FÍSICA PROF. NELSON BEZERRA

PROF.ª RISÔLDA FARIAS2ªEJA FASE

Unidade IVSer humano e saúde

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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Aula 16.1ConteúdoRelatividade e efeito fotoelétrico

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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HabilidadeCompreender as noções de Física Moderna, analisando a teoria da relatividade e o efeito fotoelétrico.

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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REVISÃO

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Radiação de corpo negro

Ondas eletromagnéticas:As ondas são pulsos energéticos que se propagam no espaço transportando energia. 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.

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.

REVISÃO

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O que é um corpo negro?

Um corpo negro é, então, um corpo que absorve toda a radiação incidente sobre ele, ou seja, ele não é capaz de refletir a radiação incidente.

REVISÃO

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DESAFIO DO DIA

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Aplicação

Você sabe como ocorre o funcionamento das portas de shoppings que se abrem sozinhas, sistemas de alarme que ligam e desligam automaticamente e como funcionam as esteiras de supermercado?

DESAFIO DO DIA

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AULA

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Movimento do universo

1. Introdução à Física Moderna

Física Clássica: Física desenvolvida antes de 1900.

AULA

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1.Introdução à Física Moderna

Física Clássica: Física desenvolvida antes de 1900.

Física Moderna: Física desenvolvida de 1900 até os dias atuais.

AULA

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1.Introdução à Física Moderna

Física Clássica: Física desenvolvida antes de 1900.

Física Moderna: Física desenvolvida de 1900 até os dias atuais.

Física Moderna: mudança radical de alguns conceitos físicos (quebra de paradigmas).

AULA

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1.Introdução à Física Moderna

Física Clássica: Física desenvolvida antes de 1900.

Física Moderna: Física desenvolvida de 1900 até os dias atuais.

Física Moderna: mudança radical de alguns conceitos físicos (quebra de paradigmas).

Física Moderna: rápido progresso tecnológico.

AULA

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AULA

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Física moderna

3. Alguns nomes importantes na Física Moderna:

Albert Einstein;

Relatividade Especial – Mecânica

Efeito Browniano: átomos existem

Quantum de luz: fóton

Albert Einstein

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Louis Victor (De Broglie):

Foi um físico francês que contribuiu para a formulação da Teoria da Mecânica quântica.

Louis Victor (De Broglie)

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Max Planck:

É considerado o pai da física quântica e um dos físicos mais importantes do século XX. Planck foi laureado com o Nobel de Física de 1918, por suas contribuições na área da física quântica.

Max Planck

AULA

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Werner Heisenberg:

Foi um famoso físico, laureado com o Prémio Nobel da Física e um dos fundadores da Mecânica Quântica.

Werner Heisenberg

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Niels Bohr:

Foi um físico dinamarquês cujos trabalhos contribuíram decisivamente para a compreensão da estrutura atômica e da física quântica.

Niels Bohr

AULA

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Ernest Rutherford:

Foi um físico e químico neozelandês, que pesquisando o urânio descobriu a emissão de raios alfa e beta, deixando grande contribuição para a moderna teoria atômica.

Ernest Rutherford

AULA

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Marie Curie:

A primeira mulher do mundo a ganhar um prêmio Nobel. As conquistas de Marie incluem a teoria da radioatividade (termo que ela mesma cunhou), técnicas para isolar isótopos radioativos e a descoberta de dois elementos, o polônio e o rádio.

Marie Curie

AULA

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4. A Física Moderna apoia-se basicamente em duas teorias:

Teoria dos Quanta (Max Planck) – 1900;

Teoria da Relatividade (Albert Einstein) – 1905.

AULA

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5. Um pouco de estudo da língua na Física:

O que é Quanta?

Quanta é o plural de quantum, palavra latina que significa “quantidade”.

Max Planck

AULA

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6. Efeito Fotoelétrico

Quando uma radiação eletromagnética incide sobre a superfície de um metal, elétrons podem ser arrancados dessa superfície. É o efeito fotoelétrico. Os elétrons arrancados são chamados fotoelétrons.

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Ou seja, o efeito fotoelétrico é a emissão de elétrons de um material, geralmente metálico, quando ele é submetido à radiação eletromagnética.

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7. Mas o que vem a ser célula fotoelétrica?

São dispositivos que têm a capacidade de transformar energia luminosa, seja ela proveniente do Sol ou de qualquer outra fonte, em energia elétrica. Essa célula pode funcionar como geradora de energia elétrica ou mesmo como sensor capaz de medir a intensidade luminosa, como nos casos das portas de shoppings.

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AULA

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AULA

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Efeito Fotoelétrico

AULA

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Explicação de Einstein

Aplicações

Nas células fotoelétricas (fotocélulas), a energia luminosa se transforma em corrente elétrica. Diversos objetos e sistemas utilizam o efeito fotoelétrico.

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Aplicações

Nas células fotoelétricas (fotocélulas), a energia luminosa se transforma em corrente elétrica. Diversos objetos e sistemas utilizam o efeito fotoelétrico.

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Diversos objetos e sistemas utilizam o efeito fotoelétrico, por exemplo:

• as televisões (de LCD e plasma);

• os painéis solares;

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• as reconstituições de sons nas películas de um cinematógrafo;

• as iluminações urbanas;

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• os sistemas de alarmes;

• as portas automáticas;

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• os aparelhos de controle (contagem) dos metrôs.

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AULA

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Motivações para uma nova teoria

Teoria da Relatividade

A Teoria da Relatividade foi desenvolvida no início do século XX pelo físico alemão Albert Einstein, um dos cientistas mais notáveis e brilhantes de todos os tempos.

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A Relatividade transformou-se em uma das teorias mais importantes da Física, sendo a base para as posteriores demonstrações realizadas na Física, tais como a unidade do espaço e do tempo, da matéria e da energia e a equivalência entre as forças de gravidade e os efeitos da aceleração de um sistema.

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Postulados da Relatividade:1. Primeiro postulado (princípio da relatividade)

As leis que governam as mudanças de estado em quaisquer sistemas físicos tomam a mesma forma em quaisquer sistemas de coordenadas inerciais.

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2. Segundo postulado (invariância da velocidade da luz)

A luz tem velocidade invariante igual a c em relação a qualquer sistema de coordenadas inercial.Relatividade - contração do espaço-tempo.

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Aplicação prática no cotidiano

Uma aplicação prática da Teoria da Relatividade é encontrada em um instrumento comumente utilizado atualmente, presente nos automóveis, celulares, aviões, navios etc.: o GPS, capaz de determinar a posição na Terra com alta precisão.

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Aplicação prática da Teoria da Relatividade. O Sistema de posicionamento Global (GPS), por exemplo, que hoje é utilizado por milhões de pessoas (motoristas, pilotos, alpinistas, velejadores, navegadores etc.) para localização na terra, é de fato uma realização dessa nova visão de espaço e de tempo introduzida por Einstein.

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Mesmo fatos corriqueiros, como a cor amarelada do ouro ou o caráter líquido do Mercúrio à temperatura ambiente (fato bem conhecido para quem já usou um termômetro de Mercúrio caseiro, cuja escala é determinada por uma coluna desse metal), só podem ser explicados com o uso de ideias provenientes da Teoria da Relatividade.

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1. Para explicar o efeito fotoelétrico, Einstein, em 1905, apoiou-se na hipótese de que:

a) a energia das ondas eletromagnéticas é quantizada.b) o tempo não é absoluto, mas depende do referencial em

relação ao qual é medido.c) os corpos contraem-se na direção de seu movimento.d) os elétrons em um átomo somente podem ocupar

determinados níveis discretos de energia.e) a velocidade da luz no vácuo corresponde à máxima

velocidade com que se pode transmitir informações.

DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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2. Quais são os postulados da relatividade?

DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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3. A figura abaixo descreve um fenômeno físico, esse experimento contribuiu para a descoberta da dualidade onda-partícula da luz. Como é chamado esse fenômeno:

DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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a) Efeito luminoso.

b) Energia de ionização dos metais.

c) Emissão de radiação por um corpo aquecido.

d) Descrição da ligação química entre elementos metálicos.

e) Efeito fotoelétrico.

DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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