Progressão Aritmética (PA)

A Progressão Aritmética (P.A.) consiste em uma sequência numérica onde a diferença entre dois termos consecutivos é sempre a mesma. Essa diferença constante é chamada de razão da P.A..

Sendo assim, a partir do segundo elemento da sequência, os números que surgem são resultantes da soma da razão com o valor do elemento anterior.

Isso é o que a diferencia da progressão geométrica (P.G.), pois nesta, os números são multiplicados pela razão, enquanto na progressão aritmética, eles são somados.

As progressões aritméticas podem apresentar um número determinado de termos (P.A. finita) ou um número infinito de termos (P.A. infinita).

Quando a P.A. é infinita utilizamos reticencias para indicar isso, por exemplo:

a sequência (4, 7, 10, 13, 16, …) é uma P.A. infinita.

a sequência (70, 60, 50, 40, 30, 20, 10) é uma P.A. finita.

Cada termo de uma P.A. é identificado pela posição que ocupa na sequência e para representar cada termo utilizamos uma letra (normalmente a letra a) seguida de um

número que indica sua posição na sequência.

Por exemplo, o termo a4 na P.A (2, 4, 6, 8, 10) é o número 8, pois é o número que ocupa a 4ª posição na sequência.

Classificação de uma P.A.

As progressões aritméticas são classificadas em relação ao valor da razão, no caso elas podem ser:

Constantes: quando r = 0. Por exemplo: (4, 4, 4, 4, 4…), sendo r = 0.

Crescentes: quando r > 0 Por exemplo: (2, 4, 6, 8,10…), sendo r = 2.

Decrescentes: quando r < 0 Por exemplo (15, 10, 5, 0, – 5,…), sendo r = – 5

Propriedades da P.A.

1ª propriedade:

Em uma P.A. finita, a soma de dois termos equidistantes (ou seja com a mesma distância) dos extremos é igual à soma dos extremos.

Exemplo:
2ª propriedade:

Considerando três termos consecutivos de uma P.A., o termo do meio será igual a média aritmética dos outros dois termos.

Exemplo:
3ª propriedade:

Em uma P.A. finita com número de termos ímpar, o termo central será igual a média aritmética dos extremos (primeiro termo e último termo)

Exemplo:

Fórmula do termo geral:

Como a razão de uma P.A. é constante, podemos calcular seu valor a partir de quaisquer termos consecutivos, ou seja:

r igual a a com 2 subscrito menos a com 1 subscrito igual a a com 3 subscrito menos a com 2 subscrito igual a a com 4 subscrito menos a com 3 subscrito igual a... igual a a com n subscrito menos a com n menos 1 subscrito fim do subscrito

Sendo assim, podemos encontrar o valor do segundo termo da P.A. fazendo:

a com 2 subscrito menos a com 1 subscrito igual a r espaço espaço seta dupla para a direita espaço a com 2 subscrito igual a a com 1 subscrito mais r

Para encontrar o terceiro termo utilizaremos o mesmo cálculo:

a com 3 subscrito menos a com 2 subscrito igual a r espaço espaço seta dupla para a direita espaço a com 3 subscrito espaço igual a a com 2 subscrito mais r espaço

Substituindo o valor de a2, que encontramos anteriormente, temos:

a com 3 subscrito igual a parêntese esquerdo a com 1 subscrito mais r parêntese direito mais r a com 3 subscrito igual a a com 1 subscrito mais 2 r

Se seguirmos o mesmo raciocínio, podemos encontrar:

a com 4 subscrito menos a com 3 subscrito igual a r espaço espaço seta dupla para a direita espaço a com 4 subscrito espaço igual a a com 3 subscrito mais r espaço seta dupla para a direita a com 4 subscrito igual a a com 1 subscrito mais 3 r

Observando os resultados encontrados, notamos que cada termo será igual a soma do primeiro termo com a razão multiplicada pela posição anterior.

Esse cálculo é expresso através da fórmula do termo geral da P.A., que nos permite conhecer qualquer elemento de uma progressão aritmética. Assim, temos:

a com n subscrito igual a a com 1 subscrito mais parêntese esquerdo n menos 1 parêntese direito. r

Onde,

an : termo que queremos calcular
a1: primeiro termo da P.A.
n: posição do termo que queremos descobrir
r: razão

Exemplo

Calcule o 10° termo da P.A.: (26, 31, 36, 41, …)

Solução

Primeiro, devemos identificar que a1 = 26, r = 31 – 26 = 5 e n = 10 (10º termo). Substituindo esses valores na fórmula do termo geral, temos:

an = a1 + (n – 1) . r
a10 = 26 + (10-1) . 5
a10 = 26 + 9 .5
a10 = 71

Portanto, o décimo termo da progressão aritmética indicada é igual a 71.

Soma dos Termos de uma P.A.:

Para encontrar a soma dos termos de uma P.A. finita, basta utilizar a fórmula:

S com n subscrito igual a numerador parêntese esquerdo a com 1 subscrito mais a com n subscrito parêntese direito. n sobre denominador 2 fim da fração

Onde,

Sn: soma dos n primeiros termos da P.A.
a1: primeiro termo da P.A.
an: ocupa a enésima posição na sequência
n: posição do termo

Experimente utilizar o programa que criei onde você informa o primeiro termo, o número de termos e a razão e ele efetua vários cálculos de PA inclusive mostra um gráfico de como fica a PA.

Experimento de física- Condução térmica

A propagação de calor pode ocorrer de três modos: por condução, convecção e irradiação. Enquanto a propagação por irradiação se dá mesmo na ausência de matéria (vácuo), a propagação por condução exige o contato entre os objetos que trocarão calor e a propagação por convecção envolve a movimentação da matéria. Quando colocamos uma panela com água no fogo para esquentar, podemos observar a propagação de calor dos três modos. Por condução: o calor do fogo se propaga para a panela que está em contato com ele; este calor se propaga também por condução para a água, que está em contato com a panela. Por convecção: a água que está em contato com o fundo da panela se aquece, sua densidade diminui (fica mais leve) e ela sobe, enquanto a água fria da superfície (mais pesada) desce para o fundo. Por irradiação: se tiramos a panela do fogo e aproximamos a mão de seu fundo, sentiremos um aumento de temperatura. O calor sentido não chegou por condução (pois não havia contato) nem por convecção (pois o ar quente sobe), pois a radiação independe da existência ou movimentação de matéria para se propagar. Outro exemplo de propagação por irradiação é a energia térmica do sol, que chega até nós pela propagação através do espaço, que é quase um vácuo perfeito. Neste experimento veremos a propagação de calor por condução e também a resistência oferecida à esta propagação por dois materiais diferentes: um fio elétrico e um palito de madeira.

Ideia do experimento

A ideia é mostrar a propagação de calor por condução através de dois materiais diferentes: um fio elétrico, que conduz bem o calor, e um palito de madeira, que conduz mal o calor. Para isso pingamos gotas de parafina de vela no fio de cobre e no palito de madeira. Em seguida aquecemos uma das extremidades do palito e observamos que praticamente a parafina não derreteu. Logo após fizemos o mesmo com  o fio de cobre e percebemos nitidamente que as gotas de parafina vão se derretendo conforme o fio vai se aquecendo. Ou seja: conforme o calor vai se propagando no fio, as gotas de parafina vão se derretendo. O mesmo não acontece quando aquecemos uma das extremidades do palito, pois a madeira não conduz calor tão bem quanto o metal. Portanto, quando se aquece uma das extremidades do palito, as gotas de vela não derreterão do mesmo modo como derreteram quando o fio foi aquecido.