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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Alavancas e seus tipos


Uma alavanca é uma máquina simples que nos ajuda a levantar objetos pesados com menos esforço. É uma das ferramentas mais antigas conhecidas pela humanidade e tem sido utilizada por milhares de anos. Este dispositivo simples funciona com o princípio de equilibrar forças em torno de um ponto fixo conhecido como fulcro. Neste guia, vamos explorar como as alavancas funcionam e quais são os diferentes tipos de alavancas.

O que é uma alavanca?

Uma alavanca é uma barra rígida que gira em torno de um ponto . Este ponto é chamado de fulcro. Com uma alavanca, você aplica uma força em uma extremidade, conhecida como o esforço, para mover um objeto na outra extremidade, chamado a carga. A beleza das alavancas reside em sua capacidade de mover objetos pesados com o mínimo de esforço.

Fórmula para alavanca:
A fórmula básica relacionada à alavanca é expressa como:

Esforço × braço de esforço = peso × braço de peso

Aqui:

  • Braço de esforço: a distância do fulcro ao ponto onde o esforço é aplicado
  • Braço de carga: a distância do fulcro ao ponto onde a carga é aplicada

Tipos de alavancas

As alavancas são divididas em três classes diferentes dependendo do esforço, da carga e da posição do fulcro. Vamos dar uma olhada mais de perto em cada uma delas:

Primeira classe de alavanca

Em uma alavanca de primeira classe, o fulcro está localizado entre o esforço e a carga. Isso significa que você aplica a força em uma extremidade, e a carga ou objeto que deseja mover está localizado na outra extremidade. Um exemplo de alavanca de primeira classe é o gangorra.

Exemplo de alavanca de primeira classe:

Esforço Carga Fulcro

Um gangorra em um playground demonstra perfeitamente este tipo de alavanca. Quando uma criança empurra para baixo, a outra criança se move para cima.

Segunda classe de alavanca

Em uma alavanca de segunda classe, a carga está localizada entre o fulcro e o esforço. Esta configuração proporciona uma vantagem mecânica, o que significa que você pode mover cargas mais pesadas com menos esforço. Um exemplo clássico deste tipo de alavanca é um carrinho de mão.

Exemplo de alavanca de segunda classe:

Esforço Carga Fulcro

Imagine que você está empurrando um carrinho de mão cheio de terra. Seus braços fornecem o esforço para levantar a alça, a roda atua como o fulcro, e a terra é a carga.

Terceira classe de alavanca

Em uma alavanca de terceira classe, o esforço é colocado entre o fulcro e a carga. Esta configuração geralmente não proporciona uma vantagem mecânica, mas aumenta a velocidade e a distância em que a carga pode ser movida. Um exemplo é uma vara de pescar.

Exemplo de alavanca de terceira classe:

Fulcro Esforço Carga

Pense em lançar uma linha de pesca. A pegada da sua mão na vara é o esforço, enquanto a base da vara é o fulcro, e o anzol é a carga.

Entendendo a vantagem mecânica

A vantagem mecânica de uma alavanca nos diz quão fácil é mover uma carga usando essa alavanca. Nós a calculamos como a razão entre o comprimento do braço de esforço e o comprimento do braço de carga. A fórmula é:

Vantagem mecânica (VM) = Comprimento do braço de esforço / Comprimento do braço de carga

Para uma alavanca de primeira classe, a vantagem mecânica pode ser maior, menor ou igual a 1, dependendo da posição do fulcro. Em uma alavanca de segunda classe, é sempre maior que 1. Em uma alavanca de terceira classe, é sempre menor que 1.

Exemplos práticos de alavancas

As alavancas estão por toda parte e são usadas em inúmeras ferramentas e máquinas. Aqui estão mais alguns exemplos de cada tipo de alavanca e como são utilizados no dia a dia.

Exemplos de alavanca de primeira classe

  • Tesouras: Quando você corta papel, o parafuso atua como o fulcro, a alça é onde você aplica o esforço, e as lâminas agem como a carga.
  • Martelo com garra: Usado para retirar pregos de superfícies. O fulcro é no ponto de entrada do prego, a carga é o próprio prego, e a alça é o braço de esforço.

Exemplos de alavanca de segunda classe

  • Cortadores de unha: Quando você corta uma unha, o pedaço cortado exerce pressão sobre a base, seu dedo aplica força, e a borda de corte torna-se a carga.
  • Abridor de garrafas: O ponto que abre a tampa é chamado de fulcro, enquanto sua mão aplica força (a carga) em uma extremidade para remover a tampa.

Exemplos de alavanca de terceira classe

  • Vassoura: Ao varrer, o fulcro da vassoura é a extremidade onde toca o chão, o esforço é a sua mão, e a parte que toca a sujeira é a carga.
  • Pinças: São usadas para pegar objetos delicadamente. O esforço aplicado no meio, o fulcro em uma extremidade e a carga é o que você levanta.

Conclusão

As alavancas são componentes importantes do mundo mecânico ao nosso redor. Essas máquinas simples aumentam nossa capacidade de mover cargas pesadas e realizar tarefas com eficiência e facilidade. Ao entender as três classes de alavancas e suas aplicações práticas, podemos compreender melhor o papel da física em nossas vidas diárias.


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Alavancas e seus tipos

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