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


Matter is everything that occupies space and has mass. In our daily lives, we encounter different forms of matter, and each form exhibits different properties that determine how they interact with each other and their surroundings. The study of matter and its properties is an important part of physics.

Types of matter

Matter is generally classified into three main states based on its physical form: solid, liquid, and gas. Each of these states has unique properties that are determined by the arrangement and interactions of the particles that make up the matter.

Solids

Solids have definite shape and volume. The particles in solids are packed together in a fixed structure. This means that the particles can only vibrate about their fixed positions without moving around, giving solids their rigid shape. Because of this property, solids do not take the shape of the container they are in.

Represents a concrete object

Examples of solids include rocks, wood, glass, and metals.

Liquids

Liquids have a fixed volume but take the shape of the vessel they are in. This happens because the particles in liquids are adjacent to each other but not in a fixed arrangement, causing them to slide over one another. This unique behavior gives liquids the ability to flow.

Represents a fluid

Examples of liquids include water, oil, and juice.

Gases

Gases have no definite shape or volume. The particles of gases are far apart and move around freely. This means that gases will expand to fill whatever container they are in. The ability of gas particles to spread out and move freely from one another causes gases to have a lower density than solids and liquids.

Represents gas particles in a container

Examples of gases include air, helium, and carbon dioxide.

Intensive and extensive properties

Properties of matter can be classified as intensive or extensive. Knowing whether a property is intensive or extensive helps in identifying and analyzing substances.

Intensive properties

Intensive properties are those that do not depend on the amount of matter. These properties are intrinsic to the matter and remain the same regardless of the amount present. Examples of intensive properties include density, color, boiling point, and melting point.

For example, pure water has a density of about 1 g/cm3, whether you have a glass of water or a swimming pool full of water.

Extensive properties

Extensive properties depend on the amount of matter present. These properties change when the size or extent of the matter changes. Examples of extensive properties include mass, volume, and total charge.

For example, the mass of a substance increases when you add more of a substance to it, and the volume of a liquid increases when you pour more of the liquid into a container.

Density

Density is an important property of matter that is defined as the mass per unit volume of the substance. It tells us how dense the particles in a substance are. Density is represented by the Greek letter rho (ρ) and is calculated using the formula:

ρ = frac{m}{V}

where m is mass and V is volume. The standard SI unit for density is kg/m3.

For example, if a metal block has a mass of 300 g and a volume of 100 cm3, its density will be 3 g/cm3.

Elasticity

Elasticity refers to the ability of a material to return to its original shape after being stretched or compressed. This property is important in certain situations, especially in materials such as rubber and metal. Elasticity is important in defining the mechanical properties of materials.

Hooke's law

Hooke's law describes the behavior of elastic materials and states that the force required to stretch or compress a spring a distance is proportional to that distance. Mathematically, it is expressed as:

F = k times x

Where F is the applied force, k is the spring constant, and x is the displacement of the material from its equilibrium position.

An example of this is stretching a rubber band. The harder you stretch it, the more restoring force it has to return to its original shape.

Stickiness

Viscosity is a measure of a fluid's resistance to flow. It tells how thick or thin the liquid is. High viscosity means the liquid flows slowly, while low viscosity means it flows quickly.

For example, honey has a higher viscosity than water, so it is added slowly. Viscosity can be affected by temperature; heating a liquid usually decreases its viscosity.

Surface tension

Surface tension is a property that allows the surface of a liquid to behave like a stretched elastic membrane. It is the result of cohesive forces between liquid molecules. Surface tension explains why small objects such as needles can float on water if carefully placed.

The needle is floating due to surface tension

Surface tension plays an important role in a variety of natural phenomena, such as the formation of droplets and the ability of insects such as water striders to walk on water.

Thermal properties

The thermal properties of matter describe how substances respond to changes in temperature and heat. This includes concepts such as heat capacity and thermal expansion.

Heat capacity

Heat capacity is the amount of heat energy required to raise the temperature of a substance by a certain amount. Specific heat capacity is an intensive property, indicating the heat capacity per unit mass.

For example, water has a higher specific heat capacity than metals, which causes it to take longer to heat up or cool down.

Thermal expansion

Most substances expand when heated because the particles move more and take up more space. This property is called thermal expansion. For example, linear expansion is the change in length of a substance per degree change in temperature.

A practical application of thermal expansion is in bridge construction, where gaps are provided for expansion of materials to prevent structural damage.

Conclusion

Understanding the properties of matter is fundamental in physics because it helps us discover how matter interacts at both the macroscopic and microscopic levels. By identifying these properties, scientists and engineers can manipulate, design, and invent materials and solutions that improve our lives.


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