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Queda livre: força gravítica e aceleração gravítica

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Queda livre: força gravítica e aceleração gravítica

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a) A expressão "queda livre" consiste no movimento de um corpo sujeito apenas à força gravítica.

b) A essa aceleração dá-se o nome de aceleração gravítica.

c) Sim, a Terra está em queda-livre à volta do Sol, uma vez que a única força que atua sobre a Terra é a força gravítica.

d) Não, um paraquedista não estará em queda livre, pois atua sobre ele a resistência do ar, que não é desprezável.

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a) imagem

b) Movimento retilíneo, na direção e no sentido da resultante das força, uma vez que a força gravítica a puxa para baixo.

c) As suas acelerações seriam diferentes, já que a força resultante de um corpo é o produto entre a sua massa e a sua aceleração.

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Movimento de um corpo sujeito a força resultante não nula e nula

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Movimento de um corpo sujeito a força resultante não nula e nula

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Movimento uniformemente variado: velocidade e deslocamento

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Movimento uniformemente variado: velocidade e deslocamento

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A velocidade poderá variar, se o bloco for largado de diferentes posições.

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Experimentalmente, pode ser utilizada uma célula fotoelétrica no ponto B ligada a um cronómetro digital e meter uma tira no topo do bloco. Assim, mede-se o tempo em que a célula foi interrompida pela tira.

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Entre B e C, atuam sobre o bloco a força gravítica, a força normal e a força de atrito. A sua resultante corresponde à força de atrito, uma vez que o peso (força gravítica) e a normal anulam-se.

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Movimento retilíneo uniformemente retardado, a velocidade e aceleração têm a mesma direção e sentidos diferentes.

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A célula fotoelétrica ligada a um cronómetro digital mede a velocidade de um corpo num instante, já que, quando o corpo passa pela célula, o valor aparece no cronómetro. Isto acontece porque a célula tem um feixe de luz que dá um valor de tempo ao cronómetro quando interrompido.

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Primeiramente precisamos de um suporte; um cronómetro digital; duas células fotoelétricas e uma esfera. De seguida, coloca-se a esfera na célula 1 de modo à sua velocidade ser nula. Deixa-se cair a bola, que passa na célula 2, fazendo com que o valor do tempo entre as duas células apareça no cronómetro digital. Com as informações registradas e recorrendo à sua fórmula ( Δv : Δt ), podemos calcular assim, a aceleração média.

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As medições diretas foram: Δx (comprimento); Δt (tempo inicial e tempo final) e Δtqueda (tempo de queda). As medições indiretas foram: v (velocidade inicial e final) e a (aceleração), uma vez que foram calculadas a partir das diretas.

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1. O papel pode não ter caído com uma trajetória vertical;

2. Houve uma má colocação do cronómetro digital / sensor;

3. A existência da resistência do ar.

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A tira com menor massa apresenta 10% da aceleração da tira com maior massa, uma vez que a força gravítica é maior, enquanto que a resistência do ar se mantém a mesma para a mesma velocidade.

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Menor massa: Er = (9,8 - 3,0637) : 9.8 x 100 = 69%

Maior massa: Er = (9.8 - 3.3954) : 9.8 x 100 = 65%

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A velocidade medida será maior uma vez que haverá um menor tempo de interrupção.

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Sim, os objetos terão a mesma aceleração, se se encontrarem em queda livre.

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a) Para Aristóteles, era impossível a existência de um movimento em que não houvesse a atuação contínua de uma força. Por isso, a resposta de Aristóteles seria SIM, temos de continuar a empurrar.

b) Para Galileu, o objeto só para em razão de ação de forças externas como o atrito. Se fosse possível eliminar esse atrito, o movimento seria constante sem a ação de forças. Logo, a resposta de Galileu é NÃO já que como o trenó está sobre gelo e o gelo tem atrito desprezável, seria constante.

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a) O carrinho tem rodas mas o bloco não. Ter rodas ajuda pois assim terá menos superfície de contacto, tendo menos atrito.

b) imagem

c) Força gravítica do corpo suspenso.

d)

e) Movimento retilíneo uniformemente acelarado (M.R.U.A.). "Uniformemente" pois a aceleração é constante e "acelarado" pois houve um aumento da velocidade.

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Movimento retilíneo uniformemente acelarado;

Movimento retilíneo uniforme

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O gráfico obtido é igual ou muito semelhante ao gráfico previsto.

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Não, uma vez que as acelerações obtidas experimentalmente não são iguais aos valores estimados.

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FR = m × a, a aceleração durante o movimento não é nula e a massa mantém-se constante, o que provoca variações na resultante das forças, logo nunca é nula.

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Sim, se estiver previamente em movimento. Segundo a Primeira Lei de Newton (Lei da Inércia), se um corpo estiver em repouso permanecerá em repouso. Se um corpo estiver em movimento permanecerá em movimento com velocidade constante.

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Gráfico IV.

É possível calcular o módulo da aceleração: 2a=declive (=) a=declive:2

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A massa, uma vez que, de acordo com a 2ª Lei de Newton, Fr= m a

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O anidrido acético é um produto inflamável que deve ser manipulado com cuidado, pois pode causar graves irritações na pele, nos olhos e nas vias respiratórias. O ácido salicilíco é um produto corrosivo, irritante para a pele, nocivo se ingerido e provoca lesões oculares graves. O ácido sulfúrico é corrosivo e pode provocar queimaduras na pele e lesões oculares graves. A utilização destes reagentes requer a proteção com equipamentos de proteção individual como luvas, bata e óculos e devem ser manuseados na hotte.

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C7H6O3(s) + C4H6O3(ℓ) → C9H8O4(s) + C2H4O2(ℓ)

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A síntese do ácido acetilsalicílico é uma síntese orgânica de esterificação em que o grupo –OH do ácido salicílico se transforma num grupo éster por reação com o anidrido acético, usando um ácido como catalisador da reação.

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Para medir o volume de anidrido acético poder-se-á utilizar uma proveta dado que não é o reagente limitante. Todavia, o volume medido é suficientemente pequeno, pelo que se recomenda, por motivos de segurança, a substituição da proveta por uma pipeta graduada.

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O rendimento pode ser calculado pela razão entre a quantidade de matéria de produto obtida e a quantidade de matéria prevista estequiometricamente. Deste modo deve conhecer-se as quantidades de ácido salicílico e anidrido acético utilizadas para, a partir do reagente limitante, se poder determinar a quantidade de matéria de ácido acetilsalicílico prevista estequiometricamente, recorrendo para isso à medição da massa de ácido salicílico e ao volume de anidrido acético utilizados. Para conhecer a quantidade de matéria obtida é necessário medir a massa de ácido acetilsalicílico, depois de separado, purificado e seco.

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Filtração a pressão reduzida com funil de Büchner. Sendo os cristais de dimensões reduzidas poderiam colmatar os poros do papel de filtro tornando a filtração por gravidade ainda mais demorada. A filtração a pressão reduzida tem ainda a vantagem de eliminar mais eficazmente a água dos cristais, tornando o processo de secagem menos demorado.

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Quanto maior a solubilidade de uma substância em água, maiores serão as perdas e menor será o rendimento pois a parte da substância dissolvida atravessa os poros do papel de filtro sendo eliminada. Como a solubilidade do ácido acetilsalicílico em água fria é menor do que em água quente há menos perda de substância utilizando o banho de gelo e a água gelada nas lavagens.

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A quantidade de produto obtida é normalmente inferior à prevista estequiometricamente devido: à ocorrência de reações incompletas, em que no final da reação coexistem reagentes e produtos da reação; ocorrência de reações secundárias, em simultâneo com a reação principal, com formação de produtos diferentes do desejado; existência de impurezas nos reagentes; perdas na separação do produto da reação da mistura reacional, que ficam sempre nos vários materiais; perdas no isolamento e na purificação do produto desejado (ao isolar e purificar, as pequenas lavagens com água fria acabam sempre por dissolver, por pouco que seja, parte do produto final pretendido)

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Efeito da concentração no equilíbrio químico

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Efeito da concentração no equilíbrio químico

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Em geral, as variáveis a controlar são a temperatura e o volume (pressão) do sistema reacional, uma vez que são fatores que podem influenciar o estado de equilíbrio. No caso concreto do presente estudo, que ocorre em meio aquoso, o efeito da variação da pressão por variação do volume é praticamente desprezável, pelo que o controlo deverá incidir apenas sobre a temperatura do sistema reacional.

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Como o Fe(NO3)3 e o KSCN são sais que se dissociam em solução aquosa, a sua adição aumenta a concentração de Fe3+ e SCN– . De acordo com o princípio de Le Châtelier a adição de reagentes desloca o equilíbrio no sentido de consumi-los parcialmente, tendendo a minimizar o efeito da adição. Deste modo, a reação evolui no sentido direto, havendo consumo de Fe3+ e SCN– e formação de [FeSCN]2+, o que provocaria uma intensificação da cor vermelho escuro na mistura reacional, característica do ião complexo.

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A adição de hidróxido de sódio aumenta a concentração de iões hidróxido em solução, o que faz deslocar o equilíbrio de formação do sólido no sentido direto, consumindo, simultaneamente, iões ferro(3+). A diminuição da concentração de iões Fe3+ em solução, de acordo com o Princípio de Le Châtelier, desloca o equilíbrio no sentido de repô-los parcialmente, tendendo a minimizar o efeito produzido. Deste modo, a reação evolui no sentido inverso, havendo consumo de [FeSCN]2+ e formação de Fe3+ e de SCN– . A diminuição da concentração do ião complexo será acompanhada da atenuação da cor vermelho escuro da mistura reacional.

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À medida que o sistema se desloca num ou noutro sentido, faz variar a concentração do ião complexo em solução e, consequentemente, a cor da mistura reacional. O efeito da variação da concentração neste sistema pode ser detetado pela mudança de cor. Como a mudança de cor pode não ser muito notória, o efeito pode ser mais facilmente detetado por comparação entre a intensidade da cor da solução da amostra de controlo e a cor da solução da mistura num novo estado de equilíbrio, o que permite concluir sobre o efeito produzido no sistema em equilíbrio

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O tiocianato de potássio não possui riscos associados. O nitrato de ferro(3+) deve ser manipulado com cuidado, pois pode causar irritações na pele e nos olhos. O hidróxido de sódio é um produto corrosivo que provoca queimaduras na pele e lesões oculares graves. A utilização destes reagentes requer a proteção com equipamentos de proteção individual, como luvas, bata e óculos. Devem ser manuseados na hotte.

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Porque o tubo 1 funciona como amostra de controlo.

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Os resultados obtidos estão de acordo com as previsões efetuadas, ou seja, a adição de reagentes desloca o equilíbrio no sentido direto, verificando-se uma intensificação do tom vermelho escuro. Pelo contrário, a adição de hidróxido de sódio desloca o equilíbrio no sentido inverso, atenuando o tom vermelho escuro

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A adição de NaOH faz diminuir a concentração de Fe3+ na solução em equilíbrio. Diminuindo o denominador, Qc torna-se maior do que Kc e a reação evoluirá no sentido inverso, consumindo produtos e formando reagentes, de maneira que Qc diminua até que o sistema atinja um novo estado de equilíbrio onde irá igualar o valor de Kc. As conclusões obtidas com base no quociente da reação estão de acordo com a previsão segundo o Princípio de Le Châtelier e com as observações efetuadas.

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De acordo com o Princípio de Le Châtelier, a adição de produtos de reação desloca o equilíbrio de modo a consumi-los, tendendo a minimizar parcialmente o efeito da adição. Assim, no momento da adição do ião complexo a cor da mistura reacional tornar-se-ia bastante mais intensa, mas com o evoluir da reação no sentido inverso, havendo consumo de [FeSCN]2+ e formação de catião Fe3+ e de anião SCN– , até o sistema atingir um novo estado de equilíbrio, a cor iria tornar-se gradualmente mais ténue. Comparando com a cor da amostra de controlo notar-se-ia que seria ligeiramente mais avermelhada uma vez que o sistema não iria consumir todo o ião complexo adicionado ficando, no novo estado de equilíbrio, uma concentração de ião complexo superior ao estado de equilíbrio inicial.

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Embora nos pontos 8 e 10 do procedimento a perturbação seja a mesma, o sistema evolui de forma a obter-se um novo estado de equilíbrio diferente em cada tubo de ensaio, o que se pode comprovar pela obtenção de uma coloração diferente.

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A determinação experimental do ponto de inflexão da curva de titulação identifica-se com o ponto final da titulação. As coordenadas desse ponto fornecem duas indicações: à abcissa do ponto final corresponde ao volume de titulante, Vfinal, que melhor estima o volume no ponto de equivalência, valor que permite calcular a concentração de HCℓ na solução titulada; a ordenada indica o valor experimental atribuído ao pH no ponto de equivalência, valor que permite concluir que a volumetria é entre um ácido forte e uma base forte. Erros do operador nas leituras na bureta, erros devido à presença de bolhas de ar na bureta, erros inerentes à medição do pH ou erros associados à dificuldade na perceção da viragem do indicador, o que faz com que o ponto final se afaste demasiado do ponto de equivalência. A curva de titulação obtida corresponde à curva prevista para uma titulação ácido forte-base forte, uma vez que se obteve uma variação acentuada no valor de pH próximo do ponto de equivalência,pelo que se conclui que o procedimento efetuado foi adequado ao objetivo da atividade.

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São reações em que há transferência de eletrões de uma espécie para a outra.

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A espécie química reduzida ganha eletrões, enquanto que a série química oxidada perde eletrões.

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A série eletroquímica consiste numa lista de metais e os seus respetivos potenciais de redução padrão. Esta série fornece informações sobre a tendência de um metal oxidar-se ou reduzir em relação aos outros metais.

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Para obter uma ordenação dos metais, pode-se realizar experimentos de deslocamento dos metais.

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A concentração das soluções, a pureza dos metais e o pH das soluções.

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Temperatura e solubilidade de um soluto sólido em água

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Temperatura e solubilidade de um soluto sólido em água