Grade 9
  1. Mecânica  1.1. Movimento  1.1.1. Tipos de movimento  1.1.2. Distância e deslocamento  1.1.3. Velocidade e Velocidade  1.1.4. Aceleração  1.1.5. Representação gráfica do movimento  1.1.6. Equações do movimento  1.1.7. Movimento uniforme e não uniforme  1.1.8. Queda livre e aceleração devido à gravidade  1.1.9. Velocidade relativa  1.1.10. Movimento circular  1.2. Leis da força e movimento  1.2.1. O conceito de força  1.2.2. A primeira lei do movimento de Newton  1.2.3. Segunda lei do movimento de Newton  1.2.4. Terceira Lei de Newton do Movimento  1.2.5. Inércia e tipos de inércia  1.2.6. Movimento  1.2.7. Conservação do momento  1.2.8. Aplicação das leis de Newton na vida cotidiana  1.2.9. Tipos de Forças (Contato e Não Contato)  1.2.10. Friction and its effects  1.3. Força Gravicional  1.3.1. Lei da gravitação universal de Newton  1.3.2. Importância da Força Gravitacional  1.3.3. Aceleração devido à gravidade  1.3.4. Queda livre e ausência de peso  1.3.5. Massa e peso  1.3.6. Variação de g com altura e profundidade  1.3.7. Leis do movimento planetário de Kepler  1.3.8. Satélites e suas órbitas  1.4. Trabalho, Energia e Potência  1.4.1. Conceito de trabalho  1.4.2. Ações positivas e negativas  1.4.3. Trabalho realizado por força constante e variável  1.4.4. Energia e suas formas  1.4.5. Kinetic energy and potential energy  1.4.6. Lei da conservação de energia  1.4.8. Unidade comercial de energia  1.4.9. Teorema Trabalho-Energia  1.5. Máquinas simples  1.5.1. Tipos de máquinas simples  1.5.2. Mechanical advantage  1.5.3. Eficiência das máquinas  1.5.4. Alavancas e seus tipos  1.5.5. Polias e Planos Inclinados  1.5.6. Engrenagens e seus usos
  2. Propriedades da matéria  2.1. Estados da matéria  2.1.1. Sólidos, líquidos e gases  2.1.2. Propriedades dos diferentes estados da matéria  2.1.3. Mudança no estado da matéria  2.1.4. Plasma e Condensado de Bose-Einstein  2.2. Densidade e pressão  2.2.1. Conceito de densidade e densidade relativa  2.2.2. Pressão em sólidos, líquidos e gases  2.2.3. Lei de Pascal e suas Aplicações  2.2.4. Pressão atmosférica e suas variações  2.2.5. Tensão superficial e capilaridade  2.3. Flutuabilidade e o princípio de Arquimedes  2.3.1. Força de flutuabilidade  2.3.2. Princípio de Arquimedes  2.3.3. Aplicações do Princípio de Arquimedes  2.3.4. Objetos flutuantes e afundantes  2.3.5. Teoria da Flotação e Princípio de Arquimedes
  3. Calor e Termodinâmica  3.1. Temperatura e calor  3.1.1. Conceito de calor e temperatura  3.1.2. Medição de temperatura  3.1.3. Escalas de temperatura  3.2. Transferência de calor  3.2.1. Condução de calor  3.2.2. Convecção de calor  3.2.3. radiação de calor  3.2.4. Aplicações da transferência de calor  3.2.5. Condutividade térmica  3.3. Expansão térmica  3.3.1. Expansão de sólidos, líquidos e gases  3.3.2. Expansão anômala da água  3.3.3. Aplicações da Expansão Térmica  3.4. Capacidade calorífica específica e calor latente  3.4.1. Conceito de capacidade calorífica específica  3.4.2. Medição e aplicações do calor específico  3.4.3. Calor latente de fusão e vaporização  3.4.4. Motores Térmicos e Eficiência
  4. Ondas e som  4.1. Ondas e seus tipos  4.1.1. Ondas mecânicas e eletromagnéticas  4.1.2. Ondas Longitudinais e Transversais  4.1.3. Propriedades das Ondas  4.1.4. Comprimento de onda, frequência e velocidade da onda  4.1.5. Superposição de ondas  4.2. Ondas sonoras  4.2.1. Natureza e transmissão do som  4.2.2. Velocidade do som em diferentes meios  4.2.3. Reflexão do som e eco  4.2.4. Sonar e ultrassom  4.2.5. Ressonância e pulsação  4.3. Características do som  4.3.1. Intensidade, volume e qualidade do som  4.3.2. Efeito Doppler no som
  5. Iluminação e Óptica  5.1. Reflexão da luz  5.1.1. Leis da reflexão  5.1.2. Reflexão em um espelho plano  5.1.3. Reflexão em um espelho esférico  5.1.4. Formação de imagem por espelhos côncavos e convexos  5.1.5. Aplicações da Reflexão  5.2. Refração da luz  5.2.1. Leis da refração  5.2.2. Índice de refração  5.2.3. Refração através de uma placa de vidro  5.2.4. Refração na água e no ar  5.2.5. Lentes e seus tipos  5.2.6. Formação de imagens por lentes convexas e côncavas  5.2.7. Reflexão interna total e suas aplicações  5.3. Dispersão e espalhamento de luz  5.3.1. Espectro da luz branca  5.3.2. Prismas e Dispersão  5.3.3. Efeito Tyndall e céu azul
  6. Eletricidade e Magnetismo  6.1. Carga elétrica e eletricidade estática  6.1.1. O conceito de carga elétrica  6.1.2. Carregamento por fricção, contato e indução  6.1.3. Eletroscópio e seu funcionamento  6.2. Corrente Elétrica  6.2.1. O conceito de corrente elétrica  6.2.2. Lei de Ohm e Resistência  6.2.3. Fatores que afetam a resistência  6.2.4. Circuitos em Série e Paralelo  6.2.5. Efeito térmico da corrente elétrica  6.2.6. Potência e energia elétrica  6.3. Magnetismo  6.3.1. Ímãs naturais e artificiais  6.3.2. Propriedades dos ímãs  6.3.3. Magnetismo da Terra  6.3.4. Campo magnético e linhas de campo  6.3.5. Eletroímãs e suas aplicações
  7. Física Moderna  7.1. estrutura do átomo  7.1.1. Estrutura Atômica e Partículas Subatômicas  7.1.2. Elétrons, Prótons e Nêutrons  7.1.3. Modelo de Rutherford e Bohr  7.2. Radioatividade  7.2.1. Tipos de emissões radioativas  7.2.2. Meia-vida e decaimento radioativo  7.2.3. Usos e perigos da radioatividade
  8. Ciência espacial e astronomia  8.1. O universo e seus componentes  8.1.1. Estrelas e galáxias  8.1.2. Planetas e Sistema Solar  8.2. Satélites  8.2.1. Satélites naturais e artificiais  8.2.2. Uso de satélites

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Aceleração devido à gravidade


O conceito de "aceleração devido à gravidade" é fundamental na física, especificamente no estudo de mecânica e gravidade. Refere-se à aceleração experimentada por um objeto devido à atração gravitacional da Terra. Para esta exploração, explicaremos este conceito de uma forma simples e fácil de entender.

O que é aceleração?

Antes de aprendermos sobre a aceleração devido à gravidade, vamos primeiro entender o que significa aceleração. A aceleração é a taxa na qual a velocidade de um objeto muda com o tempo. Quando um objeto acelera, desacelera ou muda de direção, está acelerando.

Por exemplo, se um carro acelera de 0 km/h para 60 km/h em 10 segundos, então o carro está acelerando.

Introdução à gravitação

A gravidade é uma força que atrai dois corpos um para o outro. É a razão pela qual permanecemos estacionários na Terra e é a razão pela qual os objetos caem quando caem. Sir Isaac Newton descreveu a gravidade como uma força que atua à distância entre dois corpos. A Terra exerce uma força gravitacional sobre todos os objetos, o que faz com que eles caiam em direção ao solo quando caem.

Combinando conceitos: aceleração devido à gravidade

A aceleração devido à gravidade, frequentemente representada pela letra g, é a aceleração experimentada por um objeto quando a gravidade é a única força atuando sobre ele. Perto da superfície da Terra, g é aproximadamente 9,81 metros por segundo ao quadrado (m/s²). Isso significa que para cada segundo que um objeto está em queda livre, sua velocidade aumenta em cerca de 9,81 m/s.

Representação matemática

A fórmula para calcular a força gravitacional atuando sobre um objeto é dada pela segunda lei de movimento de Newton:

F = M * G

Onde:

  • F é a força gravitacional (também chamada de peso), medida em newtons (N).
  • m é a massa do objeto, medida em quilogramas (kg).
  • g é a aceleração devido à gravidade, que é cerca de 9,81 m/s² perto da superfície da Terra.

Por exemplo, se você tiver uma pedra com massa de 2 quilogramas, a força exercida pela gravidade na pedra pode ser calculada como:

F = 2 kg * 9.81 m/s² = 19.62 N

Experimentando a gravidade: visualizando o conceito

Vamos imaginar uma bola caindo. Enquanto ela cai, irá acelerar em direção ao solo devido à gravidade. Podemos representar isso visualmente como a seguir:

bola caindo Rápido

Queda livre

Quando um objeto cai apenas sob a influência da gravidade, diz-se que está em "queda livre". Durante a queda livre, todos os objetos aceleram em direção à Terra à mesma taxa, independentemente de sua massa. Este conceito foi testado por Galileo Galilei e tem sido demonstrado através de experimentos mentais como deixar cair uma pena e um martelo na lua, onde não há resistência do ar:

Suponha que você esteja na lua e solte um martelo e uma pena ao mesmo tempo. Como não há resistência do ar, tanto o martelo quanto a pena cairão na superfície da lua simultaneamente.

Fatores que afetam a aceleração devido à gravidade

Embora g seja aproximadamente 9,81 m/s² perto da superfície da Terra, vários fatores podem alterar ligeiramente este valor:

  • Altitude: Quanto mais alto você está acima da superfície da Terra, mais fraca é a força da gravidade, fazendo com que a aceleração devido à gravidade diminua ligeiramente.
  • Latitude: A rotação da Terra causa uma ligeira variação na aceleração gravitacional dos polos ao equador, afetando a medição de g.
  • Topografia local: Montanhas próximas ou áreas densas podem alterar ligeiramente o campo gravitacional local, fazendo com que g mude.

Aplicações e impacto no mundo real

Compreender e calcular a aceleração devido à gravidade tem muitas aplicações práticas na vida cotidiana e na exploração científica:

  • Construção civil: Os engenheiros têm que calcular as forças gravitacionais para projetar estruturas estáveis que possam suportar seu peso e forças externas, como o vento.
  • Aviação: Pilotos e engenheiros usam os efeitos da gravidade para planejar rotas de voo e requisitos de combustível.
  • Exploração espacial: Os astronautas experimentam microgravidade em órbita, e compreender a gravidade ajuda a lançar espaçonaves e aterrissá-las com segurança.

Conclusão

A aceleração devido à gravidade é um conceito fundamental que descreve a taxa de aceleração dos objetos em direção à Terra sob a força da gravidade. Suas aplicações são muito amplas, afetando tudo, desde a forma como caminhamos até a construção de edifícios e a exploração do espaço. Ao entender como a gravidade afeta a aceleração, obtém-se informações sobre o movimento dos objetos no nosso mundo e além.


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Aceleração devido à gravidade

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