Anotações, resumos, trabalhos, provas e exercícios de Física de Ensino Fundamental II

Fundamentos do Magnetismo e Eletromagnetismo

O princípio básico de todos os fenômenos magnéticos é que, quando cargas elétricas estão em movimento, surge uma força entre elas, chamada força magnética.

Marcos Históricos e Conceitos Essenciais

1820: Efeito Oersted

Hans Christian Oersted descobriu acidentalmente que uma corrente elétrica produz um campo magnético capaz de desviar a agulha da bússola.

1831: Linhas de Força (Michael Faraday)

Criadas por Michael Faraday, as linhas de força (ou linhas de campo magnético) ajudam a explicar o comportamento das forças agindo à distância.

Propriedades das Linhas de Campo Magnético

• Toda linha de campo magnético vai do polo norte ao polo sul magnéticos.
• A intensidade do campo magnético é

Capacitor ou Condensador

Um capacitor, ou condensador, é um dispositivo capaz de armazenar carga elétrica e energia.

Capacidade

É uma propriedade associada a cada capacitor e mede a capacidade de armazenamento de carga elétrica quando uma diferença de potencial é aplicada à sua armadura. A capacidade depende de vários fatores: a distância entre os condutores, o tamanho dos condutores, a tensão entre eles e o dielétrico que está entre os objetos.

Dielétrico

Material isolante que é colocado entre as placas do capacitor. Efeitos de um dielétrico em um capacitor:

1. Aumentar a capacitância do capacitor.
2. Melhorar a rigidez mecânica da estrutura física do capacitor.
3. Diminuir a tensão entre as placas do capacitor, provocando uma diminuição

Calor e Temperatura

Calor: É a grandeza física que mede a energia transmitida de um corpo para outro devido à diferença de temperatura. No SI, a unidade é o Joule (J). 1 caloria = 4,18 J.

Temperatura: Depende da energia cinética das partículas de um corpo (átomos, íons e moléculas).

Propagação de Calor

O calor pode ser transmitido de três formas:

• Condução: Ocorre em corpos sólidos.
• Convecção: Exclusiva de fluidos (líquidos e gases).
• Radiação: Propagação por ondas eletromagnéticas.

Diferença entre condução e convecção: A convecção é característica de fluidos e envolve o deslocamento de matéria (correntes de convecção). Na condução, as partículas sólidas em contato com a fonte de calor adquirem maior energia cinética...

1. Modelo Geocêntrico (Ptolomeu, séc. II)

• Modelo: A Terra é o centro do universo.
• Todos os astros e estrelas fixas movem-se em órbitas circulares ao redor do planeta.
• Para explicar o movimento dos planetas em relação às estrelas fixas (movimento retrógrado), foi necessário introduzir epiciclos e deferentes.
• O modelo é complexo matematicamente, mas ajusta-se bem às observações práticas (navegação, previsão de eclipses).

2. Modelo Heliocêntrico (Copérnico, séc. XVI)

• Modelo: O Sol está no centro do universo.
• Todos os planetas giram ao redor do Sol, exceto a Lua, que orbita a Terra.
• As órbitas dos planetas são circulares, exigindo a manutenção de epiciclos e deferentes para ajustar o modelo às observações.
• É um modelo mais simples

Movimento Ondulatório

Características:

• Não há transporte de matéria, apenas de energia.
• As partículas do meio vibram em torno de um ponto de equilíbrio.

Tipos de Ondas

De acordo com o meio de propagação:

• Mecânicas: Necessitam de um meio elástico para se propagar (ex: som, ondas na água).
• Eletromagnéticas: Não necessitam de um meio para se propagar (ex: luz, ondas de rádio, raios X).

De acordo com a direção de propagação:

• Longitudinais: As vibrações das partículas ocorrem na mesma direção da propagação da onda (ex: som).
• Transversais: As vibrações das partículas ocorrem em uma direção perpendicular à propagação da onda (ex: ondas na água, luz).

Formas de Propagação

As ondas se propagam através de funções senoidais...

Velocidade

V: velocidade média

• Fórmula: V = s / t
• Onde:
  • s: distância percorrida
  • t: tempo gasto

Unidades SI: metros por segundo (m/s), quilômetros por hora (km/h).

A velocidade é uma grandeza derivada que relaciona a distância percorrida por um corpo em movimento com o tempo gasto. É uma medida da rapidez com que um objeto se desloca.

Nota: Para converter minutos em horas, divida os minutos por 60 (min / 60).

Aceleração

a: aceleração

• Fórmula: a = (Vf - V0) / t
• Onde:
  • Vf: velocidade final
  • V0: velocidade inicial
  • t: tempo

Fórmulas Derivadas:

• Vf = V0 + a · t
• V0 = Vf - a · t

Unidades SI: metros por segundo ao quadrado (m/s²).

A aceleração é a taxa de variação da velocidade por unidade de tempo.

Força

F: força em Newtons

• Fórmula (Segunda Lei de Newton)

Números Quânticos

Os números quânticos descrevem as energias dos elétrons nos átomos e são de enorme relevância para determinar a posição e o comportamento dos elétrons nos átomos.

Orbitais dos primeiros três níveis energéticos ("k", "l" e "m")

Introdução

Existem quatro números quânticos principais:

• Número quântico principal;
• Número quântico de momento angular ou azimutal (secundário);
• Número quântico magnético;
• Número quântico de spin.

Estes quatro números quânticos permitem uma descrição completa dos elétrons nos átomos, definindo o nível principal de energia, o subnível, a orientação espacial da nuvem eletrônica e o spin do elétron. Cada combinação é única para um elétron.

Os três primeiros descrevem...

Cilindro: Ab=πr²     Al=2π rh    At=2πr(r+g)    V=πr²h

Uma lata de óLéo tem 8cm de diâmetro de base e 19cm de altura. Quantos centímetros quadrados de material são usados, aproximadamente, pára fabricar essa lata?

D=8 cm; r=4 cm; h=19cm; π= 3,14;

Al=2πrh                                         Ab=2πr2                         At=477,28+100,48= 577,76cm2

Al=2x.3,14x4x19                          Ab=2x3,14x4 2

Al=477,28cm2                             Ab=100,48cm2

Num tanque cilíndrico tem 3m de profundidade sua base superior e aberta e tem 4m de diâmetro quantos galões de tinta são necessários pára pintar...

Pressão e Hidrostática

O termo hidrostática refere-se ao estudo dos fluidos em repouso. Um fluido é uma substância que pode escoar facilmente e que muda de forma sob a ação de pequenas forças.

O valor da pressão depende não só do valor da força exercida, mas também da área na qual essa força está distribuída. Uma vez fixado o valor da área (A), a pressão será proporcional ao valor da força (F). Uma mesma força poderá produzir pressões diferentes, dependendo da área sobre a qual ela atuar. Quanto menor for a área sobre a qual atua uma força, maior será a pressão que ela produz. Podemos diminuir a pressão exercida por uma certa força aumentando a área sobre a qual ela atua.

Experiência de Torricelli

Torricelli encheu...

F3: Carga Elétrica e Campo Elétrico

Em cada +Q:

A)E1=KQ/(2d)²->16=KQ/4d²->E2=64N B)E=F/Q F1=qE1->F1=2x10na6.16=32x10na-6N Dois corpusculos. -A intens: F=Kq1q2/d² F=q²/d² q²=F.r²/K=(3,6x10)(10na-2)²/9x10na9 4x10na-3/10na9=4x10-12raiz=2x10na-6C Na quest anterior: E=KQ/d²=(9x10na9)(2x10na-6)/10na-4=1,8x10na8N/C Duas particulas: A) F=Kq1q2/d²->(9x10na9)(5x10na-6)/1²=225x10na-3N B)E=E1-E2, como E1=E2, E=0 Nos vertic. de um quad: A)desenho B)d=l√2=10√2√2=20 d1/2=10cm |EA|=KQ/d²=(9x10na9)(1x10na-6)/(10x1na-2)²=9x10na5N/C Eres=EA+EC=18x10na5N/C Na fig.  A e B eixo x: A) Va=QK/d=(9x10na9)(6x10na-3)/2x10na-3=27x10³ B)Vb=(9x10na9)(6x10na-9)/6x10na-3=9x10³ C) Va-Vb=27x10³-9x10³=>18x10³ Na fig. 2.10na-6 A,B,C,D: