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 → Magnetismo ↓


Ímãs naturais e artificiais


O magnetismo é um fenômeno fascinante que tem fascinado os humanos há séculos. É uma força que pode atrair ou repelir objetos sem tocá-los. O estudo dos ímãs e suas propriedades é uma parte interessante da matéria de física. Nesta explicação detalhada, exploraremos o que são ímãs, a diferença entre ímãs naturais e artificiais e muitos aspectos interessantes relacionados ao magnetismo.

Compreendendo o magnetismo

O magnetismo é uma força causada por cargas elétricas em movimento. É uma propriedade fundamental da matéria, associada ao movimento dos elétrons nos átomos. Todo ímã possui dois polos, conhecidos como polo norte e polo sul. A força magnética é mais forte nesses polos.

O campo magnético é representado visualmente por linhas de força que formam loops ao redor do ímã. Essas linhas emergem do polo norte e entram no polo sul. As linhas de campo nunca se cruzam e a densidade dessas linhas indica a força do campo magnético. Quanto mais próximas estiverem as linhas, mais forte será o campo magnético.

Ímãs naturais

Ímãs naturais são ímãs que ocorrem naturalmente no ambiente. Eles são tipicamente compostos de minerais que possuem propriedades magnéticas. O tipo mais comum de ímã natural é a magnetita, uma forma de magnetita (Fe₃O₄). Esses ímãs foram usados por antigos marinheiros como bússolas primitivas devido à sua capacidade de apontar para o norte magnético.

Magnetita (Magnetita): Fe₃O₄

As principais características dos ímãs naturais são as seguintes:

  • Origem: Encontrados naturalmente na terra.
  • Durabilidade: Retêm suas propriedades magnéticas por um longo tempo.
  • Força: Seu campo magnético é geralmente fraco em comparação com ímãs artificiais.

Ímãs artificiais

Ímãs artificiais, também conhecidos como ímãs feitos pelo homem, são criados induzindo propriedades magnéticas em certos materiais. Esses ímãs podem ser feitos permanentes ou temporários e são projetados para ter propriedades magnéticas específicas dependendo de seu uso pretendido.

Há muitos tipos de ímãs artificiais, incluindo:

  1. Ímãs temporários: São ímãs que apresentam propriedades magnéticas apenas na presença de um campo magnético. Um exemplo comum é um eletroímã, que é uma bobina de fio que age como um ímã quando uma corrente elétrica flui através dele.
  2. Ímãs permanentes: Retêm suas propriedades magnéticas mesmo após a remoção do campo magnético externo. Materiais comuns usados para ímãs permanentes incluem ferro, cobalto, níquel e ligas como neodímio-ferro-boro (NdFeB).
    3. Neodímio Ferro Boro (NdFeB): Tipo mais forte de ímã permanente
  3. Eletroímã: Um campo magnético é produzido envolvendo um fio em uma bobina e passando uma corrente elétrica pela bobina. A força do eletroímã pode ser ajustada alterando a corrente que passa pelo fio.

Diferença entre ímãs naturais e artificiais

Existem várias diferenças importantes entre ímãs naturais e artificiais. Essas diferenças afetam suas aplicações e utilidade em vários campos. Algumas dessas diferenças são as seguintes:

Ímãs naturais Ímãs artificiais
Encontrados na natureza. Fabricados por processos manuais.
Geralmente força magnética fraca. Podem ser feitos com potência controlada.
Geometria e forma desconhecidas. Fabricados em formas e tamanhos específicos.
Apenas permanentes. Podem ser permanentes ou temporários.

Propriedades magnéticas e usos

Compreender as diferenças e características dos ímãs naturais e artificiais permite uma ampla variedade de aplicações. Aqui estão alguns exemplos:

  • Navegação: O magnetismo é usado em bússolas para navegação. A agulha da bússola é um ímã fino equilibrado em um ponto para girar livremente e sempre aponta para o norte magnético.
  • Usos industriais: Ímãs são usados em diversos processos industriais, como separar materiais magnéticos de não magnéticos e levantar objetos pesados de ferro ou aço usando guindastes equipados com grandes eletroímãs.
  • Eletrônica: Muitos dispositivos eletrônicos, como alto-falantes, microfones, discos rígidos e motores, dependem do magnetismo para funcionar.
  • Usos médicos: Técnicas como a ressonância magnética (RM) usam ímãs poderosos e ondas de rádio para criar imagens de órgãos e tecidos dentro do corpo.
    • RM: Ressonância Magnética usa ímãs poderosos

Domínios magnéticos

O conceito de domínios magnéticos é importante para entender como as substâncias são magnetizadas. Um domínio magnético é uma região dentro de uma substância onde os campos magnéticos dos átomos estão agrupados e alinhados na mesma direção. Em substâncias não magnéticas, esses domínios estão orientados aleatoriamente, eliminando os efeitos magnéticos.

Quando um material é magnetizado, esses domínios se alinham na mesma direção, produzindo um efeito magnético líquido. Quanto mais alinhados os domínios estiverem, mais forte será o campo magnético.

Fazendo ímãs artificiais

Existem alguns métodos usados para criar ímãs artificiais, e eles geralmente envolvem o alinhamento dos domínios magnéticos em um material. Aqui estão alguns métodos:

  • Esfregando: Um material magnético pode ser magnetizado esfregando-o repetidamente em uma direção com um ímã natural. Este método alinha os domínios magnéticos no metal.
  • Método elétrico: Passando uma corrente elétrica em torno ou através de um material magnético usando uma bobina de fio, o material pode ser magnetizado. Esta técnica é usada para fazer eletroímãs.

Exemplo de visualização de campo magnético

Para entender o magnetismo, é necessário observar os campos magnéticos. Abaixo está um exemplo de representação das linhas de campo magnético em torno de um ímã de barra:

N S Linhas de campo magnético ao redor de um ímã de barra com polos norte (N) e sul (S).

Conclusão

Ímãs são uma parte essencial do mundo físico e têm muitas aplicações práticas na ciência e na tecnologia. Compreender a diferença entre ímãs naturais e artificiais proporciona uma visão de seus vários usos. Enquanto ímãs naturais como as pedras de ímã têm significado histórico, ímãs artificiais oferecem alternativas versáteis e poderosas para aplicações modernas. Seja na forma de ímãs permanentes, eletroímãs ou ímãs industriais, seu impacto pode ser visto de forma ampla. O estudo do magnetismo continua sendo um campo dinâmico e emocionante na física, repleto de oportunidades para descobertas e inovações.


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Ímãs naturais e artificiais

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