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 → Física Moderna → estrutura do átomo ↓


Elétrons, Prótons e Nêutrons


Átomos são os blocos que constroem a matéria, e eles são incrivelmente pequenos. Cada átomo é constituído por três tipos principais de partículas minúsculas chamadas partículas subatômicas. Estas partículas são os elétrons, prótons e nêutrons. Compreender essas partículas é importante para conhecer a estrutura da matéria e como os átomos funcionam no universo. Os átomos são tão pequenos que uma única gota de água contém cerca de 1,39 sextilhões de átomos.

Estrutura do átomo

A estrutura básica de um átomo consiste em um núcleo central e um anel de elétrons. O núcleo, que está localizado no centro do átomo, contém prótons e nêutrons. Elétrons orbitam ao redor do núcleo em regiões chamadas camadas de elétrons ou orbitais.

Próton

Prótons são partículas positivamente carregadas encontradas no núcleo de um átomo. Cada próton tem uma carga positiva de +1e, onde e representa a carga elementar, que é aproximadamente 1,602 x 10 -19 coulombs. O número de prótons no núcleo de um átomo é chamado número atômico, que identifica de maneira única um elemento. Por exemplo, o hidrogênio tem um próton, então seu número atômico é 1, e o carbono tem seis prótons, dando-lhe um número atômico de 6.

Próton+1

Os prótons são importantes não apenas para dar aos elementos sua identidade, mas também para a massa do átomo. Prótons, juntamente com nêutrons, representam quase toda a massa do átomo. Apesar do pequeno tamanho do próton - seu raio é de cerca de 8.8 x 10 -16 metros - ele é muito mais pesado que o elétron.

Nêutron

Nêutrons são partículas neutras, o que significa que não têm carga elétrica. Eles também são encontrados no núcleo junto com prótons. Nêutrons desempenham várias funções importantes no núcleo de um átomo. Eles estabilizam o núcleo reduzindo a repulsão eletrostática entre os prótons positivamente carregados. Sem nêutrons, muitos núcleos atômicos não seriam capazes de permanecerem unidos devido às forças de repulsão entre os prótons.

Nêutron0

O número de nêutrons no núcleo de um átomo pode variar até mesmo entre átomos do mesmo elemento. Quando átomos do mesmo elemento têm diferentes números de nêutrons, eles formam isótopos. Por exemplo, o hidrogênio tem isótopos como o deutério e o trítio, que têm um e dois nêutrons, respectivamente. Como os prótons, os nêutrons também contribuem significativamente para a massa atômica. Curiosamente, os nêutrons são ligeiramente mais pesados que os prótons.

Elétrons

Elétrons são partículas negativamente carregadas que orbitam o núcleo de um átomo. Eles carregam uma carga de -1e. Os elétrons são muito menores e mais leves que prótons e nêutrons, com uma massa de cerca de 1/1836 aquela de um próton. Apesar de seu pequeno tamanho, os elétrons são importantes para as propriedades químicas de um átomo.

Elétron-1

Os elétrons residem em regiões chamadas camadas de elétrons que circundam o núcleo. Essas camadas são organizadas em níveis de energia e determinam como um átomo interage com outros. Os elétrons estão envolvidos na formação de ligações químicas. Por exemplo, em uma molécula de água, os elétrons são compartilhados entre os átomos de hidrogênio e oxigênio, mantendo-os unidos.

O comportamento dos elétrons é explicado pela mecânica quântica. Os elétrons são descritos ocupando "orbitais", que são regiões onde o elétron é mais provável de ser encontrado. Isso é frequentemente referido como a nuvem de elétrons. Os elétrons giram ao redor do núcleo tão rapidamente que criam uma aparência de nuvem devido à sua presença em diferentes locais a qualquer momento dado.

Interação entre elétron, próton e nêutron

Prótons e elétrons têm cargas opostas, resultando em uma força atrativa entre eles. Essa força é chamada força eletromagnética, e ela ajuda a manter os elétrons ligados ao núcleo. Essa força é importante para a estabilidade do átomo, pois causa os elétrons a viajarem em certos níveis de energia ao redor do núcleo. Esses níveis de energia determinam como os átomos se conectarão entre si para formar moléculas.

Nêutrons não têm carga, então eles não desempenham um papel direto na ligação dos elétrons. Em vez disso, os nêutrons contribuem para a estabilidade do núcleo. A força nuclear forte, uma das quatro forças fundamentais na natureza, une os prótons e nêutrons juntos no núcleo. Essa força é muito mais forte que a força eletromagnética, mas atua sobre distâncias muito curtas, comparáveis ao tamanho do núcleo.

Desenvolvimento histórico

Nosso entendimento do átomo e seus componentes evoluiu ao longo do tempo. O conceito do átomo como uma unidade fundamental da matéria remonta à Grécia antiga. No entanto, a compreensão moderna começou no início do século 20. O experimento de folha de ouro de Ernest Rutherford revelou um núcleo denso e positivamente carregado, levando ao modelo de Rutherford do átomo.

Niels Bohr expandiu esse modelo introduzindo a ideia de camadas de elétrons quantizadas ou níveis de energia ao redor do núcleo. Este desenvolvimento foi um avanço significativo na teoria atômica e lançou as bases para a física quântica moderna.

Pesquisas adicionais em meados do século 20, por cientistas como James Chadwick, que descobriu o nêutron, refinaram o modelo atômico para o que entendemos hoje.

Conclusão

Átomos são as unidades fundamentais que compõem todas as formas de matéria. As partículas subatômicas elementares, elétrons, prótons e nêutrons, são essenciais para a formação e propriedades dos átomos. Prótons e nêutrons constituem o núcleo e determinam a identidade e características isotópicas de um elemento, enquanto os elétrons controlam o comportamento químico de um átomo e a formação de ligações.

Compreender essas partículas e suas interações fornece informações sobre o mundo microscópico que forma a base de grande parte da ciência moderna. Este conhecimento fundamental não é apenas um campo de estudo empolgante, mas também é essencial para avanços em tecnologia, química e física.


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Elétrons, Prótons e Nêutrons

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