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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Magnetismo


O magnetismo é um aspecto fascinante da física que descreve a força exercida por ímãs quando se atraem ou se repelem. Está conectado à eletricidade e faz parte de um framework maior conhecido como força eletromagnética. Este conceito desempenha um papel vital em uma variedade de tecnologias e é importante no mundo natural, afetando tudo, desde sistemas de navegação até a migração animal.

Introdução aos ímãs

Ímãs são objetos que produzem um campo magnético, que é invisível ao olho humano, mas pode ser visto como linhas de força que emanam dos polos norte ao sul. Existem ímãs naturais, como pedras de magnetita, e ímãs artificiais, como aqueles feitos de ligas de ferro ou níquel.

Exemplo: Quando você cola um ímã na sua geladeira, é porque a porta da geladeira geralmente é feita de metal, e o ímã tenta grudar devido à atração entre polos opostos.

Propriedades dos ímãs

Ímãs possuem muitas propriedades interessantes:

  • Polos: Todo ímã tem dois polos, um polo norte e um polo sul. Polos iguais se repelem, enquanto polos opostos se atraem.
  • Campo magnético: O espaço ao redor de um ímã dentro do qual sua força é efetiva é chamado de campo magnético. Este campo é representado como linhas estendendo-se do polo norte ao polo sul.
  • Atração e repulsão: Ímãs podem atrair materiais ferromagnéticos como ferro, níquel e cobalto.

O campo magnético é representado na figura abaixo.

N S

No diagrama acima, as linhas de campo magnético vão do polo norte (N) ao polo sul (S), mostrando a direção do campo magnético. Os polos são representados pelas duas extremidades circulares do ímã.

Materiais magnéticos

Os materiais podem ser classificados com base em suas propriedades magnéticas:

  • Ferromagnético: fortemente atraído por ímãs. Exemplo: ferro, níquel, cobalto.
  • Paramagnético: fracamente atraído por campos magnéticos. Exemplo: alumínio, platina.
  • Diamagnético: ligeiramente repelido por ímãs. Exemplo: cobre, ouro.
Exemplo: Clipes de papel são feitos de aço, que é ferromagnético. Portanto, são facilmente atraídos por um ímã.

Magnetismo da Terra

A própria Terra atua como um gigante ímã, com seu campo magnético se estendendo de seu centro até onde encontra o vento solar. Isso é importante no estudo do magnetismo porque nos mostra que as forças magnéticas funcionam em escalas muito grandes.

N S S N

O diagrama mostra os polos magnéticos da Terra, com linhas de campo magnético indo desde perto do Polo Norte até o Polo Sul. É por isso que uma bússola, que é um pequeno ímã, aponta para o norte.

Eletromagnetismo

O eletromagnetismo é o ramo da física que envolve o estudo da força eletromagnética, um tipo de interação física entre partículas eletricamente carregadas. A força eletromagnética é transportada por campos eletromagnéticos compostos por campos elétricos e campos magnéticos.

Quando a corrente elétrica passa através de um fio, um campo magnético é gerado ao redor dele. Este fenômeno é descrito pela lei de Ampère, que afirma que o campo magnético no espaço ao redor de uma corrente elétrica é proporcional à corrente elétrica que é sua fonte.

B = (µ₀ * I) / (2 * π * r)

Nesta fórmula, B é o campo magnético, µ₀ é a permeabilidade do espaço livre, I é a corrente, e r é a distância do fio.

Exemplo: Enrolar um fio em uma bobina e passar uma corrente elétrica através dele cria um eletroímã. Esta é a base de dispositivos como campainhas elétricas, guindastes para levantar sucata metálica e gravação magnética.

Efeito magnético da corrente elétrica

Este efeito é usado em eletroímãs, um tipo de ímã no qual um campo magnético é gerado por uma corrente elétrica. Eletroímãs são amplamente utilizados em vários dispositivos elétricos, como motores, geradores, relés e discos rígidos.

Eletricidade N S

O diagrama mostra um simples eletroímã feito enrolando uma bobina de fio e passando uma corrente elétrica através dele. Um núcleo de ferro macio dentro da bobina aumenta consideravelmente o magnetismo, como mostrado pelas linhas de força concentradas ao redor do eletroímã.

Aplicações reais do magnetismo

O magnetismo tem muitas aplicações no mundo real:

  • Equipamentos médicos: Máquinas de ressonância magnética usam campos magnéticos para tirar imagens do interior do corpo humano.
  • Armazenamento de dados: Discos rígidos usam revestimento magnético para armazenar dados.
  • Transporte: Trens Maglev flutuam acima dos trilhos usando campos magnéticos poderosos, que reduzem o atrito.
Exemplo: Em casa, ímãs são frequentemente usados para manter a trava da porta do armário fechada. A faixa magnética puxa uma pequena haste de metal montada na porta, impedindo-a de abrir.

Conclusão

Para entender o magnetismo, é importante compreender as forças exercidas por ímãs, o efeito dos materiais sobre essas forças, e como a eletricidade pode produzir efeitos magnéticos. Este conhecimento é muito importante, pois forma a base de várias inovações tecnológicas e fenômenos naturais que mostram a inter-relação entre eletricidade e magnetismo.


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