Grade 10
  1. Mecânica  1.1. Dinâmica  1.1.1. Movimento em uma dimensão  1.1.2. Movimento em duas dimensões  1.1.3. Deslocamento e Distância  1.1.4. Velocidade e Rapidez  1.1.5. Aceleração  1.1.6. Representação gráfica do movimento  1.1.7. Equações do movimento  1.1.8. Queda livre e aceleração devido à gravidade  1.1.9. Movimento projetil  1.1.10. Velocidade relativa  1.2. Dinâmica  1.2.1. Leis do Movimento de Newton  1.2.2. Inércia e massa  1.2.3. Força e seus tipos  1.2.4. força de ação e reação  1.2.5. Fricção e seus efeitos  1.2.6. Coeficiente de atrito  1.2.7. Movimento circular  1.2.8. Força centrípeta e aceleração centrípeta  1.2.9. Momento e Impulso  1.2.10. Conservação do momento  1.2.11. A terceira lei de Newton e aplicações  1.3. Trabalho, Energia e Potência  1.3.1. Trabalho realizado pela força  1.3.2. Teorema do trabalho–energia  1.3.3. Energia cinética  1.3.4. Energia potencial  1.3.5. Energia Mecânica  1.3.6. Conservação de Energia  1.3.7. Potência e eficiência  1.3.8. Renewable and non-renewable energy sources  1.4. Força gravitacional  1.4.1. Lei da gravitação universal de Newton  1.4.2. Campo gravitacional e intensidade do campo  1.4.3. Aceleração da gravidade em diferentes planetas  1.4.4. As leis do movimento planetário de Kepler  1.4.5. Órbitas e satélites  1.4.6. Peso e peso aparente  1.4.7. Energia potencial gravitacional
  2. Properties of matter  2.1. Estados da Matéria  2.1.1. Sólido, líquido e gás  2.1.2. Molecular structure of matter  2.1.3. Forças intermoleculares  2.1.4. Plasma e Condensado de Bose–Einstein  2.2. Pressão  2.2.1. Definição de Pressão  2.2.2. Pressão em líquidos  2.2.3. Pressão atmosférica  2.2.4. Princípio de Pascal  2.2.5. Princípio de Arquimedes e Flutuabilidade  2.2.6. Tensão superficial e capilaridade  2.3. Elasticidade  2.3.1. Lei de Hooke  2.3.2. Tensão e deformação  2.3.3. Limite de Elasticidade e Módulo de Elasticidade  2.3.4. Aplicações da Elasticidade
  3. Física térmica  3.1. calor e temperatura  3.1.1. Diferença Entre Calor e Temperatura  3.1.2. Escala de temperatura  3.1.3. Expansão térmica  3.1.4. Equilíbrio térmico  3.2. Transferência de calor  3.2.1. Condutividade  3.2.2. Convecção  3.2.3. Radiação  3.2.4. Isolamento e suas aplicações  3.3. Propriedades térmicas da matéria  3.3.1. Capacidade térmica específica  3.3.2. Calor latente e mudança de fase  3.3.3. Ponto de Ebulição e Fusão  3.3.4. Motores térmicos e refrigeração  3.4. Laws of Thermodynamics  3.4.1. Lei zero da termodinâmica  3.4.2. Primeira lei da termodinâmica  3.4.3. Segunda lei da termodinâmica  3.4.4. Ciclo de Carnot
  4. Ondas e óptica  4.1. A natureza e as propriedades das ondas  4.1.1. Tipos de ondas na natureza e propriedades das ondas  4.1.2. Ondas transversais e longitudinais  4.1.3. Parâmetros das ondas  4.1.4. Reflexão e refração de ondas  4.1.5. Superposição e Interferência  4.1.6. Ondas estacionárias e ressonância  4.1.7. Efeito Doppler  4.2. Ondas sonoras  4.2.1. Características das ondas sonoras  4.2.2. Velocidade do som em diferentes meios  4.2.3. Aplicações das ondas sonoras  4.2.4. Ultrassom e seus usos  4.3. Ondas de Luz e Óptica  4.3.1. Natureza da luz  4.3.2. Reflexão da luz  4.3.3. Leis da reflexão  4.3.4. Espelhos e Formação de Imagens  4.3.5. Refração da luz  4.3.6. Lei de Snell  4.3.7. Lentes e Formação de Imagens  4.3.8. Reflexão interna total e ângulo crítico  4.3.9. Fibra óptica  4.4. Optical Instruments  4.4.1. Microscópio  4.4.2. Telescope  4.4.3. Olho humano e defeitos de visão  4.4.4. Câmera e seu princípio de funcionamento
  5. Eletricidade e Magnetismo  5.1. Eletrostática  5.1.1. Electric charge and its properties  5.1.2. Condutores e Isolantes  5.1.3. Lei de Coulomb  5.1.4. Campo elétrico e linhas de campo  5.1.5. Potencial elétrico e diferença de potencial  5.1.6. Capacitores e Capacitância  5.2. Eletricidade Corrente  5.2.1. Corrente elétrica e sua medição  5.2.2. Lei de Ohm  5.2.3. Resistência e resistividade  5.2.4. Circuitos em Série e Paralelos  5.2.5. Energia e potência elétrica  5.2.6. Leis de Kirchhoff  5.3. Magnetismo e Eletromagnetismo  5.3.1. Campo magnético e linhas de campo  5.3.2. Efeitos magnéticos da corrente elétrica  5.3.3. Indução eletromagnética  5.3.4. Leis de Faraday da indução eletromagnética  5.3.5. Transformadores e Aplicações  5.3.6. Corrente AC e DC
  6. Física Moderna  6.1. Física nuclear  6.1.1. Estrutura do átomo  6.1.2. Modelo atômico de Bohr  6.1.3. Níveis de Energia dos Elétrons  6.1.4. Raios-X e aplicações  6.2. Radioatividade  6.2.1. Tipos de radiação  6.2.2. Meia-vida e decaimento radioativo  6.2.3. Reações nucleares e aplicações  6.2.4. Fissão e Fusão  6.3. Física quântica  6.3.1. Dualidade onda-partícula  6.3.2. Efeito Fotoelétrico  6.3.3. Quantização de energia  6.3.4. Princípio da incerteza de Heisenberg
  7. Eletrônica e Comunicação  7.1. Semicondutores  7.1.1. Condutores, Isolantes e Semicondutores  7.1.2. Diodos e suas aplicações  7.1.3. Transistores e Portas Lógicas  7.1.4. LEDs e fotodiodos  7.2. Sistemas de Comunicação  7.2.1. Noções básicas de comunicação  7.2.2. Analog and digital signals  7.2.3. Comunicação sem fio e por fibra óptica  7.2.4. Ondas de Rádio e Modulação

Grade 10 → Properties of matter → Estados da Matéria ↓


Plasma e Condensado de Bose–Einstein


Introdução

Quando pensamos em estados comuns da matéria, geralmente pensamos em sólidos, líquidos e gases. No entanto, existem mais estados de matéria que exibem propriedades e comportamentos únicos. Nesta lição, exploraremos dois estados de matéria menos familiares, mas fascinantes: plasma e condensados de Bose-Einstein (BECs). Discutiremos em detalhes suas propriedades, como ocorrem, suas aplicações, e forneceremos alguns exemplos visuais e textuais para ajudá-lo a entendê-los melhor.

Plasma

O plasma é frequentemente referido como o quarto estado da matéria. É um gás ionizado, o que significa que alguns ou todos os seus átomos perderam elétrons, deixando íons positivamente carregados para trás. O plasma contém um número significativo desses íons e elétrons livres.

Como o plasma é formado?

O plasma é formado quando um gás recebe energia suficiente para iniciar a ionização, o que geralmente requer altas temperaturas. Quando um gás é aquecido a uma temperatura alta o suficiente, os átomos no gás movem-se com tanta energia que perdem elétrons, tornando-se íons.

A ionização também pode ocorrer através de campos eletromagnéticos fortes, como visto em televisores de plasma ou letreiros de néon. Em ambos os casos, quando uma quantidade suficiente do gás é ionizada, ele se transforma em plasma.

Propriedades do Plasma

O plasma é único porque é afetado por campos elétricos e magnéticos devido à presença de partículas carregadas. Algumas propriedades importantes do plasma são as seguintes:

  • Condutividade: O plasma pode conduzir eletricidade porque contém partículas carregadas que se movem livremente.
  • Resposta a campos: Plasmas respondem a campos elétricos e magnéticos, permitindo que sejam controlados e manipulados por esses campos.
  • Emissão de luz: O plasma pode emitir luz; é por isso que as lâmpadas de néon brilham.

Exemplos de Plasma

Vamos discutir alguns exemplos de onde o plasma é encontrado:

  • Sol: O Sol é feito de plasma quente e denso. O calor e a energia extremos no Sol ionizam os gases. Plasma do Sol
  • Luz de néon: Quando a eletricidade passa pelo gás em um tubo de luz de néon, ela ioniza o gás, produzindo plasma e luz brilhante. luz de néon
  • Relâmpago: Durante uma tempestade, o campo elétrico torna-se tão poderoso que o ar se ioniza, criando um canal de plasma que vemos como relâmpago. Plasma Elétrico

Plasma em tecnologia

O plasma não é apenas interessante em fenômenos naturais, ele também tem importantes aplicações tecnológicas:

  • TVs de plasma: Usam plasma para criar imagens iluminando pequenas luzes fluorescentes coloridas.
  • Tratamento de resíduos: O plasma pode decompor resíduos perigosos usando altas temperaturas.
  • Fusão nuclear: Cientistas estão explorando a possibilidade de usar plasma para criar energia de fusão nuclear sustentável, como visto em reatores experimentais.

Condensado de Bose–Einstein (BEC)

O condensado de Bose-Einstein ou BEC é considerado o quinto estado da matéria. Ele ocorre em temperaturas extremamente baixas, quase ao zero absoluto. Nessa temperatura, um grupo de bósons (um tipo de partícula) colapsa no mesmo estado quântico fundamental, fazendo com que ocupem o mesmo espaço e estado quântico.

Formação de BEC

A formação de BEC requer o resfriamento de um gás de partículas de densidade extremamente baixa a temperaturas muito próximas do zero absoluto (0 text{ K} (Kelvin) ou -273.15^circ text{C} (Celsius)). Esse processo envolve lasers e armadilhas magnéticas para controlar a temperatura e o confinamento das partículas.

Propriedades de BEC

Devido às suas condições únicas, os BECs possuem propriedades não vistas em outros estados da matéria:

  • Superfluidez: O BEC pode fluir sem viscosidade, ou seja, pode se mover através de obstáculos sem resistência.
  • Fenômenos quânticos: As partículas nos BECs exibem comportamento quântico coletivo que é visível na escala macroscópica.

Exemplos de BEC

Exemplos teóricos e experimentais para ajudar a ilustrar o BEC:

  • Experimento com gás de rubídio: Em 1995, cientistas alcançaram o BEC com átomos de rubídio-87, confirmando a existência desse estado. Experimentos de BEC

B.E.C. em tecnologia e pesquisa

O BEC é em grande parte um assunto de pesquisa científica, com potenciais aplicações que variam de:

  • Medições precisas: Os BECs podem melhorar a precisão em medições como tempo ou detecção de ondas gravitacionais.
  • Computação quântica: O uso de BECs pode avançar o desenvolvimento de computadores quânticos.
  • Estudo da mecânica quântica: Os BECs permitem aos pesquisadores estudar a mecânica quântica em nível macroscópico.

Conclusão

Plasma e condensados de Bose-Einstein representam estados de matéria que revelam comportamentos e princípios complexos. O plasma mostra como a matéria se comporta em energias elevadas, o que é fundamental tanto na natureza quanto em aplicações tecnológicas. O BEC, por sua vez, lança luz sobre fenômenos quânticos em temperaturas ultrafrias, proporcionando insights sobre a mecânica quântica e potenciais tecnologias futuras.

Ao examinar esses estados, aprofundamos nossa compreensão das diferentes formas de matéria, além dos três estados tradicionais que encontramos no cotidiano.


Grade 10 → 2.1.4


U
username
0%
concluído em Grade 10

← Anterior (2.1.3)
Forças intermoleculares
Próximo (2.2) →
Pressão

Comentários 



Plasma e Condensado de Bose–Einstein

https://www.physicsflow.com/g10/2.1.4?pfal=pt