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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Temperatura e calor


Compreender os conceitos de temperatura e calor é uma parte fundamental da física e é importante em vários aspectos do nosso dia a dia. Desde saber como o termostato funciona em casa até entender a previsão do tempo ou até mesmo cozinhar, a temperatura e o calor estão sempre em jogo.

O que é temperatura?

A temperatura é uma medida de quão quente ou frio algo está. Ela expressa quantitativamente a quantidade de calor presente em uma substância ou objeto. A temperatura é uma quantidade física escalar e geralmente é medida em graus Celsius (°C), Fahrenheit (°F) ou Kelvin (K).

Para ter uma imagem mais clara, pense em como a temperatura afeta uma atividade simples como fazer chá. Quando a água é aquecida, sua temperatura aumenta. Você sabe que a água está pronta para o chá quando atinge uma certa temperatura, geralmente em torno de 100 graus Celsius, onde começa a ferver.

Exemplo visual de temperatura

100 graus Celsius

Como a temperatura é medida?

A temperatura é geralmente medida usando um dispositivo chamado termômetro. Existem diferentes tipos de termômetros, como termômetros de mercúrio e termômetros digitais. Cada tipo usa um método diferente para medir a temperatura. Por exemplo, termômetros de mercúrio usam a expansão e contração do mercúrio para fornecer uma leitura de temperatura.

O que é calor?

Calor é uma forma de energia que é transferida entre substâncias ou sistemas devido a uma diferença de temperatura. Ele flui de um objeto mais quente para um objeto mais frio até que ambos alcancem a mesma temperatura, que é chamada de equilíbrio térmico.

Imagine que você tenha uma xícara de café quente. Quando você a coloca na mesa, o calor do café é transferido lentamente para o ambiente frio. Eventualmente, o café esfria até a temperatura ambiente.

Transferência de calor

Condutividade

A condução é o processo pelo qual o calor é transmitido diretamente através de uma substância quando há uma diferença de temperatura, sem que a substância se mova. O metal é um bom condutor de calor, por isso colheres de metal aquecem rapidamente quando colocadas em uma panela de água fervente.

Convecção

A convecção é a transferência de calor através de fluidos (líquidos e gases) devido ao movimento molecular. O ar quente subindo e o ar frio descendo é um exemplo de convecção. Este princípio permite que aquecedores e condicionadores de ar controlem efetivamente a temperatura do ambiente.

Radiação

A radiação é a transferência de calor via ondas eletromagnéticas. Ao contrário da condução e da convecção, a radiação não requer meio para transferir calor, com o calor do sol chegando à Terra através do vácuo do espaço.

Exemplo visual de transferência de calor

condutividade Convecção Radiação

Relação entre temperatura e calor

Enquanto a temperatura é uma medida da energia cinética média das partículas em uma substância, calor refere-se à transferência de energia térmica entre sistemas. Eles estão relacionados, mas não são a mesma coisa. Por exemplo, uma grande panela de água morna contém mais calor do que uma xícara de água fervente, embora a água fervente tenha uma temperatura mais alta.

Capacidade calorífica específica

A capacidade calorífica específica é a quantidade de calor necessária para alterar a temperatura de uma substância em um grau Celsius. Substâncias diferentes têm capacidades caloríficas específicas diferentes.

Q = mcΔT

Nesta fórmula:

  • Q = energia térmica (joules)
  • m = massa (em quilogramas)
  • c = capacidade calorífica específica (joule/kg°C)
  • ΔT = Mudança de temperatura (°C)
Por exemplo, a água tem uma capacidade calorífica específica muito alta, o que significa que é preciso muito calor para alterar sua temperatura.

Exemplo prático

Vamos considerar aquecer água. Se você tiver 1 kg de água e quiser elevar sua temperatura em 20°C, sabendo que a capacidade calorífica específica da água é de 4.186 J/kg°C, você pode calcular a quantidade de calor necessária:

Q = mcΔT = 1kg × 4186 J/kg°C × 20°C = 83.720 J

Isso significa que você precisa de 83.720 joules de energia para aquecer a água a 20°C.

Conclusão

Compreender a temperatura e o calor é uma jornada contínua no estudo da termodinâmica. Isso forma a base de como a energia é transferida e transformada em vários sistemas e processos. Essa compreensão nos ajuda em tudo, desde gerenciar o consumo de energia em nossas casas até entender as mudanças ambientais em escala global.

Com esses conceitos básicos, é possível explorar fenômenos mais complexos, como a eficiência dos motores térmicos, o comportamento dos gases e mais.


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Temperatura e calor

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