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FÍSICA - 9 CLASSE (AMâNDIO)
FÍSICA - 9 CLASSE (AMâNDIO)
FÍSICA - 9 CLASSE (AMâNDIO)
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
1º CICLO DE ENSINO SECUNDÁRIO
FÍSICA
Tema 1 – Movimento
1.1. Relatividade do Movimento
Introdução ao movimento dos corpos;
Sistemas de referência (referencial)
A relatividade do movimento.
Trajectória de um móvel.
Deslocamento de um corpo
Tema 2 – Electrostática
2.1. Fenómenos Electrostáticos
Os fenómenos electrostáticos e a sua importância
A electrização dos corpos
Dois tipos de carga. Interacção dos corpos electrizados
Interpretação dos fenómenos electrostáticos com base na teoria
electrónica; Bons e maus condutores
O pêndulo eléctrico e o electroscópio
Estrutura dos átomos. O electrão
Ideias básicas sobre a estrutura dos condutores, isoladores ou
dieléctricos e semicondutores;
Electrização por contacto e por influência
S = S1 + S2
S
v=
∆t
S1 S2 S1 + S2
v= + =
t t ∆t
𝐯 = 𝐯1 + v2 Equação da soma de velocidade.
S: Distância percorrida pelo corpo (a descolar) com relação ao sistema de
referência fixo.
S1: Distância percorrida pelo corpo (a voar) com relação ao sistema de
referência do móvel
S2: Distância percorrida pelo corpo (no espaço) com relação ao sistema de
referência do móvel.
Subtema: 1.1. Relatividade do Movimento
Sumário: Trajectória de um móvel.
Tipos de trajectória
Existe dois tipos de trajectórias, que são: Rectilíneo (uniforme,
acelerado e retardado) e Curvilíneo (uniforme, acelerado e retardado).
1. Trajectória rectilínea
Rectilínea: quando os pontos ocupados pela partícula ao longo do
tempo, definem uma recta.
2. Trajectória curvilínea
Curvilínea: quando os pontos ocupados pela partícula ao longo do
tempo, definem uma curva circular parabólica.
Ex: Um parque, uma rotunda, etc.
Vector: é um segmento de recta orientada que tem uma seta num dos
seus extremos; o segmento de recta indica a direcção, o comprimento do
segmento indica o módulo e a seta indica o sentido.
C.O
C.A
H
= Cosα
C. A
H
= Senα
C. O
a2 = ax2 + ay2
𝐚𝟐 + 𝐛𝟐 = 𝐜 𝟐 : Teorema de Pitágoras
𝑎 = √𝑎𝑥 2 + 𝑎𝑦2
Exercício 1 – Um carro se desloca do ponto A para o ponto B, sabendo que
o ponto A é igual a 0km e o ponto B é igual a 100km. Qual é o seu
deslocamento?
Resolução
S = S – S0
S = 100km – 0km
S = 100km
Resposta: O deslocamento do ponto A para ponto B é de 100km.
Actividades
1. O que é o deslocamento?
R: Deslocamento: é a medida feita em linha recta entre o ponto de partida e
o ponto de chegada de um móvel.
𝟐
𝟏
𝟎 𝟏𝟏 𝟐 𝟑 𝟒 𝐱
𝟒0
𝟑0
𝟐0
𝟏0
𝐭 (𝐬)
𝟎 𝟏 𝟐 𝟑 𝟒 𝟓
x = x0+v. t
x = 5 + 2.10
x = 5 + 2.10
x = 5 + 20
x = 25 (m)
x = x0−v. t
x = 20 − 10.1
x = 20 − 10
x = 10 (m)
x = 20 − 10t (m)
t =?
x = 15m 20 − 10t = 15
10t = 20 − 15
10t = 5
5
t = = 0,5 (s)
10
Actividades
Exercício 1– Lei das posições de uma partícula no MRU é dado pela
equação seguinte: 𝐱 = 𝟏𝟎𝟎 − 𝟓𝟎𝐭 (𝐦)
a) Indique a posição inicial, a velocidade e o sentido do movimento.
x = x0+v. t
x = 100 − 50t (m)
Comparando duas equações temos:
x0 = 100m
v = −50m/s
v < 0: O corpo desloca-se no sentido negativo da trajectória.
Resolução
∆𝑆
vm =
∆𝑡
450𝑘𝑚 450
vm = =
21ℎ−15ℎ 6
vm = 75𝑘𝑚/h
Resposta: A velocidade média do avião é de 75km/h.
Tipo de Aceleração
1- Aceleração acelerado: é o movimento em que há aumento da
velocidade (a > 0);
2- Aceleração retardado: é o movimento no qual ocorre a diminuição
da velocidade (a < 0).
𝑥 2 4 4
1
𝒗 = 𝒗0+𝐚𝐭 3
𝑣 = 4 − 2.0 = 4m/s
𝑣 = 4 − 2.2 = 0m/s 2
1 2 3 4 𝑡 (s)
(𝑣−𝑣.) (𝑣−𝑣.)
x − x0= v0 +
𝑎 2𝑎
(𝑣−𝑣.)
x − x0= Equação de Torricelli
2𝑎
𝑣−𝑣.
S= 𝑣2 – 𝑣02 = 2as
2𝑎
b) O deslocamento percorrido.
𝑣 − 𝑣. 20 − 10 400 − 100 300
S= = = = = 30m
2𝑎 2.5 10 10
Exercício 2 – Um corpo desloca-se numa estrada rectilineo aumenta a sua
velocidade de 10m/s em 2s. Determine:
a) A aceleração do movimento.
𝑣−𝑣. 10−0 10
a= = = = 2m/s2
𝑡 5 5
𝑣2 – 02 = 2.2.100
𝑣2 = 4.100
𝑣 = √400 = 20m/s
Subtema: 1.2. Movimentos rectilíneos
Sumário: Representação e Interpretação de gráficos.
Como se trata de uma função do 1º grau, o seu gráfico é uma recta que
pode assumir diferentes formas de acordo com o sinal da aceleração (a> 0 ou
a <0).
V0
0 t
Velocidade inicial positiva
v
0 t
v0
00 t
Subtema: 1.2. Movimentos rectilíneos
Sumário: Deslocamento no movimento rectilíneo uniformemente
variado.
b) Equação da distância
𝐚𝒕𝟐 𝐠𝒕𝟐
S = v0t + ------------------------------------------------ h = v0t +
𝟐 𝟐
d) Equação de Torricelli
𝐯 – 𝐯.2 = 𝟐𝐚𝐒---------------------------------------------------- 𝐯2 – 𝐯.2 = 𝟐𝐠𝐲
2
Tema 2 – Electrostática
Subtema: 2.1. Fenómenos Electrostáticos
Sumário: Os fenómenos electrostáticos e a sua importância.
Princípio da electrostática
Existem dois importantes princípios da electrostática:
a) Princípio da atracção e repulsão: são cargas eléctricas de mesmo
sinal se repelem e de sinal contrário se atraem.
Ex:
+ −
+ +
Onde:
Q: carga eléctrica (C)
𝐧: quantidade de cargas elementares (𝐧 = 𝟏, 𝟐, 𝟑, 𝟒, …)
𝐞: carga eléctrica elementar (𝐞 = 𝟏, 𝟔. 𝟏𝟎-19C).
Processo de electrização
Existem três processos de electrização dos corpos:
a) Electrização por atrito – quando dois corpos inicialmente neutros
são atritados, se electrizam, um corpo ficará com carga positiva (+) e
o outro com carga negativa (−)
Tipos de cargas
Convenciona-se a existência de dois tipos de cargas:
a) Cargas eléctricas positivas – são dois corpos que se repelem
mutuamente.
Ex: + −
Determinar o nº de electrões
Para determinar o número de electrões é necessário o cálculo de
partículas atómicas para indicar a quantidade de protões (no núcleo),
electrões (na electrosfera) e neutrões (no núcleo) presentes em um átomo
ou ião qualquer.
Tipo de electroscópio
Existem dois tipos de electroscópio que são mais comuns:
a) Pêndulo electrostático – é aquele que é formado por um suporte,
uma base isolada que não conduz corrente eléctrica e por um fio de
ceda com uma esfera metálica pendurada.
Ex: A bola electrizada positivamente, aproxima-se dela o material
desconhecido. Se esta esfera atrair-se para o outro, esta estará electrizada
negativamente.
Funcionamento do electroscópio
O electroscópio funciona da seguinte maneira:
Aproxima-se um material electrizado da esfera condutora, pelo
processo de indução, as cargas do mesmo sinal do material electrizado
são repelidas para as duas folhas metálicas;
Como as folhas ficam carregadas com cargas de mesmo sinal, elas
tendem a se afastar, ou seja, cargas de mesmo sinal se repelem.
Características do electroscópio
Este aparelho possui duas características essenciais para poder ser
electroscópio:
Deve estar isolado electricamente na terra.
Precisa demonstrar de forma visível quando está neutro e carregado
electricamente.
Importância do electroscópio
O electroscópio é de grande importância no meio científico desde
fenómenos radioactivos até a aplicação na indústria e as de papéis.
Subtema: 2.1. Fenómenos Electrostáticos
Sumário: Estrutura dos átomos. O electrão
Estrutura do átomo
Os átomos: são partículas infinitamente pequenas que constituem toda
matéria no Universo.
O electrão
O electrão (do grego élekton, âmbar, do símbolo 𝑒– ou 𝛽–), foi a
primeira partícula subátomicas descoberta pelo J. J. Thomson em 1897.
O electrão desempenha um papel essencial em muitos fenómenos
físicos, tais como: a electricidade, o magnetismo e a condutividade
térmica. Também importante em muitas aplicações tecnológicas, tais como:
a electrónica, a soldagem, os tubos de raios catódicos, a microscopia
electrónica, etc.
Onde:
+𝐪: a carga aumentou a densidade eléctrica da região em que apareceu.
−𝐪: a carga diminuiu a densidade eléctrica da região em que apareceu.
𝐐: carga total.
A
Subtema: 3.1. Energia eléctrica e suas manifestações
Sumário: Diferença de potencial eléctrico. Unidades de medida da
Diferença de potencial.
R U
𝐔
𝐑= ou 𝐔 = 𝐑. 𝐈
𝐈
Onde:
R: resistência ()
U: diferença de potencial eléctrico (V)
I: intensidade de corrente eléctrica (A)
b) 2ª Lei de Ohm
Esta lei estabelece que a resistência eléctrica de um material é
directamente proporcional ao seu comprimento e inversamente proporcional
à sua área de secção transversal e é representada pela seguinte fórmula: 𝐑 =
𝐋
𝐩 .
𝐀
Onde:
R: resistência ()
P: resistividade do condutor (depende do material e de temperatura) – ((.m)
L: comprimento (m)
A: área de secção transversal (mm2)
Essas duas leis podem ser expressas por uma única fórmula.
Representado por respectivamente a resistência, o comprimento e a área de
𝐥
secção transversal de um condutor, temos: 𝐑 = 𝐩 .
𝐒
Tipos de reostatos
Existem vários tipos de reostatos.
O tipo rotativo é o mais usado em aplicações de controle de potência.
Na maioria das vezes estes reostatos estão usando uma construção aberta,
mas tipos fechados também estão disponíveis.
Associação de condutores
Um condutor é representado por um dos dois modos indicados na
figura 122. Os condutores podem ser associados de dois modos: em série, e
em paralelo (ou em derivação).
Associação em série
É aquela na qual os condutores são ligados de maneira que o fim de
cada um coincida com o início do seguinte (fig.123).
2ª Diferença de potencial
Sendo a diferença de potencial entre os extremos do primeiro
condutor e i a intensidade de corrente, a potência dissipada nesse primeiro
condutor
Conclusão
Seguintes propriedades:
1 – Todos os resistores contidos no circuito serão percorridos pela mesma
corrente elétrica. Isso acontece pelo fato de a corrente elétrica dispor somente
de um caminho para fluir através do circuito. Sendo assim, para a corrente
elétrica da associação em série, temos:
i1= i2=i3=⋯=in=i
2 – A diferença de potencial nos terminais da associação em série é igual à
soma das diferenças de potencial medidas entre os terminais de cada um dos
resistores associados, isto é, a ddp total aplicada através de um circuito em
série divide-se entre os dispositivos elétricos individuais, de modo que a
soma das quedas de voltagem nos resistores individuais é igual à ddp total
mantida pela fonte.
UAB= U1+U2+U3+⋯+Un
3 – A corrente elétrica que atravessa o circuito enfrenta a resistência do
primeiro dispositivo resistivo, a resistência do segundo, a do terceiro, e assim
por diante, de modo que a resistência total do circuito à corrente é a soma
das resistências individuais que existem ao longo do circuito. Assim,
podemos dizer que a resistência equivalente a uma associação em série de
resistores é igual à soma das resistências dos resistores associados.
Requivalente = R1+R2+R3+⋯+Rn
Como sabemos, de forma geral, a potência pode ser calculada por meio
da razão entre o trabalho realizado e o intervalo de tempo decorrido durante
sua realização. Portanto, utilizaremos aqui a definição de trabalho realizado
pela força elétrica:
Legenda:
P – potência média (W)
τ – trabalho (J)
Δt – intervalo de tempo (s)
Potência é uma grandeza física escalar medida em watts (W). Pode ser
definida como a taxa de realização de trabalho a cada segundo ou como o
consumo de energia por segundo.