetos (m1 e m2) e um valor para a distância d entre os centros dos objetos e substitua esses valores na fórmula F = Gm1/m2/d2 e compare com o valor fornecido na animação. Observe também que a força exercida pelos dois bonecos é a mesma, mas com direções opostas (terceira lei de Newton). Essas forças são necessárias para manter os objetos afastados, senão eles se atrairiam mutuamente. Para acessar o applet clique aqui ou na figura acima. No site do Phet execute o applet online ou offline, como desejar, clicando, respectivamente em “run now” ou “download”. Esse programa requer o Java instalado em seu computador.

www.fisicanimada.net.br

O Grupo FísicAnimada está criando um website para melhor divulgar o trabalho do grupo. Nele você encontrará um laboratório virtual de Física com muitos applets de Física e com sugestões de utilização dos applets (material didático), vídeos, clips e informações e muita novidade para professores, alunos e demais interessados em Física. Aguarde! O site do grupo é http://www.fisicanimada.net.br/. Visite! O blog continuará funcionando normalmente! O novo e-mail do grupo é: gfa@fisicanimada.net.br

Visite o site!

Problema de Queda Livre

Com a ajuda do applet, resolva o seguinte problema de queda livre.
Você joga para o alto, na vertical, uma bola que deixa a sua mão a 12.0 m/s.
(a) Que altura a bola alcançará?
(b) Se, quando a bola está descendo, você  pega de volta na mesma altura de lançamento, qual foi o seu tempo de vôo?
(c) Qual é a velocidade da bola quando você  pega de volta?
Considere: Origem do eixo vertical como sendo o ponto no qual a bola é solta no lançamento, e considere a direção para cima como sendo positiva. O valor da gravidade é g = -9,8 m/s2.
Para executar o applet, clique aqui, ou sobre a figura.
Você gostou desta atividade? Comente, dê sugestões.

O Berço de Newton

O berço de Newton é uma engenhoca simples que consiste de alguns pêndulos simples (normalmente cinco) posicionados lado a lado, cujo funcionamento é capaz de demonstrar não apenas o funcionamento de um pêndulo simples, como também as leis de Newton e da conservação da quantidade de movimento e de energia, forças de atrito e amortecida. O berço de Newton foi inventado em 1967 pelo ator inglês, Simon Prebble, que lhe deu esse nome em homenagem ao grande cientista e matemático também inglês Sir Isaac Newton.

Quando afastamos a esfera (normalmente de aço ou de madeira) de um dos pêndulos da extremidade e o soltamos, ele desce e bate na primeira esfera ao lado dela. A energia e quantidade de movimento da bola solta é transferida para as esferas seguintes até a esfera da outra extremidade que adquire movimento, com a mesma velocidade da bola inicialmente solta, e se move como um pêndulo. Interessante notar que se soltarmos duas ou mais bolas, as duas últimas ou mais bolas também subirão, e assim por diante (experimente mover todas as bolas!). Veja na animação. Clique aqui ou sobre a figura (este site contém além da animação, um texto explicativo, em inglês, a qual consultamos para esta matéria).

Outras animações sobre o berço de Newton você encontra nos links:

http://www.walter-fendt.de/ph11e/ncradle.htm, e

http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=691.0

Apreciem!

Plano Inclinado

É impossível falar em plano inclinado sem mencionar Galileu Galilei (1564-1642). Galileu foi o primeiro a observar que o plano inclinado reduz o efeito da gravidade. O Plano Inclinado é considerado uma “Máquina Simples”, muito usada no dia-a-dia. Ela tem a função essencial de desacelerar a queda de um objeto. Ao ser solto, o objeto cai com a aceleração da gravidade g. A velocidade do corpo aumenta, portanto, de 9,8 m/s em cada segundo, pois g = 9,8 m/s2, o que torna difícil a medida experimental do espaço percorrido em função do tempo. No plano inclinado, a aceleração de queda do objeto é de gsenA, sendo A o ângulo de inclinação do plano. Observe que quando ângulo é igual a 0 e 90 graus, a aceleração do objeto é igual a 0 e g, respectivamente.
Existem muitos experimentos virtuais (applets) de plano inclinado disponíveis livremente na Web. A fim de ilustrar esse fenômeno, selecionamos duas animações.
Na primeira, você seleciona os parâmetros de entrada, como o ângulo de inclinação, a massa do bloco e o coeficiente de atrito. A animação exibe a força necessária para o bloco subir com o plano com velocidade constante, sem aceleração. Clique aqui para executar o programa.
Na segunda animação, um bloco é solto ou lançado (com uma certa velocidade inicial) e a sua posição a cada 2 seg. é indicada por pontos. O coeficiente de atrito pode também ser variado. Clique aqui para executar o programa.

Recomendamos que essas animações sejam executadas diversas vezes variando os parâmetros de entrada e, se possível, anotando alguns resultados para análise.

Difração da luz

Sir Isaac Newton (1643-1727) é muito conhecido pela sua contribuição para as leis da Dinâmica e da Gravitação, mas muito pouco conhecido pela sua contribuição para o estudo de ótica, especialmente da luz. Em seu livro Ótica, Newton afirmou, entre outras coisas, que a luz era constituída por pequenas partículas, que explicava, por exemplo, os fenômenos de reflexão e refração da luz. A teoria corpuscular da luz, proposta por Newton, não conseguiu explicar, por exemplo, o fenômeno da difração, que foi satisfatoriamente explicada pela teoria ondulatória da luz proposta pelo físico holandês Christian Huygens (1629-1695), contemporâneo de Newton.
Quando a luz atravessa um pequeno orifício (fenda), ela faz curva, como se a fenda funcionasse como uma fonte de luz. Esse fenômeno não podia (e não pode) ser entendido pela teoria corpuscular da luz proposta por Newton, mas sim por uma teoria ondulatória, proposta por Huygens que foi, mais tarde, verificada pelo experimento do físico inglês Thomas Young (1773-1829), e confirmada pelo físico escocês James K. Maxwell (1831-1879), que mostrou matematicamente ser a luz uma onda eletromagnética.
Quando a luz atravessa duas (ou mais) fendas, tem-se duas (ou mais) “fontes” de luz que interferem entre sim, formando franjas de interferência, de máximos e mínimos. Essa interferência de ondas pode ser facilmente observada em ondas mecânicas, por exemplo, sobre uma superfície de água provocadas pela imersão de dois objetos “pontuais” na superfície (duas pedras lançadas em um lago, por exemplo). As ondas circulares se propagam e se sobrepõem, formando uma figura de interferência. Essa interferência de ondas também ocorre com “ondas” luminosas, conforme verificamos na animação da interferência de luz visível e monocromática, proposta nesta matéria.
Retomando Newton, a sua teoria corpuscular, que ficou esquecida após o experimento Young e a comprovação pelas equações de Maxwell, “reviveu” no início do século XX com o nascimento da Mecânica Quântica que propôs ser a luz composta por “partículas de energia”, denominadas quanta de luz.
Na animação, você escolhe o comprimento de onda (cor) da luz incidente, a distância d entre as duas fendas e a distância L entre as fendas e o anteparo onde se pode ver as franjas de interferência. Vê-se também o gráfico da intensidade luminosa.
Para executar o programa, clique aqui, ou sobre a figura.