8º ANO Ensino Fundamental

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Bruno Faria Freire
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E n s in o F o r t e e d e R e s u l t a do s Centro Educacio nal Juscelino K ub itschek APOSTILA G uar á e Valp ar aíso 3º Bimestre F Í S I C A 8º ANO Ensino Fundamental Data: / / Turno: Estudante:

1 E n s in o F o r t e e d e R e s u l t a do s Centro Educacio nal Juscelino K ub itschek APOSTILA G uar á e Valp ar aíso 3º Bimestre F Í S I C A 8º ANO Ensino Fundamental Data: / / Turno: Estudante: Turma: A B C Ondas Ondulatória é a parte da Física que estuda as ondas, ou seja, qualquer perturbação (pulso) que se propaga em um meio. Chamamos de Fonte qualquer objeto que possa criar ondas. A onda é somente energia, pois ela só faz a transferência de energia cinética da fonte, para o meio. Portanto, seja ela qual onda for, não transporta matéria. As ondas podem ser divididas em dois grupos: GIL/2013 Ondas mecânicas Ondas Eletromagnéticas Para o entendimento básico das características básicas de todas essas ondas, iniciamos o nosso estudo pelas ondas mecânicas. Quando deixamos cair uma pedra em um lago, a energia, associada ao movimento da pedra, é transferida para as partículas adjacentes da água, em forma de pressão, formando o que se convencionou chamar de "onda mecânica". Essa onda mecânica se desloca como um círculo em expansão. Imaginando várias pedras caindo em intervalos regulares (três pedras por segundo, por exemplo), poderemos visualizar a criação de uma série de círculos concêntricos (de mesmo centro), todos se deslocando da mesma forma que o primeiro. No caso do exemplo, poderemos ver 3 círculos se formando a cada segundo. Quanto maior a frequência de pedras caindo, maior será o número de ondas em um mesmo intervalo de tempo, o que definirá a frequência dessas ondas. Assim se jogarmos trinta pedras em um minuto, teremos trinta cristas de onda (circulares) em um intervalo de um minuto, o que nos dará a frequência de 30 ondas por minuto. A Frequência da onda (que é a característica mais importante da onda) é o número de ondas inteiras (ou ciclos) em uma unidade de tempo, por exemplo: se em um minuto temos 120 ondas inteiras, a frequência será de 120 ciclos por minuto, porém essa não é a unidade padrão a ser usada. A unidade padrão que deve ser usada, não é ciclos por minuto, nem ciclos por hora e sim ciclos por segundo. Quanto maiores forem as pedras, ou quanto maior a força com que essas pedras são lançadas sobre a água, maior a altura dessas ondas, o que vai definir outro parâmetro básico e comum a todas as ondas, que é a sua altura, intensidade ou nível.

3 COLÉGIO JK EXERCÍCIOS FÍSICA 3º BIMESTRE/2013 8º ANO ENSINO FUNDAMENTAL É possível que o termo RADIAÇÃO, a princípio, pareça um pouco estranho. Com certeza, você já deve tê-lo visto associado à acidentes nucleares ou usinas atômicas. O que ocorre é uma confusão de termos, ou melhor, trata-se de um mesmo termo aplicado à coisas diferentes. IRRADIAR significa emitir, espalhar, projetar etc. Pode ser aplicado à diversas situações ou fenômenos diferentes. O Sol irradia luz. O Papa irradia bondade (sentido figurado) e assim por diante. Já RADIAÇÃO é aquilo que é IRRADIADO por alguma coisa. Pode ser aplicado às várias formas de luz ou à feixes de partículas ATÔMICAS. Nas reações nucleares que ocorrem dentro de um reator de uma Usina Nuclear é emitida energia sob várias formas diferentes. Parte na forma de partículas como prótons, nêutrons e elétrons e parte na forma de luz invisível, neste caso chamada de radiação eletromagnética do tipo RADIAÇÃO GAMA e RADIAÇÃO X, ou simplesmente RAIOS GAMA e RAIOS-X que, ao contrário da RADIAÇÃO INFRAVERMELHA ou RADIAÇÃO VISÍVEL, são muito perigosas. Figura 1 - Espectro eletromagnético Em cima temos as ondas com frequências menores e em baixo as ondas com maiores frequências. Importante: repare que a faixa de frequência que envolve a luz visível é bem pequeno. 3

5 COLÉGIO JK EXERCÍCIOS FÍSICA 3º BIMESTRE/2013 8º ANO ENSINO FUNDAMENTAL Atualmente chama-se espectro eletromagnético à faixa de frequências e respectivos comprimentos de ondas que caracterizam os diversos tipos de ondas eletromagnéticas. As ondas eletromagnéticas no vácuo têm a mesma velocidade, modificando a frequência de acordo com espécie e, consequentemente, o comprimento de onda. CARACTERÍSTICAS DAS PRINCIPAIS RADIAÇÕES Ondas de Rádio "Ondas de rádio" é a denominação dada às ondas desde frequências muito pequenas, até (Hz) Hertz, acima da qual estão os raios infravermelhos. As ondas de rádio são geradas por osciladores eletrônicos instalados geralmente em um lugar alto, para atingir uma maior região. Logo o nome "ondas de rádio" inclui as microondas, as ondas de TV, as ondas curtas, as ondas longas e as próprias bandas de AM e FM. Ondas de rádio propriamente ditas As ondas de rádio propriamente ditas, que vão de 10 5 Hz a 10 9 Hz, têm comprimento de onda grande, o que permite que elas sejam refletidas pelas camadas da atmosfera superior (ionosfera). Estas ondas, além disso, têm a capacidade de contornar obstáculos como árvores, edifícios, de modo que é relativamente fácil captá-las num aparelho rádio-receptor. Ondas de TV As emissões de TV são feitas a partir de 5x10 7 Hz (ou 50 MHz). É costume classificar as ondas de TV em bandas de frequência (faixa de frequência), que são: VHF : very high frequency (54 MHz à 216 MHZ è canal 2 à 13) UHF : ultra-high frequency (470 MHz à 890 MHz è canal 14 à 83) SHF : super-high frequency EHF : extremely high frequency VHFI : very high frequency indeed As ondas de TV não são refletidas pela ionosfera, de modo que para estas ondas serem captadas a distâncias superiores a 75 Km é necessário o uso de estações repetidoras. 5

6 COLÉGIO JK EXERCÍCIOS FÍSICA 3º BIMESTRE/2013 8º ANO ENSINO FUNDAMENTAL Microondas Microondas correspondem à faixa de mais alta frequência produzida por osciladores eletrônicos. Frequências mais altas que as microondas só as produzidas por oscilações moleculares e atômicas. As microondas são muito utilizadas em telecomunicações. As ligações de telefone celular e programas de TV recebidos "via satélite" de outros países são feitas com o emprego de microondas. As microondas também podem ser utilizadas para funcionamento de um radar. Uma fonte emite uma radiação que atinge um objeto e volta para o ponto onde a onda foi emitida. De acordo com a direção em que a radiação volta pode ser descoberta a localização do objeto que refletiu a onda. Luz visível Nosso olho só tem condições de perceber frequências que vão de 4,3x10 14 Hz a 7x10 14, faixa indicada pelo espectro como luz visível. Nosso olho percebe a frequência de 4,3x10 14 Hz como a cor vermelha. Frequências abaixo desta não são visíveis e são chamados de raios infravermelhos, que têm algumas aplicações práticas, como nos controles remotos. Raios X A frequência de 7x10 14 Hz é vista pelo olho como cor violeta. Frequências acima desta também não são visíveis e recebem o nome de raios ultravioleta. Têm também algumas aplicações. Os raios X foram descobertos, em 1895, pelo físico alemão Wilhelm Röntgen. Os raios X têm frequência alta e possuem muita energia. São capazes de atravessar muitas substâncias embora sejam detidos por outras, principalmente pelo chumbo. Os raios X são capazes de impressionar uma chapa fotográfica e são muito utilizados em radiografias, já que conseguem atravessar a pele e os músculos da pessoa, mas são retidos pelos ossos. Os raios X são também bastante utilizados no tratamento de doenças como o câncer. Têm ainda outras aplicações: na pesquisa da estrutura da matéria, em Química, em Mineralogia e outros ramos. 6

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Radiação Electromagnética

1- DEFINIÇÃO Radiação Electromagnética As ondas eletromagnéticas são uma combinação de um campo elétrico e de um campo magnético que se propagam através do espaço transportando energia. A luz visível é