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 → Ondas e som ↓


Ondas e seus tipos


As ondas são distúrbios que viajam através de um meio de um lugar para outro. Elas carregam energia e não necessariamente transportam matéria. As ondas são parte integrante do estudo da física, pois descrevem vários fenômenos em áreas como som, luz e até atividade sísmica. Compreender as propriedades fundamentais de uma onda é muito útil para explicar e prever o comportamento das ondas em diferentes meios.

Propriedades básicas das ondas

Antes de aprender sobre os diferentes tipos de ondas, é necessário entender as propriedades básicas que caracterizam todas as ondas:

  • Amplitude: Refere-se à altura da onda, que é o deslocamento máximo da onda a partir de sua posição de repouso. É medida em metros.
  • Comprimento de onda (λ): O comprimento de onda é a distância entre dois pontos sucessivos que estão na mesma fase, como de pico a pico ou de vale a vale. Também é medido em metros.
  • Frequência (f): A frequência mede quantas vezes as ondas passam por um determinado ponto em um segundo. É medida em Hertz (Hz).
  • Período (T): O período é o tempo que leva para um ciclo completo da onda passar por um determinado ponto. Está relacionado à frequência pela fórmula T = 1/f.
  • Velocidade (v): A velocidade é a taxa na qual a onda viaja através de um meio e é calculada usando a fórmula
     V = fL

Visualização das ondas

Para entender como as ondas funcionam, considere uma onda transversal simples viajando no espaço:

Cresta vale l

Na ilustração acima, a onda oscila para cima e para baixo em torno de um eixo central, com as cristas sendo os pontos mais altos e os vales sendo os pontos mais baixos.

Tipos de ondas

As ondas podem ser classificadas com base em suas características e meio de propagação. Os principais tipos de ondas são:

1. Ondas mecânicas

As ondas mecânicas requerem um meio para viajar, que pode ser sólido, líquido ou gasoso. Estas são divididas em ondas transversais e longitudinais.

Ondas transversais

Nas ondas transversais, as partículas do meio movem-se perpendicularmente à direção de propagação da onda. Um exemplo comum é uma onda em uma corda:

Se você agitar a corda ou mola para cima e para baixo, as ondas produzidas serão transversais, pois as oscilações ocorrem em ângulos retos em relação à direção de movimento da onda.

Ondas longitudinais

Ao contrário das ondas transversais, nas ondas longitudinais, as partículas do meio movem-se paralelamente à direção de propagação da onda. Um exemplo clássico disso é uma onda sonora:

Se você empurrar e puxar uma mola horizontalmente, as regiões de compressão e rarefação ajudarão a criar ondas longitudinais.

2. Ondas eletromagnéticas

Ondas eletromagnéticas não requerem um meio para viajar. Elas podem se propagar no vácuo ou em qualquer outro meio, pois são compostas de campos elétricos e magnéticos oscilantes. Exemplos incluem ondas de luz, micro-ondas e raios X. As ondas de luz são tipicamente modeladas como uma combinação de campos elétricos e magnéticos transversais:

Campo elétrico Campo magnético

Nas ondas eletromagnéticas, o campo elétrico (vermelho) e o campo magnético (azul) oscilam perpendicularmente entre si e à direção de propagação da onda.

3. Ondas de superfície

Ondas de superfície ocorrem na interface entre dois meios diferentes, como água e ar. Nessas ondas, as partículas movem-se em um movimento circular, impulsionadas pelos movimentos transversais e longitudinais. Um exemplo cotidiano de ondas de superfície pode ser visto nas ondas do oceano.

As partículas de água movem-se em pequenos círculos à medida que a onda passa, demonstrando o comportamento único das ondas de superfície.

Exemplos na vida cotidiana

Ondas sonoras

Ondas sonoras são ondas mecânicas longitudinais. Elas se propagam pelo ar e chegam aos nossos ouvidos. Quando alguém fala, as cordas vocais colocam as moléculas de ar em oscilação, criando uma série de compressões e rarefações que viajam pelo ar:

Exemplo: Aplausos produzem ondas sonoras que se propagam e eventualmente alcançam seus ouvidos.

Ondas de terremoto

Ondas sísmicas são produzidas pela liberação repentina de energia na crosta terrestre. Os terremotos geram uma combinação de ondas mecânicas transversais (ondas S ou de corte) e longitudinais (ondas P ou de compressão).

Exemplo: O movimento súbito do solo durante um terremoto é o resultado da propagação de ondas sísmicas através das camadas da Terra.

Ondas de luz

Ondas de luz são uma forma de ondas eletromagnéticas. Elas nos permitem ver e são essenciais para outros processos, como a fotossíntese.

Exemplo: A luz solar que chega à Terra é composta de ondas eletromagnéticas que viajam pelo vácuo do espaço.

Interferência de ondas

A interferência ocorre quando duas ou mais ondas colidem entre si. Pode ser construtiva, produzindo uma onda de amplitude maior, ou destrutiva, produzindo amplitudes de onda menores. Este princípio é usado em várias tecnologias, como fones de ouvido com cancelamento de ruído.

Exemplo: Quando dois alto-falantes tocam o mesmo tom, as ondas sonoras sobrepostas podem interferir construtiva ou destrutivamente para alterar a intensidade do som que você ouve.

Reflexão e refração de ondas

Reflexão

A reflexão ocorre quando uma onda bate em um obstáculo e se reflete. Um exemplo comum disso é o eco de uma onda sonora refletindo em uma parede.

Exemplo: Gritar em uma parede de desfiladeiro e ouvir sua voz voltar como um eco.

Refração

A refração é a alteração na direção das ondas à medida que elas viajam de um meio para outro devido a uma mudança de velocidade. A refração da luz ao passar por um prisma ou água é um exemplo clássico de refração.

Exemplo: Quando você coloca um canudo em um copo com água, as ondas de luz são refratadas ao passarem do ar para a água, fazendo o canudo parecer torto.

Conclusão

As ondas são um aspecto fundamental de nossa experiência do mundo. Compreender suas características e tipos nos ajuda a explicar uma variedade de fenômenos naturais e artificiais. Do som que ouvimos à luz que vemos, as ondas desempenham um papel vital em nossas vidas diárias. Estar armado com o conhecimento das ondas e seu comportamento nos dá as ferramentas para explorar e inovar no mundo da ciência e da tecnologia.


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Ondas e seus tipos

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