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

Grade 9 → Propriedades da matéria → Densidade e pressão ↓


Tensão superficial e capilaridade


Matéria é tudo que tem massa e ocupa espaço. O estudo das propriedades da matéria envolve o entendimento do comportamento e das características dos estados sólido, líquido e gasoso. Neste artigo, focaremos em dois fenômenos fascinantes encontrados principalmente em líquidos: tensão superficial e capilaridade.

O que é tensão superficial?

Tensão superficial é a tendência elástica da superfície de um líquido que a força a adquirir a menor área de superfície possível. Esse fenômeno ocorre quando pequenos objetos parecem flutuar em uma superfície líquida ou quando gotas de líquido formam esferas em uma superfície lisa.

Imagine uma camada de moléculas na superfície de um fluido. Essas moléculas são atraídas umas pelas outras, um fenômeno conhecido como fusão. As moléculas abaixo da superfície são puxadas igualmente em todas as direções, mas as moléculas na superfície são puxadas apenas lateralmente e para baixo. Este desequilíbrio resulta em uma "pele" na superfície, que reconhecemos como tensão superficial.

força para baixo Força Lateral Força Lateral

A tensão superficial pode ser expressa quantitativamente pela seguinte fórmula:

Tensão Superficial (γ) = Força (F) / Comprimento (L)

Nesta equação, γ é a tensão superficial, F é a força aplicada na superfície, e L é o comprimento sobre o qual a força atua.

Exemplos de tensão superficial

  • Bolhas de Sabão: A forma esférica de uma bolha deve-se à tensão superficial que minimiza a área superficial para um dado volume.
  • Agulha flutuante: Se uma agulha for cuidadosamente colocada, ela pode flutuar na água, pois sua tensão superficial a suporta.
  • Gotas de chuva: As gotas de chuva geralmente são esféricas porque a tensão superficial as puxa para essa forma.
Círculo

Fatores que afetam a tensão superficial

Vários fatores podem afetar a tensão superficial de um líquido:

  • Temperatura: Geralmente, à medida que a temperatura de um líquido aumenta, sua tensão superficial diminui. Isso ocorre porque temperaturas mais altas aumentam a energia cinética das moléculas, o que reduz a força de atração.
  • Impurezas: Adicionar impurezas ou surfactantes (como detergentes) a um líquido pode diminuir sua tensão superficial. Surfactantes reduzem as forças coesivas das moléculas em um líquido.

O que é capilaridade?

Capilaridade ou ação capilar é a capacidade de um fluido de fluir em espaços estreitos sem o auxílio de forças externas como a gravidade. Esse efeito pode ser observado quando um pequeno tubo é colocado em um fluido, e o fluido fica mais alto ou mais baixo dentro do tubo do que o nível do líquido fora dele.

A capilaridade é causada por um equilíbrio entre forças coesivas (atração entre moléculas semelhantes) e forças adesivas (atração entre moléculas diferentes). Em um tubo estreito, se as forças adesivas entre o líquido e o material do tubo forem mais fortes do que as forças coesivas dentro do líquido, o líquido subirá no tubo.

Crescimento do líquido

Exemplos de capilaridade

  • Tubos finos em plantas: O movimento de água e nutrientes do solo para as raízes e através das plantas utiliza ação capilar.
  • Absorção do papel toalha: Quando uma extremidade de um papel toalha está na água, o líquido se move para cima devido à capilaridade.
  • Tinta na caneta: Ação capilar extrai tinta do reservatório da caneta para a ponta da caneta, onde ocorre a escrita.

Fatores que afetam a capilaridade

Vários fatores afetam a ação capilar em um fluido:

  • Diâmetro do tubo: Quanto menor o diâmetro do tubo, maior será a subida do líquido devido às forças adesivas mais fortes em relação à gravidade.
  • Propriedades do líquido: Líquidos com baixa tensão superficial apresentarão um efeito capilar mais pronunciado. Em contraste, líquidos com alta tensão superficial resistem à capilaridade.
  • Material do tubo: A interação entre o líquido e o material do tubo afeta a altura do líquido.

A matemática por trás da capilaridade

A altura a que o líquido sobe em um tubo capilar pode ser dada pela fórmula:

h = (2 * γ * cos(θ)) / (ρ * g * r)

Onde:

  • h = a altura à qual o líquido sobe
  • γ = tensão superficial do líquido
  • θ = ângulo de contato (ângulo entre a superfície do líquido e a superfície sólida)
  • ρ = densidade do líquido
  • g = aceleração devido à gravidade
  • r = raio do tubo capilar

Tensão superficial e capilaridade na natureza

Esses fenômenos desempenham um papel importante em muitos processos naturais:

  • Gotas de orvalho nas folhas: Devido à tensão superficial, o orvalho se forma na forma de gotas esféricas nas folhas, o que facilita a absorção de água nas plantas.
  • Movimento da água no solo: A capilaridade ajuda a água e os nutrientes a se moverem para cima, do solo para as raízes das plantas, apoiando a vida vegetal.

Conclusão

A tensão superficial e a capilaridade são conceitos-chave para entender o comportamento dos fluidos. Esses fenômenos são não apenas interessantes, mas também importantes na natureza e em várias aplicações. Ao estudar essas propriedades, obtemos insights sobre as forças subjacentes que governam a matéria e suas interações.


Grade 9 → 2.2.5


U
username
0%
concluído em Grade 9

← Anterior (2.2.4)
Pressão atmosférica e suas variações
Próximo (2.3) →
Flutuabilidade e o princípio de Arquimedes

Comentários 



Tensão superficial e capilaridade

https://www.physicsflow.com/g9/2.2.5?pfal=pt