Física aplicada – a física no trabalho, a Terra e o céu, física e meio ambiente

O que mostra

Esta simulação reúne três modelos curtos de física aplicada. No primeiro, um guindaste, uma bomba de irrigação ou um elevador com contrapeso ergue uma carga com velocidade constante: o trabalho útil é mgh, a potência útil é P = F·v e o rendimento H mostra quanta energia a mais o motor precisa fornecer. O segundo modela a trajetória diária aparente do Sol a partir da inclinação do eixo da Terra, dando a altura do Sol e a duração do dia para qualquer latitude e data. O terceiro é um modelo de balanço energético de uma camada que liga o CO₂ atmosférico à temperatura média da superfície.

Como usar

Use as abas para trocar de tema. Em Física no trabalho, altere a massa da carga erguida e clique em Trocar máquina para comparar trabalho, potência e energia dissipada nas três máquinas. Em A Terra e o céu, defina a latitude do observador, arraste pelo céu para mudar a hora do dia e clique em Trocar dia (solstícios) para passar pelos solstícios e por um equinócio. Em Física e meio ambiente, arraste para os lados ou clique em CO₂ × 2 e leia a nova temperatura da superfície.

Parâmetros que você pode mudar

• Tema atual 1. A física nas profissões, 2. A Terra e o céu, 3. Física e proteção ambiental
• Máquina de elevação Guindaste de obra (rendimento 75%), Bomba de irrigação (rendimento 60%), Elevador com contrapeso (rendimento 85%)
• Massa da carga erguida 50–5000 kg
• Latitude do observador (positiva ao norte) -60–60 graus
• Dia do ano 1–365 dias
• Concentração de CO₂ na atmosfera 280–1000 ppm

Perguntas para explorar

1. Para erguer a mesma carga, por que a bomba de irrigação precisa de mais energia total que o elevador com contrapeso?
2. Na latitude 40° norte, como mudam a altura do Sol ao meio-dia e a duração do dia entre os dias 172 e 355?
3. Segundo o modelo, quanto sobe a temperatura média da superfície quando o CO₂ dobra a partir de 280 ppm?