FÍSICA EJA2ª FASE

PROF. NELSON BEZERRA

PROF.a RISÔLDA FARIAS

Unidade IVSer humano e saúde

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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Aula 15.2ConteúdoOndas eletromagnéticas e radiação do corpo negro

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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HabilidadeCompreender as ondas eletromagnéticas e radiação do corpo negro e suas aplicações.

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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MagnetismoExistem as forças que “vemos” agindo (como quando empurramos uma cadeira) e outras que sabemos existir mas que não “vemos” (como a gravitacional). Assim como a gravidade e a eletricidade, o magnetismo é um fenômeno natural e invisível. Percebemos apenas os seus efeitos, ou seja, a ação da força magnética.

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O magnetismo também está intimamente ligado à eletricidade. A quase totalidade dos aparelhos elétricos e eletrônicos se utiliza da interação entre magnetismo e eletricidade, que chamamos de eletromagnetismo.Na aula de hoje e na Unidade IV, estudaremos as principais características do magnetismo e alguns conceitos e aplicações básicas do eletromagnetismo.

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EletromagnetismoPropriedades elétricas e magnéticas da matéria, em particular as relações estabelecidas entre elas.

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ImãsOs ímãs artificiais também são subdivididos em: permanentes, temporais ou eletroímãs.

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Tipos de materiais • Paramagnéticos: são materiais que são fracamente

atraídos pelos ímãs, possuindo elétrons desemparelhados que se movem na direção do campo magnético diminuindo a sua energia. Exemplo: madeira, couro e óleo.

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• Ferromagnéticos: são fortemente atraídos pelos ímãs.

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• Diamagnéticos: são aqueles que são repelidos pelos ímãs. O campo magnético se alinha em direção oposta ao do ímã, causando a repulsão.

REVISÃO

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Aplicação do Magnetismo

DESAFIO DO DIA

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Qual a semelhança entre uma fita cassete, um bilhete de metrô e um cartão magnético?

DESAFIO DO DIA

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ChromaOnda eletromagnética

AULA

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Ondas eletromagnéticas

Ondas eletromagnéticas:As ondas são pulsos energéticos que se propagam no espaço transportando energia. Elas podem ser de dois tipos:a) Ondas mecânicas: quando precisam de um meio material para se propagar.b) Ondas eletromagnéticas: que podem se propagar no vácuo. São exemplos dessas ondas: as ondas de rádio, de TV, celulares, internet, micro-ondas, raios x, etc.

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Plano de vibração da onda elétrica

Eixo depropagação

do raioluminoso

Plano de vibração da onda magnética

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Ondas eletromagnéticasLuz artificial

Rádio de pilha Luz natural

Televisão

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CHROMAOndas eletromagnéticas

AULA

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Como são formadasAs ondas eletromagnéticas são formadas pela combinação de campos elétricos e magnéticos. Elas foram descritas por um conjunto de equações formulado por James C. Maxwell. Ao final do século XIX, Maxwell demonstrou que uma carga elétrica oscilante tinha a capacidade de gerar campos magnéticos oscilantes.

James C. Maxwell (1831 - 1879)

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Campo Magnético

Campo Elétrico

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Velocidade de uma onda eletromagnéticaMaxwell também afirmou que a velocidade de uma onda eletromagnética, no vácuo, tem o mesmo valor que a velocidade da luz no vácuo, 3.108 m/s. Essa descoberta fez com que Maxwell suspeitasse que a luz era um tipo de onda eletromagnética, o que foi confirmado por Hertz alguns anos mais tarde.

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= c

lComprimento da onda

Onda

distância

c = velocidade da luz . 3 x 108 m/s

f

AULA

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Características das ondas eletromagnéticas:As características das ondas eletromagnéticas são as seguintes:São geradas pela interação de campos magnéticos e elétricos variáveis;Os campos elétrico e magnético são perpendiculares entre si, portanto, as ondas eletromagnéticas são do tipo transversal;A velocidade de propagação dessas ondas no vácuo é c = 3 . 108 m/s, a mesma da luz.

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Plano de vibração da onda elétrica

Plano de vibração da onda magnética

Eixo depropagação

do raioluminoso

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Possuem, assim como as ondas mecânicas:a) Período: tempo decorrido para uma oscilação completa.b) Frequência: número de oscilações por unidade de tempo - é o inverso da frequência.c) Comprimento de onda: distância entre duas cristas consecutivas.

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Eletromagnetismo

AULA

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O espectro eletromagnético:Nossos olhos são sensíveis às ondas eletromagnéticas compreendidas num certo intervalo de comprimento de onda, que vai de 400 nm até 700 nm, aproximadamente.Esse intervalo é chamado de espectro visível do espectro eletromagnético:

AULA

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AULA

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O que é um corpo negro? Nosso senso comum diz que corpo negro é um objeto de cor preta que tem como propriedade absorver praticamente toda a luz incidente sobre ele. Esta definição está perto da definição correta, vamos apenas estendê-la e considerar todo tipo de radiação.

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Um corpo negro é, então, um corpo que absorve toda a radiação incidente (por isso é negro na temperatura ambiente) sobre ele, ou seja, ele não é capaz de refletir a radiação incidente.

AULA

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Radiação do corpo negroÉ definido como corpo negro todo aquele que emite um espectro de radiação universal que depende apenas de sua temperatura, não de sua composição. Este tipo de corpo absorve toda a radiação que incide sobre eles. Daí a denominação corpo negro.Ou seja, a radiação de corpo negro, ou radiação térmica, é a radiação emitida por qualquer corpo a partir de sua energia interna. As características desta radiação dependem apenas da Temperatura absoluta do corpo.

AULA

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AULA

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Radiação do corpo negroObserve a figura 01:Figura 01: representação de um corpo negro perfeito que não reflete a radiação, considerando-o a temperatura de 0K.

radiação incidente(absorção total)

corpo negro ideal

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Na figura 02 uma temperatura alta:Figura 02: representação de um corpo negro a uma temperatura alta, próxima de 10³K.Neste caso, o corpo emite radiação na faixa de frequência da luz visível.

corpo negro ideal

radiação incidente(absorção total) radiação emitida

pelo corpo

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Radiação do corpo negro

corpo negro ideal

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Radiação do corpo negro

corpo negro ideal

radiação incidente(absorção total)

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Radiação do corpo negro

corpo negro ideal

radiação incidente(absorção total) radiação emitida

pelo corpo

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Fita cassete, bilhete de metrô, cartão magnético: o que há de comum?O bilhete e a fita funcionam por magnetismo elétrico. É como se as informações fossem gravadas em pequenos ímãs, organizados por eletricidade. O cartão de banco funcionam com o mesmo processo, portanto, se você tem um não o deixe perto de ímãs.

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Aplicação:Radio, televisão e telefone celular são meios de comunicação que utilizam ondas eletromagnéticas, as quais têm a(s) seguinte(s) propriedade(s):

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A luz é uma onda eletromagnética (não precisa de meio material para se propagar).

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Transversal (direção de propagação é perpendicular à direção de oscilação).

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Variações no campo magnético produzem campos elétricos variáveis. Onda não transporta matéria, apenas energia.

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