Geografia do Brasil (relevo, clima, hidrografia e vegetação)

RELEVO

O relevo brasileiro pode ser classificado da seguinte forma:

- Planalto: formado a partir de erosões eólicas (pelo vento) ou pela água
- Planície: como o próprio nome já diz são áreas planas e baixas. As principais planícies brasileiras são as planícies Amazônica, do Pantanal e Litorânea
- Depressões: resultado de erosões

CLIMA

São todas as variações do tempo de um lugar.

Através do conceito de massas de ar, podemos entender todas as mudanças no comportamento dos fenômenos atmosféricos, pois elas atuam sobre as temperaturas e índices pluviométricos nas várias regiões do Brasil. Existem massas de ar polares, equatoriais, oceânicas e continentais.

Existe uma certa movimentação de massas onde cada uma vai empurrando a outra, passando a ocupar o seu lugar. Toda essa dinâmica é responsável pelas alterações do tempo de uma determinada região.

Quando duas massas de ar se encontram temos o que chamamos de frente.

No território brasileiro ocorrem as seguintes massas de ar:

- MASSA EQUATORIAL ATLÂNTICA (mEa): quente e úmida
- MASSA EQUATORIAL CONTINENTAL (mEc): quente e muito úmida
- MASSA TROPICAL ATLÂNTICA (mTa): quente e úmida
- MASSA TROPICAL CONTINENTAL (mTc): quente e seca
- MASSA POLAR ATLÂNTICA (mPa): fria e úmida

OS CLIMAS DO BRASIL

Clima Equatorial (úmido e semi-úmido): quente e úmido

- pouca variação de temperatura durante o ano
- compreende a Amazônia brasileira
- é um clima dominado pela mEc em quase toda sua extensão e durante todo o ano. Na parte litorânea da Amazônia existe um pouco de influência da mEa, e algumas vezes, durante o inverno a frente fria atinge o sul e o sudoeste dessa região, ocasionando uma queda da temperatura chamada friagem

Clima Litorâneo Úmido

- influenciado pela mTa
- compreende as proximidades do litoral desde o Rio Grande do Norte até a parte setentrional do estado de São Paulo.

Clima Tropical (alternadamente úmido e seco)
- é o clima predominante na maior parte do Brasil
- é um clima quente e semi-úmido com uma estação chuvosa (verão) e outra seca ( inverno)

Clima Semiárido
- sertão do nordeste
- clima quente mais próximo do árido
- as chuvas não são regulares e são mal distribuídas

Clima Subtropical
- abrange a porção do território brasileiro ao sul do Trópico de Capricórnio.
- Predomina a mTa, provocando chuvas abundantes, principalmente no verão. No inverno há o predomínio das chuvas frontais
- Apesar de chover o ano todo, há uma maior concentração no verão

HIDROGRAFIA

Características da Rede Hidrografia Brasileira

- Rica em rios e pobre em lagos
- Os rios brasileiros dependem das chuvas para se “alimentarem”. O Rio Amazonas embora precise das chuvas ele também se alimenta do derretimento da neve da Cordilheira dos Andes, onde nasce
- A maior parte dos rios é perene (nunca seca totalmente)
- As águas fluviais deságuam no mar, porém podem desaguar também em depressões no interior do continente ou se infiltrarem no subsolo
- A hidrografia brasileira é utilizada como fonte de energia (hidrelétricas) e muito pouco para navegação.

BACIAS HIDROGRÁFICAS

É a área compreendida por um rio principal, seus afluentes e subafluentes.

Principais Bacias Hidrográficas do Brasil:

- Bacia Amazônica: considerada a maior do planeta, ela abrange na América do Sul, uma área de 6 milhões de km.

- Bacia do Tocantins: ocupa quase 10% do território nacional. É a maior bacia localizada inteiramente dentro do território brasileiro.

- Bacia do São Francisco: também é totalmente brasileira, juntamente com a Bacia do Tocantins.

- Bacia do Paraná: essa bacia é usada na construção de usinas hidrelétricas, dentre elas, Furnas, Marimbondo e a maior hidrelétrica do mundo – Itaipu – (entre o Brasil e Paraguai).

- Bacia do Uruguai: apesar de não ser muito usada para a fabricação de usinas hidrelétricas podemos destacar as usinas Garibaldi, Socorro, Irai, Pinheiro e Machadinho.

- Bacias secundárias: formada por rios que não pertencem a nenhuma bacia principal, porém foram reunidas em 3 grupos de bacias isoladas devido a sua localização:

- Bacia do Norte-Nordeste
- Bacia do Leste
- Bacia do Sudeste-Sul

VEGETAÇÃO

Vários fatores como luz, calor e tipo de solo contribuem para o desenvolvimento da vegetação de um dado local.

A Floresta Amazônica

- milhares de espécies vegetais
- não perde suas folhas no outono, ou seja, está sempre verde
- é dividida em 3 tipos de matas: Igapó, Várzea, Terra Firme
- vive do seu próprio material orgânico
- a fauna é rica e variada
- espécies ameaçadas: mogno (tipo de madeira) e a onça-pintada
- Desmatamento da Amazônia

A Mata Atlântica

- é menos densa que a Floresta Amazônica
- quase 100% dela já foi destruída, porém, antes podíamos encontrar o pau-brasil, cedro, peroba e o jacarandá (leia mais sobre o desmatamento da Mata Atlântica).

- os micos-leões, a lontra, a onça-pintada, o tatu-canastra e a arara-azul-pintada são originários da Mata Atlântica, porém estão ameaçados de extinção
vivem ainda na mata, os gambás, tamanduás, preguiça, mas estão fora do perigo das extinção.
- Em razão da Mata Atlântica tenha sido muito utilizada no passado para a fabricação de móveis, hoje calcula-se que apenas 5% de sua área ainda permaneça.

Caatinga

- vegetação típica do clima semi-árido do sertão nordestino
- vegetação pobre, com plantas que são adaptadas à aridez, são as chamadas plantas xerófilas (mandacaru, xiquexique, faveiro), elas possuem folhas atrofiadas, caules grossos e raízes profundas para suportar o longo período de estiagem
- arbustos e pequenas árvores (juazeiro, aroeira e braúna) também fazem parte da paisagem

Mata de Araucária

- corresponde às áreas de clima subtropical, é uma mata homogênea, pois há o predomínio de pinheiros, erva-mate, imbuia, canela, cedros e ipês
- Quanto a fauna, destacam-se a cutia e o garimpeiro (espécie de ave)

Cerrado

Típica da região centro-oeste do Brasil é formada por plantas tropófilas, ou seja, plantas adaptadas a uma estação seca e outra úmida. Há também o predomínio de arbustos com galhos retorcidos, cascas grossas e raízes profundas, para ajudar a suportar o período de seca.

Quase 50% da vegetação dos cerrados foi destruída devido o crescimento da agropecuária no Brasil. O cerrado é cortado por 3 grandes bacias hidrográficas (Tocantins, São Francisco e Prata) contribuindo muito para a biodiversidade da região que é realmente surpreendente, por exemplo, existem mais de 700 espécies de aves, quase 200 espécies de répteis e mais de 190 mamíferos.

Pantanal

Vegetação heterogênea: plantas higrófilas (em áreas alagadas pelo rio) e plantas xerófilas (em áreas altas e secas), palmeiras, gramíneas.

O Pantanal sofre a influência de vários ecossistemas (cerrado, Amazônia, chaco e Mata Atlântica), ou seja, o Pantanal é a união de diferentes formações vegetais.

Por causa da sua localização e também às temporadas de seca e cheia com altas temperaturas, o Pantanal é o local com a maior reunião de fauna do continente americano, encontramos jacarés, araraunas, papagaios, tucanos e tuiuiú.

Quase todas as espécies de plantas e animais dependem do fluxo das águas. Durante um período de 6 meses (de outubro a abril) as chuvas aumentam o volume dos rios que inundam a planície, por esta razão muitos animais buscam abrigo nas terra “firmes” ocupando todas as áreas que não foram inundadas, assim vários peixes se reproduzem e as plantas aquáticas entram em processo de floração.

Quando as chuvas começam a parar (entre junho e setembro), as águas voltam ao seu curso natural, deixando no solo todos os nutrientes necessários que fertilizarão o solo.

Os Campos

- é uma vegetação rasteira e está localizada em diversas áreas do Brasil
- a paisagem é marcada pelos banhados (ecossistemas alagados)
- predomínio da vegetação de juncos, gravatas e aguapés que propiciam um habitat ideal para as várias espécies de animais (garças, marrecos, veados, onças-pintadas, lontras e capivaras)

De todos os banhados, o banhado do Taim, considerado ótimo para a pastagem rural, é o mais importante, devido a riqueza do seu solo.

Vegetações Litorâneas

São características das terras baixas e planícies do litoral.

Formam vários tipos de vegetação: mangues ou manguezais, a vegetação de praias, a vegetação das dunas e a vegetação das restingas.

Leis de Kepler

Quando o ser humano iniciou a agricultura, ele necessitou de uma referência para identificar as épocas de plantio e colheita.

Ao observar o céu, os nossos ancestrais perceberam que alguns astros descrevem um movimento regular, o que propiciou a eles obter uma noção de tempo e de épocas do ano.

Primeiramente, foi concluído que o Sol e os demais planetas observados giravam em torno da Terra. Mas este modelo, chamado de Modelo Geocêntrico, apresentava diversas falhas, que incentivaram o estudo deste sistema por milhares de anos.

Por volta do século XVI, Nicolau Copérnico (1473-1543) apresentou um modelo Heliocêntrico, em que o Sol estava no centro do universo, e os planetas descreviam órbitas circulares ao seu redor.

No século XVII, Johanes Kepler (1571-1630) enunciou as leis que regem o movimento planetário, utilizando anotações do astrônomo Tycho Brahe (1546-1601).

Kepler formulou três leis que ficaram conhecidas como Leis de Kepler.

1ª Lei de Kepler - Lei das Órbitas

Os planetas descrevem órbitas elipticas em torno do Sol, que ocupa um dos focos da elipse.

2ª Lei de Kepler - Lei das Áreas

O segmento que une o sol a um planeta descreve áreas iguais em intervalos de tempo iguais.

3ª Lei de Kepler - Lei dos Períodos

O quociente dos quadrados dos períodos e o cubo de suas distâncias médias do sol é igual a uma constante k, igual a todos os planetas.

Tendo em vista que o movimento de translação de um planeta é equivalente ao tempo que este demora para percorrer uma volta em torno do Sol, é fácil concluirmos que, quanto mais longe o planeta estiver do Sol, mais longo será seu período de translação e, em consequência disso, maior será o "seu ano".

Princípios Básicos

A estática é a parte da física que se preocupa em explicar questões como:

• Por que em uma mesa sustentada por dois pés, estes precisam estar em determinada posição para que esta não balance?
• Por que a maçaneta de uma porta sempre é colocada no ponto mais distante das dobradiças dela?
• Por que um quadro pendurado em um prego precisa estar preso exatamente em sua metade?
• Por que é mais fácil quebrar um ovo pelas laterais do que por suas extremidades?

Princípio da transmissibilidade das forças

O efeito de uma força não é alterado quando esta é aplicada em diferentes pontos do corpo, desde que esta seja aplicada ao longo de sua linha de aplicação.

Nos três casos o efeito da força é o mesmo.

Equilíbrio

As situações em que um corpo pode estar em equilíbrio são:

• Equilíbrio estático: Ocorre quando o ponto ou corpo está perfeitamente parado ().
• Equilíbrio dinâmico: Ocorre quando o ponto ou corpo está em Movimento Uniforme.

Estática de um ponto Para que um ponto esteja em equilíbrio precisa satisfazer a seguinte condição: A resultante de todas as forças aplicadas a este ponto deve ser nula. Exemplos: (1) Para que o ponto A, de massa 20kg, esteja em equilíbrio qual deve ser a intensidade da força ? Sendo: Mas como a força Peso e a força Normal têm sentidos opostos, estas se anulam. E, seguindo a condição de equilíbrio: Estática de um corpo rígido Chamamos de corpo rígido ou corpo extenso, todo o objeto que não pode ser descrito por um ponto. Para conhecermos o equilíbrio nestes casos é necessário estabelecer dois conceitos: Centro de massa Um corpo extenso pode ser considerado um sistema de partículas, cada uma com sua massa. A resultante total das massas das partículas é a massa total do corpo. Seja CM o ponto em que podemos considerar concentrada toda a massa do corpo, este ponto será chamado Centro de Massa do corpo. Para corpos simétricos, que apresentam distribuição uniforme de massa, o centro de massa é o próprio centro geométrico do sistema. Como no caso de uma esfera homogênea, ou de um cubo perfeito. Para os demais casos, o cálculo do centro de massa é feito através da média aritmética ponderada das distâncias de cada ponto do sistema. Para calcularmos o centro de massa precisamos saber suas coordenadas em cada eixo do plano cartesiano acima, levando em consideração a massa de cada partícula: Então o Centro de Massa do sistema de partículas acima está localizado no ponto (1,09 , 0,875), ou seja: Como forma genérica da fórmula do centro de massa temos: Momento de uma força Imagine uma pessoa tentando abrir uma porta, ela precisará fazer mais força se for empurrada na extremidade contrária à dobradiça, onde a maçaneta se encontra, ou no meio da porta? Claramente percebemos que é mais fácil abrir ou fechar a porta se aplicarmos força em sua extremidade, onde está a maçaneta. Isso acontece, pois existe uma grandeza chamada Momento de Força , que também pode ser chamado Torque. Esta grandeza é proporcional a Força e a distância da aplicação em relação ao ponto de giro, ou seja: A unidade do Momento da Força no sistema internacional é o Newton-metro (N.m) Como este é um produto vetorial, podemos dizer que o módulo do Momento da Força é: Sendo: M= Módulo do Momento da Força. F= Módulo da Força. d=distância entre a aplicação da força ao ponto de giro; braço de alavanca. sen θ=menor ângulo formado entre os dois vetores. Como , se a aplicação da força for perpendicular à d o momento será máximo; Como , quando a aplicação da força é paralela à d, o momento é nulo. E a direção e o sentido deste vetor são dados pela Regra da Mão Direita. O Momento da Força de um corpo é: Positivo quando girar no sentido anti-horário; Negativo quando girar no sentido horário; Exemplo: Qual o momento de força para uma força de 10N aplicada perpendicularmente a uma porta 1,2m das dobradiças? Condições de equilíbrio de um corpo rígido Para que um corpo rígido esteja em equilíbrio, além de não se mover, este corpo não pode girar. Por isso precisa satisfazer duas condições: O resultante das forças aplicadas sobre seu centro de massa deve ser nulo (não se move ou se move com velocidade constante). O resultante dos Momentos da Força aplicadas ao corpo deve ser nulo (não gira ou gira com velocidade angular constante). Tendo as duas condições satisfeitas qualquer corpo pode ficar em equilíbrio, como esta caneta: Exemplo: (1) Em um circo, um acrobata de 65kg se encontra em um trampolim uniforme de 1,2m, a massa do trampolim é 10kg. A distância entre a base e o acrobata é 1m. Um outro integrante do circo puxa uma corda presa à outra extremidade do trampolim, que está a 10cm da base. Qual a força que ele tem de fazer para que o sistema esteja em equilíbrio. Como o trampolim é uniforme, seu centro de massa é exatamente no seu meio, ou seja, a 0,6m. Então, considerando cada força: Pela segunda condição de equilíbrio: Hidrostática Até agora estudamos o comportamento dos planos e corpos em um meio onde há ar ou vácuo, ou seja, o meio não interfere no comportamento. Mas e se aplicarmos uma força em um corpo que se encontra sobre a água ou outro fluido qualquer? Sabemos que o efeito será diferente. Se estudarmos as propriedades de um líquido em equilíbrio estático, estas propriedades podem ser estendidas aos demais fluidos. Chamamos hidrostática a ciência que estuda os líquidos em equilíbrio estático. Fluido Fluido é uma substância que tem a capacidade de escoar. Quando um fluido é submetido a uma força tangencial, deforma-se de modo contínuo, ou seja, quando colocado em um recipiente qualquer, o fluido adquire o seu formato. Podemos considerar como fluidos líquidos e gases. Particularmente, ao falarmos em fluidos líquidos, devemos falar em sua viscosidade, que é a atrito existente entre suas moléculas durante um movimento. Quanto menor a viscosidade, mais fácil o escoamento do fluido. Pressão Ao observarmos uma tesoura, vemos que o lado onde ela corta, a lâmina, é mais fina que o restante da tesoura. Também sabemos que quanto mais fino for o que chamamos o "fio da tesoura", melhor esta irá cortar. Isso acontece, pois ao aplicarmos uma força, provocamos uma pressão diretamente proporcional a esta força e inversamente proporcional a área da aplicação. No caso da tesoura, quanto menor for o "fio da tesoura" mais intensa será a pressão de uma força nela aplicada. A unidade de pressão no SI é o Pascal (Pa), que é o nome adotado para N/m². Matematicamente, a pressão média é igual ao quociente da resultante das forças perpendiculares à superfície de aplicação e a área desta superfície. Sendo: p= Pressão (Pa) F=Força (N) A=Área (m²) Exemplo: Uma força de intensidade 30N é aplicada perpendicularmente à superfície de um bloco de área 0,3m², qual a pressão exercida por esta força? Densidade Quando comparamos dois corpos formados por materiais diferentes, mas com um mesmo volume, quando dizemos que um deles é mais pesado que o outro, na verdade estamos nos referindo a sua densidade. A afirmação correta seria que um corpo é mais denso que o outro. A unidade de densidade no SI é kg/m³. A densidade é a grandeza que relaciona a massa de um corpo ao seu volume. Onde: d=Densidade (kg/m³) m=Massa (kg) V=Volume (m³) Exemplo: Qual a massa de um corpo de volume 1m³, se este corpo é feito de ferro? Dado: densidade do ferro=7,85g/cm³ Convertendo a densidade para o SI: Pressão hidrostática Da mesma forma como os corpos sólidos, os fluidos também exercem pressão sobre outros, devido ao seu peso. Para obtermos esta pressão, consideremos um recipiente contendo um líquido de densidade d que ocupa o recipiente até uma altura h, em um local do planeta onde a aceleração da gravidade é g. A Força exercida sobre a área de contato é o peso do líquido. como:  a massa do líquido é:  mas , logo: Ou seja, a pressão hidrostática não depende do formato do recipiente, apenas da densidade do fluido, da altura do ponto onde a pressão é exercida e da aceleração da gravidade. Pressão atmosférica Atmosfera é uma camada de gases que envolve toda a superfície da Terra. Aproximadamente todo o ar presente na Terra está abaixo de 18000 metros de altitude. Como o ar é formado por moléculas que tem massa, o ar também tem massa e por consequência peso. A pressão que o peso do ar exerce sobre a superfície da Terra é chamada Pressão Atmosférica, e seu valor depende da altitude do local onde é medida. Quanto maior a altitude menor a pressão atmosférica e vice-versa. Teorema de Stevin Seja um líquido qualquer de densidade d em um recipiente qualquer. Escolhemos dois pontos arbitrários R e T. As pressões em Q e R são: A diferença entre as pressões dos dois pontos é: Teorema de Stevin: "A diferença entre as pressões de dois pontos de um fluido em equilíbrio é igual ao produto entre a densidade do fluido, a aceleração da gravidade e a diferença entre as profundidades dos pontos." Através deste teorema podemos concluir que todos os pontos a uma mesma profundidade, em um fluido homogêneo (que tem sempre a mesma densidade) estão submetidos à mesma pressão. Teorema de Pascal Quando aplicamos uma força a um líquido, a pressão causada se distribui integralmente e igualmente em todas as direções e sentidos. Pelo teorema de Stevin sabemos que: Então, considerando dois pontos, A e B: Ao aplicarmos uma força qualquer, as pressões no ponto A e B sofrerão um acréscimo: Se o líquido em questão for ideal, ele não sofrerá compressão, então a distância h, será a mesma após a aplicação da força. Assim: Teorema de Pascal: "O acréscimo de pressão exercida num ponto em um líquido ideal em equilíbrio se transmite integralmente a todos os pontos desse líquido e às paredes do recipiente que o contém." Prensa hidráulica Uma das principais aplicações do teorema de Pascal é a prensa hidráulica. Esta máquina consiste em dois cilindros de raios diferentes A e B, interligados por um tubo, no seu interior existe um líquido que sustenta dois êmbolos de áreas diferentes  e . Se aplicarmos uma força de intensidade F no êmbolo de área , exerceremos um acréscimo de pressão sobre o líquido dado por: Pelo teorema de Pascal, sabemos que este acréscimo de pressão será transmitido integralmente a todos os pontos do líquido, inclusive ao êmbolo de área , porém transmitindo um força diferente da aplicada: Como o acréscimo de pressão é igual para ambas as expressões podemos igualá-las: Exemplo: Considere o sistema a seguir: Dados: Qual a força transmitida ao êmbolo maior? Empuxo Ao entrarmos em uma piscina, nos sentimos mais leves do que quando estamos fora dela. Isto acontece devido a uma força vertical para cima exercida pela água a qual chamamos Empuxo, e a representamos por . O Empuxo representa a força resultante exercida pelo fluido sobre um corpo. Como tem sentido oposto à força Peso, causa o efeito de leveza no caso da piscina. A unidade de medida do Empuxo no SI é o Newton (N). Princípio de Arquimedes Foi o filósofo, matemático, físico, engenheiro, inventor e astrônomo grego Arquimedes (287a.C. - 212a.C.) quem descobriu como calcular o empuxo. Arquimedes descobriu que todo o corpo imerso em um fluido em equilíbrio, dentro de um campo gravitacional, fica sob a ação de uma força vertical, com sentido oposto à este campo, aplicada pelo fluido, cuja intensidade é igual a intensidade do Peso do fluido que é ocupado pelo corpo. Assim: onde: =Empuxo (N) =Densidade do fluido (kg/m³) =Volume do fluido deslocado (m³) g=Aceleração da gravidade (m/s²) Exemplo: Em um recipiente há um líquido de densidade 2,56g/cm³. Dentro do líquido encontra-se um corpo de volume 1000cm³, que está totalmente imerso. Qual o empuxo sofrido por este corpo? Dado g=10m/s² Saiba mais... O valor do empuxo não depende da densidade do corpo que é imerso no fluido, mas podemos usá-la para saber se o corpo flutua, afunda ou permanece em equilíbrio com o fluido: Se: densidade do corpo > densidade do fluido: o corpo afunda densidade do corpo = densidade do fluido: o corpo fica em equilíbrio com o fluido densidade do corpo < densidade do fluido: o corpo flutua na superfície do fluido Peso aparente Conhecendo o princípio de Arquimedes podemos estabelecer o conceito de peso aparente, que é o responsável, no exemplo dado da piscina, por nos sentirmos mais leves ao submergir. Peso aparente é o peso efetivo, ou seja,aquele que realmente sentimos. No caso de um fluido: Força gravitacional Ao estudar o movimento da Lua, Newton concluiu que a força que faz com que ela esteja constantemente em órbita é do mesmo tipo que a força que a Terra exerce sobre um corpo em suas proximidades. A partir daí criou a Lei da Gravitação Universal. Lei da Gravitação Universal de Newton: "Dois corpos atraem-se com força proporcional às suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que separa seus centros de gravidade." Onde: F=Força de atração gravitacional entre os dois corpos G=Constante de gravitação universal M e m = massa dos corpos d=distância entre os centros de gravidade dos corpos. Nas proximidades da Terra a aceleração da gravidade varia, mas em toda a Litosfera (camada em que há vida) esta pode ser considerada constante, seus valores para algumas altitudes determinadas são: Altitude (km) Aceleração da Gravidade (m/s²) Exemplo de altitude 0 9,83 nível do mar 8,8 9,80 cume do Monte Everest 36,6 9,71 maior altura atingida por balão tripulado 400 8,70 órbita de um ônibus espacial 35700 0,225 satélite de comunicação