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

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Estados da Matéria


O conceito de "estados da matéria" é fundamental na física e na química, e ajuda a explicar como a matéria se comporta sob diferentes condições. A matéria pode existir em muitas formas diferentes chamadas estados, e cada estado tem propriedades únicas. Os estados mais comuns da matéria são sólido, líquido, gás e plasma, embora outros estados, como os condensados de Bose-Einstein, também sejam estudados em campos avançados. Aqui, exploraremos esses diferentes estados, suas características e como a matéria transita de um estado para outro.

Sólidos

Os sólidos são um dos estados da matéria mais facilmente observáveis. Os sólidos têm forma e volume definidos. Isso ocorre porque as partículas, como átomos ou moléculas, estão muito próximas umas das outras e vibram em posições fixas. As forças que mantêm as partículas juntas são fortes, e como resultado, os sólidos mantêm sua forma, a menos que forças externas ajam sobre eles.

Considere a estrutura de um floco de neve:

Cubo de Gelo

Exemplos de sólidos

Exemplos diários de sólidos incluem:

  • Rochas
  • Madeira
  • Metais como ferro e ouro
  • Diamantes

Líquidos

Os líquidos têm volume definido, mas não têm forma definida. Eles assumem a forma de seu recipiente. Nos líquidos, as partículas podem deslizar umas sobre as outras, permitindo que o líquido flua.

Imagine um fluido em um recipiente:

Água em um copo

Exemplos de líquidos

Alguns exemplos comuns de líquidos são:

  • Água
  • Leite
  • Óleo
  • Licores

Gases

Os gases não têm forma nem volume definidos. Eles se expandem para preencher o recipiente em que estão. As partículas em um gás estão distantes umas das outras e se movem aleatoriamente em altas velocidades. Os gases são altamente compressíveis devido ao grande espaço entre as partículas.

Imagine partículas de gás em um recipiente:

Gás em recipiente

Exemplos de gases

Exemplos comuns de gases incluem:

  • Oxigênio
  • Dióxido de carbono
  • Hélio
  • Hidrogênio

Plasma

O plasma é frequentemente considerado o quarto estado da matéria. Consiste em partículas altamente carregadas com altas energias. Ao contrário dos outros estados, o plasma é encontrado em estrelas, incluindo o Sol, e compõe a superfície do Sol. O plasma pode ser criado aquecendo um gás a temperaturas muito altas ou submetendo-o a um forte campo eletromagnético.

Representação do Plasma:

Plasma semelhante ao Sol

Exemplos de plasma

O plasma é frequentemente visto em:

  • Relâmpagos
  • Letreiros de néon
  • Estrelas
  • Iluminação fluorescente

Transição de fase

As mudanças de um estado da matéria para outro são conhecidas como transições de fase. Essas transições ocorrem quando energia, geralmente na forma de calor, é adicionada ou removida. Transições comuns são fusão, solidificação, evaporação, condensação, sublimação e deposição.

Fusão e solidificação

Fusão é a mudança de sólido para líquido:

Sólido + Calor → Líquido

A solidificação é o oposto, quando um líquido se transforma em um sólido:

Líquido - Calor → Sólido

Evaporação e condensação

A evaporação envolve a transformação de um líquido em um gás:

Líquido + Calor → Gás

Condensação é a transição de um gás para um líquido:

Gás - Calor → Líquido

Sublimação e deposição

A sublimação ocorre quando um sólido se transforma diretamente em um gás:

Sólido + Calor → Gás

A deposição é o oposto, onde o gás se transforma em sólido:

Gás - Calor → Sólido

Comportamento e propriedades

Cada estado da matéria tem propriedades físicas específicas, como densidade, compressibilidade e condutividade térmica. Essas propriedades determinam como a matéria se comporta sob diferentes condições nesses estados.

Densidade

A densidade é a massa por unidade de volume de uma substância. Tipicamente, os sólidos têm a maior densidade, seguidos pelos líquidos e gases. Isso ocorre porque as partículas nos sólidos estão mais próximas umas das outras.

Fórmula da densidade:

Densidade (ρ) = Massa (m) / Volume (V)

Pressão

A compressibilidade refere-se a quanto uma substância pode ser comprimida. Os sólidos são os menos compressíveis, enquanto os gases são os mais compressíveis.

Condutividade térmica

A condutividade térmica é uma medida da capacidade de uma substância conduzir calor. Os sólidos, especialmente os metais, geralmente têm alta condutividade térmica, enquanto os gases são maus condutores de calor.

Conclusão

Compreender os estados da matéria ajuda a explicar muitos fenômenos no mundo físico, desde observações cotidianas até processos industriais complexos. As diferentes características de cada estado, incluindo como eles mudam de um estado para outro, formam a base de uma ampla variedade de princípios científicos e de engenharia.


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