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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Elasticidade


Elasticidade é uma propriedade importante da matéria que lida com como as substâncias deformam-se sob estresse e retornam à sua forma original quando o estresse é removido. Em termos simples, a elasticidade descreve quão flexível ou elástica uma substância é. Exemplos comuns de materiais elásticos incluem elásticos, molas e tecidos elásticos, que podem esticar quando puxados e depois retornar à sua forma original.

Compreendendo a elasticidade

Quando uma força é aplicada a um objeto, ela pode mudar o tamanho ou a forma desse objeto. Se o material for elástico, ele retornará à sua forma original quando a força for removida. Elasticidade é uma medida de quão reversível é essa deformação. Vamos explorar alguns conceitos básicos relacionados à elasticidade.

Lei de Hooke

Uma das teorias mais básicas que descrevem a elasticidade nos materiais é a lei de Hooke. De acordo com a lei de Hooke:

A força necessária para esticar ou comprimir uma mola a uma distância é proporcional a essa distância.
F = k * x

Onde:

  • F é a força aplicada no objeto.
  • k é a rigidez ou constante da mola do material.
  • x é o deslocamento ou mudança no comprimento a partir do comprimento original.

A lei de Hooke é uma aproximação linear e é válida apenas dentro do limite elástico de um material.

Deslocamento (x) Força(F)

Limite elástico

O limite elástico de um material é a extensão máxima a que pode ser esticado ou comprimido sem deformação permanente. Além deste ponto, o material não pode retornar à sua forma original e ocorre deformação plástica. Por exemplo, um elástico só pode ser esticado até certo ponto sem retornar à sua forma original.

Dentro do limite elástico, o material seguirá a lei de Hooke, mas além desse limite, o comportamento do material torna-se não linear.

Módulo de Young

O módulo de Young é outro termo importante na compreensão da elasticidade. É uma medida da rigidez de um material elástico e é definido como a razão entre a tensão de tração e a deformação de tração. Também é conhecido como módulo de elasticidade.

E = σ / ε

Onde:

  • E é o módulo de Young.
  • σ é a tensão de tração.
  • ε é a deformação de tração.

Um módulo de Young elevado indica um material rígido, enquanto um módulo de Young baixo indica um material flexível.

Aplicações da elasticidade

A elasticidade é amplamente utilizada no cotidiano e em várias indústrias. Aqui estão alguns exemplos:

Construção e arquitetura

Na construção, materiais como aço e concreto precisam de uma certa quantidade de elasticidade para absorver forças como vento e atividade sísmica sem quebrar. Engenheiros selecionam cuidadosamente materiais com a elasticidade apropriada para garantir a segurança e durabilidade das estruturas.

Vestuário e têxteis

Materiais como spandex são usados em roupas porque podem esticar e retornar à sua forma original, proporcionando conforto e flexibilidade. Fibras elásticas são combinadas com outras fibras para criar roupas que vestem bem e mantêm sua forma ao longo do tempo.

Indústria automotiva

Molas são parte integrante dos amortecedores em veículos. Elas comprimem e expandem para absorver e reduzir impulsos de choque, melhorando assim a suavidade do passeio.

Materiais esportivos

A elasticidade é muito importante no design de equipamentos esportivos como raquetes de tênis, tacos de golfe e trampolins. Esses itens dependem tanto da elasticidade quanto da resistência do material para funcionar corretamente e melhorar o desempenho.

Fatores que afetam a elasticidade

A elasticidade de um material é afetada por muitos fatores. Compreender esses fatores pode ajudar na seleção do material certo para aplicações específicas.

Temperatura

A maioria dos materiais tornam-se menos flexível a temperaturas mais altas. Por exemplo, metal se expande quando aquecido e perde um pouco de flexibilidade. Em contraste, borracha torna-se mais flexível quando levemente aquecida.

Composição do material

A estrutura molecular de um material afeta significativamente sua elasticidade. Polímeros como a borracha têm cadeias moleculares longas e flexíveis que lhes conferem alta elasticidade, enquanto cerâmicas têm átomos rígidos e fortemente ligados que os tornam menos elásticos.

Estrutura interna

O tamanho e a orientação dos grãos em materiais como metais também podem afetar sua elasticidade. Estruturas de grãos mais finos geralmente aumentam a elasticidade dos metais, tornando-os mais resistentes à deformação permanente.

A B C

Exemplo simples

Elástico

Um elástico é um exemplo clássico de elasticidade. Quando você estica um elástico, aplica força nele, o que muda sua forma. Se você liberar a força, ele retorna à sua forma original, o que demonstra sua natureza elástica.

Mola

Molas são projetadas para armazenar energia mecânica. Quando você comprime ou estende uma mola, ela exerce uma força para retornar ao seu comprimento natural, colocando em ação os princípios da elasticidade e da lei de Hooke.

A elasticidade tem um impacto profundo na forma como projetamos, usamos e entendemos os materiais em nosso cotidiano e na tecnologia. Seja escolhendo o material certo para uma ponte ou desenvolvendo produtos esportivos, entender a elasticidade nos ajuda a tomar decisões informadas.


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