S U M Á R I O

Capítulo 12 – Cargas Elétricas

1 – Introdução 1

2 – Princípios da Eletrostática 1

3 – Condutores e Isolantes 2

4 – Processos de Eletrização 2

5 – Eletroscópio 7

6 – Unidades de Carga Elétrica 8

7 – Lei de Coulomb 8

8 – Apêndice – Noções de Equilíbrio Eletrostático 9

Capítulo 13 – Campo Elétrico

1 – Introdução 12

2 – Entendendo como um Campo de Forças atua 12

3 – Definição do Vetor Campo Elétrico 13

4 – Características do Vetor Campo Elétrico 13

5 – Campo Elétrico gerado por uma Carga Puntiforme 14

6 – Linhas de Força do Campo Elétrico 14

7 – Densidade Superficial de Cargas 16

8 – O Poder das Pontas 16

9 – Campo Elétrico Uniforme 16

10 – Cargas sujeitas a Campos Elétricos Uniformes 17

11 – Polarização de um isolante (dielétrico) 18

12 – O significado Físico da Permissividade Elétrica e 18

13 – Como a Água Dissolve Substâncias Polares ? 19

- Pensando em classe 20

- Pensando em casa 25

- Hora de Revisar 32

Capítulo 14 – Trabalho e Energia no Campo Eletrostático

1 – Por que estudar Trabalho e Energia em Eletrostática ? 35

2 – Forças Conservativas e Função Potencial 35

3 – Energia Potencial em Campos Coulombianos 35

4 – Entendendo Fisicamente a Energia Potencial Elétrica 36

5 – O Referencial da Energia Potencial Elétrica 39

6 – Energia Potencial Elétrica de um Sistema de Partículas 40

7 – Número de Ligações elétricas num Sistema de Partículas 41

8 – Energia Potencial de uma Partícula do Sistema 41

9 – O Conceito de Potencial 42

10 – Cálculo do Potencial Elétrico num Campo Criado por uma Partícula Eletrizada 43

11 – Potencial num Ponto Causado por Duas ou Mais Partículas 45

12 – Equipotenciais 46

13 – Trabalho em Superfícies Eqüipotenciais 46

14 – Propriedades do Campo Elétrico 46

15 – Espontaneidade e Trabalho 47

16 – Partícula Abandonada num Campo Elétrico 47

17 – Trajetória da Carga 47

18 – Diferença de Potencial Entre Dois Pontos 48

19 – Campo Elétrico do Condutor Esférico 48

20 – Cálculo do Campo Elétrico Causado por Distribuições Esféricas de Cargas 49

21 –Campo Elétrico no interior de uma Esfera isolante 51

22 – Potencial Criado por um Condutor Eletrizado de qualquer formato 52

23 – Potencial Criado por um Condutor Esférico Isolado 53

24 – Condutores Esféricos Ligados entre Si 53

25 – O Potencial Elétrico da Terra 54

26 – O Pára-Raios 55

27 – Cálculo do Potencial Elétrico de uma Esfera Não-Isolada (induzida) 55

28 – Blindagem Eletrostática 57

29 – Entendendo Matematicamente o Poder das Pontas 57

- Pensando em classe 58

- Pensando em casa 65

- Hora de Revisar 73

Capítulo 15 – Circuitos Elétricos

1 - O Divisor de Corrente Simples 75

2 - O Divisor de Corrente Composto 76

3 - Cálculo de Diferenças de Potencial em Circuitos 76

4 - Método Renato Brito para Simplificação de Circuitos Elétricos 77

5 - Equivalência entre Elementos Lineares 77

6 - Interpretando o Coeficiente Angular da Característica 78

7 - Interpretando a Corrente de Curto-Circuito icc na Curva Característica 78

- Pensando em classe 84

- Pensando em casa 90

- Hora de Revisar 99

Capítulo 16 – Capacitores

1 – Introdução 102

2 – Visão geral de um Capacitor 102

3 – Estudo do Capacitor Plano 102

4 – Rigidez Dielétrica 104

5 – Energia Armazenada no Capacitor 104

6 – Associação de Capacitores 104

7 – Circuito R-C Paralelo 105

8 – Circuito R-C série - Como um capacitor se carrega ? 106

9 – Associação de Dielétricos 106

- Pensando em classe 108

- Pensando em casa 111

- Hora de Revisar 115

Capítulo 17 – Interações entre Cargas Elétricas e campos Magnéticos

1 – Ímãs 121

2 – O Campo Magnético 121

3 – O Campo Magnético da Terra 122

4 – Campo Magnético Uniforme 123

5 – Ação do Campo magnético Sobre uma Agulha Imantada 124

6 – Ação do Campo magnético Sobre Cargas Elétricas 124

7 – Orientação da Força Magnética Fm 124

8 – Trajetória de Cargas Elétricas em Movimento em Campos Magnéticos Uniformes 125

9 – O Filtro de Velocidades 127

10 – O Espectrômetro de Massa 128

11 – O Trabalho Realizado pela Força Magnética 128

12 – Trajetória de Cargas Elétricas em Movimento em Campo Magnético B não-Uniforme 129

13 – Leitura Complementar: Os Aceleradores de Partículas 130

- Pensando em classe 133

- Pensando em casa 138

- Hora de Revisar 145

Capítulo 18 – Campo Magnéticos Gerados por Correntes Elétricas

1 – A Corrente Elétrica é Fonte de Campo Magnético 147

2 – Campo Gerado por Corrente Retilínea 147

3 – Campo Gerado por Corrente Circular (Espira Circular) 148

4 – Campo Magnético Gerado por um solenóide 149

5 – Influência da Permeabilidade m Magnética do Meio 150

6 – Força Magnética Sobre Correntes Elétricas 150

7 – Aplicações de Forças Magnéticas Agindo Sobre Correntes Elétricas 151

8 – Forças Magnéticas entre dois Condutores Retilíneos e Paralelos 154

9 – A Definição do Ampère 154

- Pensando em classe 155

- Pensando em casa 161

Capítulo 19 – Magnetismo Indução Eletromagnética

1 – A Grande Descoberta 167

2 – Fluxo do Campo Magnético ( Æ ) 167

3 – Variação do Fluxo de Indução 168

4 – Indução Eletromagnética 168

5 – Lei de Lenz e o sentido da corrente induzida (Princípio da Conservação da Energia) 170

6 – Lei de Faraday-Neumann 171

7 – A Força Eletromotriz (Fem) de Movimento 173

8 – A Fem e (volts) de Movimento – Com Base na Lei de Faraday 174

9 – Análise Energética do Processo 175

10 – Correntes de Foucault e os Freios Magnéticos 177

11 – O Transformador 178

- Pensando em classe 180

- Pensando em casa 185

- Hora de Revisar 191

Capítulo 20 – Movimento Harmônico Simples

1 – Introdução 193

2 – MHS 193

3 – Oscilador Harmônico 193

4 – Energia Mecânica no MHS 194

5 – Relação entre o MHS e o MCU 195

6 – Funções Horárias 195

7 – Diagramas Horários 196

8 – Período (T) e Constante Elástica (k) 196

9 – Associação de Molas 196

- Pensando em Classe 198

- Pensando em Casa 202

- Hora de Revisar 207

Capítulo 21 – O N D A S

1 – Introdução 209

2 – Ondas 209

3 – Natureza das Ondas 210

4 – Tipos e Classificações das Ondas 210

5 – Velocidade e Comprimento de Onda 211

6 – Função de Onda 212

7 – Fenômenos Ondulatórios 213

8 – Ondas unidimensionais 214

9 – Ondas Estacionárias 216

10– Ondas bidimensionais 217

11– A Experiência de Young da Dupla Fenda 222

12– Ondas tridimensionais 223

13– Velocidade do Som 224

14– Altura, Intensidade e Timbre 224

15– Freqüências Naturais e Ressonâncias 225

16– Cordas vibrantes 226

17– Tubos Sonoros 228

18– Efeito Doppler 229

- Pensando em classe 232

- Pensando em casa 242

- Hora de Revisar 255

Capítulo 22 – Física Moderna – Parte 1 (Noções de Física Quântica)

1 – Uma Visão Geral Sobre a História da Física Quântica 259

2 – O mundo Quântico 260

3 – Max Planck e o Estudo do Corpo Negro 260

4 – O Efeito Fotoelétrico 261

5 – O estudo Experimental do Efeito Fotoelétrico 262

6 – Conflitos com a Física Clássica 262

7 – A Explicação de Einstein para o Efeito Fotoelétrico 262

8 – O Efeito Fotoelétrico na Prática 263

9 – Observações e Conclusões 264

10 – A Dualidade da Luz 265

11 – Unidade Prática de Energia: o elétron-volt (eV) 265

12 – O átomo 265

13 – O modelo atômico de Bohr 266

14 – Transições Eletrônicas Causadas por Incidência de Radiação Eletromagnética 267

- Pensando em classe 268

- Pensando em casa 271

• Complementos Finais (Termologia, Análise Dimensional) 279
• Lista de Revisão Geral com Gabarito 285
• GABARITO COMENTADO – Questões de Casa 338