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 → Eletricidade e Magnetismo ↓


Carga elétrica e eletricidade estática


A eletricidade e o magnetismo são forças fundamentais da natureza e desempenham um papel vital em nossas vidas diárias. Os conceitos-chave dessas forças incluem carga elétrica e eletricidade estática. Compreender esses conceitos é muito importante para entender como muitos dispositivos elétricos que usamos funcionam. Vamos entender essas ideias de maneira detalhada e fácil de entender.

Carga elétrica

A carga elétrica é uma propriedade fundamental da matéria. Esta propriedade faz com que a matéria experimente uma força quando colocada em um campo eletromagnético. Existem dois tipos de carga elétrica: positiva e negativa.

Carga positiva e negativa

Os elétrons (partículas carregadas negativamente) orbitam o núcleo do átomo. Os prótons, que residem no núcleo, têm carga positiva. Normalmente, um átomo possui um número igual de prótons e elétrons, tornando-o eletricamente neutro. No entanto, um desequilíbrio nesse número resulta em uma carga elétrica líquida.

Verificação rápida: O que acontece com um desequilíbrio de carga?

Quando os elétrons são ganhos ou perdidos, o átomo torna-se carregado:

  • Se os elétrons são adicionados, então o átomo torna-se carregado negativamente.
  • Se os elétrons são removidos, o átomo torna-se carregado positivamente.

Eletricidade estática

A eletricidade estática refere-se à acumulação de carga elétrica na superfície de um objeto. Isso ocorre porque alguns materiais permitem que os elétrons fluam entre eles mais facilmente do que outros, permitindo que a transferência de elétrons ocorra.

Exemplo de eletricidade estática

Uma demonstração clássica de eletricidade estática é esfregar um balão no cabelo. Quando você esfrega o balão, os elétrons são transferidos do cabelo para o balão. Isso faz com que seu cabelo fique carregado positivamente e o balão fique carregado negativamente, fazendo com que seu cabelo seja atraído pelo balão e se erga.

Como funciona a eletricidade estática?

A eletricidade estática é gerada devido ao atrito. Quando duas substâncias entram em contato e depois se separam, os elétrons são transferidos. Se uma substância segura seus elétrons mais firmemente do que a outra, é criada um desequilíbrio de carga.

Condição: Dois objetos entram em contato Resultado: Ocorre a transferência de elétrons Causa: Desequilíbrio de cargas elétricas Efeito: Produz-se eletricidade estática

Observando interações de carga

É importante entender como as cargas elétricas interagem entre si. Cargas opostas se atraem, enquanto cargas iguais se repelem.

+-

Na imagem acima, vemos que uma carga positiva está sendo atraída por uma carga negativa. É essa atração que mantém objetos com cargas diferentes juntos.

Experimento: Observação da eletricidade estática

Materiais Necessários: Balão, pano de lã, pequenos pedaços de papel.

  1. Encha o balão e amarre a ponta.
  2. Esfregue vigorosamente o balão contra o pano de lã.
  3. Aproxime o balão dos pequenos pedaços de papel.

Veja como os pedaços de papel grudam no balão. Isso acontece porque o balão se torna carregado e exerce uma força sobre os pedaços neutros de papel, atraindo-os.

Lei de conservação da carga

As cargas elétricas são conservadas. A carga total em um sistema isolado permanece constante. As cargas não podem ser criadas ou destruídas, mas podem ser transferidas de um objeto para outro. Por exemplo, quando uma vareta é esfregada com um pano, os elétrons movem-se de um para o outro, mas a carga total no sistema vareta-pano permanece constante.

Carga inicial da Vareta = 0 Carga inicial do Pano = 0 Carga final da Vareta + Carga final do Pano = 0

Condutores e isolantes

As substâncias são classificadas como condutoras ou isolantes com base em sua capacidade de permitir o fluxo de carga elétrica.

  • Condutores: São materiais que permitem que os elétrons se movimentem livremente através deles. Metais como cobre e alumínio são bons condutores.
  • Isolantes: Esses materiais não permitem que os elétrons se movam livremente. Por exemplo, borracha, vidro e madeira.
MetalMadeiraFio

O diagrama acima mostra a comparação de diferentes materiais e sua capacidade de conduzir carga elétrica. O metal é um bom condutor, enquanto a madeira é um isolante, e o fio é usado para conduzir eletricidade devido ao seu núcleo metálico.

Métodos de carregamento

Existem diferentes maneiras de carregar um objeto:

Carregamento por fricção

Isso acontece quando dois materiais diferentes são esfregados juntos, transferindo carga de um material para o outro. Por exemplo, esfregar uma vareta de vidro com seda transfere elétrons do vidro para a seda.

Carregamento por condução

Isso envolve tocar um objeto carregado a um objeto neutro. Os elétrons são transferidos entre os dois, resultando em ambos tendo a mesma carga.

Carregamento por indução

Este é o carregamento sem contato direto. Quando um objeto carregado é colocado perto de um objeto neutro, ele causa uma redistribuição de cargas no objeto neutro. Se o objeto neutro for aterrado, os elétrons sairão ou entrarão nele, fazendo com que ele seja carregado na direção oposta à carga induzida.

Campo elétrico

O campo elétrico descreve a força por unidade de carga experimentada por uma pequena carga de teste positiva colocada no campo. A direção do campo é a direção da força exercida sobre a carga de teste.

Exemplo visual de um campo elétrico

Abaixo está um diagrama de uma carga positiva cercada por linhas de campo elétrico:

+

Linhas de campo elétrico irradiam para fora da carga positiva, mostrando a direção na qual uma carga de teste positiva se moverá se for colocada no campo.

Conclusão

Carga elétrica e eletricidade estática são conceitos fundamentais no estudo da física. Eles formam a base para entender como os objetos interagem eletricamente e como os efeitos estáticos ocorrem em nosso ambiente diário. Ao compreender esses conceitos, podemos apreciar melhor e utilizar os diversos avanços tecnológicos que dependem dos princípios elétricos e magnéticos.


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Carga elétrica e eletricidade estática

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