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O forninho da Giovana pode te ensinar 5 coisas sobre Física para o ENEM. Duvida?

Hoje vamos descomplicar a física por trás de um viral que bombou na internet em 2013 e que foi ressuscitado recentemente graças ao espírito zuera da web: “Mãe, o forninho caiu!”, também conhecido como “Eita, Giovanna.”

A Giovana te ajuda a segurar esse forninho que é o ENEM!

A Giovana te ajuda a segurar esse forninho que é o ENEM!

1. Sensualidade x Torque

O vídeo mostra Giovanna em cima de uma mesinha, sensualizando, enquanto sua prima canta Sobe, desce, empina e rebola… Até aí, tudo “normal”. Eis que Giovanna, no auge de sua sabedoria, apoia-se no forninho, aplicando uma força para baixo que, aliada à força peso do aparelho, tende a gerar um torque no sistema forninho-prateleira no sentido anti-horário. Ou seja, o forninho não resiste à sensualidade da menina e quase desaba.

Anota aí: Torque ou Momento de Força é dado por M=FR.d, onde d é a distância de um ponto de referência até o ponto de aplicação da força resultante. Inspire-se no forninho e estude questões de polias, corpos em equilíbrio e torque.

2. Ação do forninho e reação da Giovana

Giovanna, por sorte, não se machuca de forma tragicômica porque o sistema forninho-prateleira fica em equilíbrio graças aos dois parafusos do canto direito da prateleira. Ufa!

Mas você que está estudando para o ENEM está esperto e sabe que o forninho não caiu porque a FR tem que ser zero. Para isso, a componente horizontal da força que o sistema forninho-prateleira faz nos dois parafusos tem que ser igual, em módulo, à força que os parafusos fazem sobre o sistema, formando um par de ação-reação. Na parte vertical ocorre coisa simila, no entanto, não formam par de ação-reação porque a força vertical que atua sobre os parafusos é de natureza gravitacional (soma das forças peso do sistema) e a força que os parafusos fazem sobre o sistema é uma força de reação normal, portanto, de naturezas diferentes, mas ainda de módulo igual.

https://lh6.googleusercontent.com/-OQtgmDWd97A/U-EqflOjR4I/AAAAAAAABLY/Yc2Ob9ecQP0/w513-h289-no/forninhocaiugiovana.gif

3. Mããããe, o forninho caiu!

Imagine se o forninho não tivesse parado de cair e entrasse em queda livre? Já virou questão do ENEM! Vamos analisá-lo se estivesse nesse caso, em queda livre, a partir do repouso, de uma altura de 2 metros como mostra o vídeo.

Relembrando as fórmulas, temos que:

v = g.t

h = g.t²/2

Então, dado que:

g= 10m/s²,

temos h=5t² e v=10t.

Substituindo o valor da altura na fórmula h = g.t²/2 , descobrimos que o forninho tem décimos de segundo para chegar ao chão.

Ainda bem que a Giovana segurou com a cabeça!

4. Forninho = eletricidade + calorimetria

Quando ligamos o forno elétrico na tomada, corrente elétrica começa a fluir nos resistores do circuito interno do aparelho, fazendo com que a temperatura dos resistores aumente. Como estão em contato com uma grelha ou revestimento metálico, há passagem de energia sob forma de calor devido à diferença de temperaturas, esquentando o alimento.Vamos relembrar as fórmulas?

Pot = V.i

Pot = R.i²

Pot = V²/R

V= R.i

Supomos que o forninho da Giovanna tenha uma potência de 1750W (bastante potente), e que passe uma corrente de 13,8A quando ligado no tomada cuja diferença de potencial (tensão) seja de 127V. Podemos inferir o valor da resistência interna capaz de aquecer o alimento através da Lei de Ohm, V = RI, onde R = 127/13,8 = 9,20Ω, ou da relação entre potências, P = V²/R = VI = RI², onde R = (127)²/1750 = 9,20Ω. Lembrando que:

Q = mc(Tf-Ti)

Pot = E/Δt

Agora, quanto tempo levaria para esquentar um copo d’água, de 500g, de 0°C a 100°C, supondo que toda a energia fornecida pelo forno fosse absorvida pela água? Bom, haverá fluxo de energia sob forma de calor e potência = fluxo de energia/tempo, logo t = Q/P. Assim, como 1cal = 4,2J e o calor específico da água é 1cal/g°C, obtemos t = 500x1x100/1750×4,2 = 120s = 2min.

Eita, Giovana! Melhor ter isso tudo na ponta da caneta quando a prova chegar.

5. Forninho ou micro-ondas?

A gente não consegue ver direito se é um forno ou um aparelho de micro-ondas e, para o ENEM, você precisa estar preparado para tudo.

No caso do forno micro-ondas, há a emissão de uma onda eletromagnética (basicamente um campo elétrico) que oscila cerca de 2450 vezes por segundo. Esse campo variável entra em ressonância com a frequência rotacional das moléculas de água constitutivas do alimento, intensificando o número de colisões e a energia cinética média delas, aumentando, assim, a temperatura da água. É por isso que apenas alimentos à base d’água podem ser esquentados no micro-ondas, cujo processo envolve trabalho como forma de transmissão de energia, pois não há diferença de temperatura entre os sistemas.

Mesmo por trás de uma cena magistral como a interpretada por Giovanna podem se esconder muita ciência! Estude tudo e, depois, é só comemorar a boa nota!

https://lh4.googleusercontent.com/-zDgbNqBwZZ8/U-EqU7lUsFI/AAAAAAAABLM/py60fgDsw0k/w513-h289-no/giovannaforninho.gif

Assista o vídeo na íntegra:

https://www.youtube.com/watch?v=XlsG3hZCBm0