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FÍSICA III

ELETRICIDADE, MAGNETISMO
E ÓTICA

Apresentação

Sumário Eletricidade

Sumário Magnetismo
e Eletromagnetismo

Sumário Ótica

5ª ed.
2007


APRESENTAÇÃO

    A Física é o mais belo instrumento para compreender o mundo em que vivemos. Partindo desse princípio, seu estudo deveria se tornar um aprendizado agradável; porém o que vemos é uma abordagem demasiadamente matemática (com fórmulas e cálculos), que apavoram os alunos, antes mesmo de terem tempo de considerar a Física uma ciência viva e aplicável.Não queremos com isso, dizer que o instrumental matemático não seja necessário para quantizar os fenômenos Físicos. Até porque, algumas Universidades ainda exploram somente este lado matemático em questões de vestibular, como algumas das abordadas neste livro, por essa razão, e que, infelizmente, pouco ou nada tem a ver com os fenômenos Físicos ou da vida diária.

A experiência de mais de vinte e cinco anos com alunos do Ensino Médio, na disciplina de Física, nos fez refletir sobre esse assunto, e nos leva a questionar que método, eu, professor, devo aplicar para fazer com que o meu aluno adquira o gosto pela disciplina. Por isso, acreditamos que, ao iniciar cada assunto com uma pesquisa ou questionamento, mostrando, na prática, os fenômenos Físicos e seus porquês, o aluno poderá construir a sua aprendizagem, avançando e resolvendo os problemas propostos e situações reais. Dessa maneira, adquire o gosto pela Física porque entende “o que faz” e “para que faz”.

Neste livro, apresentamos a Eletricidade, Magnetismo e Óptica com sugestões de pesquisa inicial, práticas para tornar as aulas de Física mais atrativas. Além disso, os exercícios resolvidos e as questões propostas levam o aluno a analisar, na prática, as aplicações daquilo que estudou, bem como ter uma visão de questões das provas de Física dos Vestibulares que as Universidade exploraram nos últimos anos, desse assunto.

 

Tapera, março de 2007.

Prof. R. Vicente Werlang


SUMÁRIO ELETRICIDADE



CAPÍTULO I

Carga Elétrica

1.1. Relação entre Eletricidade e a Teoria Atômica............... 5
1.2. Corpos Eletricamente Carregados - Corpos Eletrizados.........6
1.3. Condutores e Isolantes...................................... 7
1.4. Processo de Eletrização..................................... 7
1.5. Eletroscópios............................................... 9
1.6. Lei de Coulomb............................................. 10
1.7. Carga Elétrica Elementar................................... 11
1.8. Questões................................................... 12
1.9. Práticas................................................... 14

CAPÍTULO II

Campo Elétrico e Potencial Elétrico

2.1. Campo Elétrico Criado por uma Carga Puntiforme ou Pontual.. 17
2.2. Vetor Campo Elétrico....................................... 17
2.3. Campo Elétrico Criado por mais de uma Carga................ 18
2.4. Campo Elétrico Uniforme.................................... 20
2.5. Potencial Elétrico......................................... 20
2.6. Superfície Equipotencial................................... 22
2.7. Equilíbrio Eletrostático................................... 22
2.8. Campo e Potencial numa Esfera Carregada.................... 23
2.9. Questões................................................... 24
2.10. Práticas.................................................. 27

CAPÍTULO III

Capacitores

3.1. Definição................................................. 29
3.2. Medida da Capacitância ou Capacidade Eletrostática........ 29
3.3. Energia Armazenada........................................ 29
3.4. Associação de Capacitores................................. 30
3.5. Questões.................................................. 32

CAPÍTULO IV

Corrente Elétrica

4.1. Definição................................................. 35
4.2. Tipos de Corrente Elétrica................................ 35
4.3. Intensidade de Corrente Elétrica.......................... 35
4.4. Elementos Necessários para uma Corrente Elétrica.......... 36
4.5. Primeira Lei de Ohm....................................... 36
4.6. Substâncias Ôhmicas e Não-ôhmicas......................... 36
4.7. Segunda Lei de Ohm - Resistência Elétrica................. 36
4.8. Medidores Elétricos....................................... 38
4.9. Associação de Resistores.................................. 38
4.10. Circuitos em Capacitores................................. 42
4.11. Questões................................................. 44
4.12. Práticas................................................. 47

CAPÍTULO V

Circuitos Elétricos

5.1. Gerador................................................... 49
5.2. Elementos do Gerador...................................... 51
5.3. Potência Elétrica e Energia Elétrica...................... 52
5.4. Cálculo da Energia ....................................... 52
5.5. Equação do Gerador........................................ 53
5.6. Gráfico do Gerador........................................ 53
5.7. Associação de Geradores................................... 53
5.8. Força Contra-Eletromotriz-Receptores...................... 55
5.9. Leis de Kirchhoff e de Ohm – Generalizada................. 56
5.10. Fusível e Disjuntor...................................... 59
5.11. Questões................................................. 60

SUMÁRIO MAGNETISMO E ELETROMAGNETISMO

CAPÍTULO VI

Magnetismo
6.1. Histórico................................................. 65
6.2. Ímãs...................................................... 65
6.3. Campo Magnético .......................................... 65
6.4. Lei das Ações Magnéticas.................................. 66
6.5. O Campo Geomagnético e a Bússola.......................... 66
6.6. Inseparabilidade dos Pólos Norte e Sul.................... 67
6.7. Questões.................................................. 67
6.8. Práticas.................................................. 68

CAPÍTULO VII

Eletromagnetismo

7.1. Histórico................................................ 73
7.2. A Experiência de Oersted................................. 73
7.3. Direção e Sentido do Campo Criado pela Corrente Elétrica. 73
7.4. Módulo da Indução Magnética do Campo..................... 74
7.5. Força que um Campo Magnético Exerce sobre uma
Carga Elétrica ................................................75
7.6. Movimento de uma Carga em um Campo Magnético Uniforme.... 76
7.7. Força Eletromagnética.................................... 78
7.8. Força Magnética sobre Corrente Elétrica.................. 78
7.9. Fluxo Magnético.......................................... 79
7.10. Transformador........................................... 82
7.11. Questões................................................ 83

 


SUMÁRIO ÓPTICA

CAPÍTULO VIII

Óptica Geométrica

8.1. Questionamentos Iniciais................................ 89
8.2. Conceitos Fundamentais.................................. 89
8.3. Principais Fenômenos da Superfície de Separação
entre dois Meios Ópticos..................................... 90
8.4. Princípios da Óptica Geométrica......................... 90
8.5. Reflexão................................................ 92
8.6. Refração................................................ 97
8.7. Óptica da Visão........................................ 105
8.8. Questões............................................... 108
8.9. Práticas............................................... 113

CAPÍTULO IX

Óptica Física

9.1. Questionamentos Iniciais............................... 121
9.2. A Natureza da Luz...................................... 121
9.3. Luz e Cor.............................................. 125
9.4. Questões............................................... 127
9.5. Práticas............................................... 129
Bibliografia................................................ 133


 


 

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