Ao final dessa aula você
• Conhecerá o início do estudo da eletricidade e magnetismo
• Saberá de alguns dos cientistas que tiveram um papel no desenvolvimento essa área
• Relembrará o desenvolvimento dos principais modelos atômicos
• Verificará a relação entre esse desenvolvimento e a origem do Universo
Primeiras observações da eletricidade• Por volta de 600 a.C. o filósofo
grego Tales de Mileto notou que ao se atritar pele animal com o âmbar, ele passava a atrair objetos leves, tais como palha, pelos e penas.
• Ele notou também que se o âmbar fosse atritado por tempo suficiente, uma faísca saltaria dele.
• Âmbar, em grego, é ’eléktro’.
Primeiras observações do magnetismo
Foi também Tales que observou que certo minério da região da Magnésia, província grega, tinha a capacidade de atrair pedaços de ferro. O minério é a magnetita, imã natural.
William Gilbert (1544 – 1603)
• Físico e médico inglês• Primeiro a estudar o
magnetismo sistematicamente
• Propôs que a Terra se comportava com um imã ao atrair a agulada bússola
Otto von Guericke (1602 - 1686)
• Físico alemão• Em 1672 construiu a
primeira máquina de eletrização por atrito
Luigi Galvani (1737 – 1798)• Médico e físico italiano• Observou a relação entre os
impulsos nervosos e a corrente elétrica
Alessandro Volta (1745 – 1827) • Físico italiano• Em 1801, a partir dos
estudos de Galvani, construiu a primeira pilha elétrica, capaz de gerar energia a partir de reações químicas
Benjamin Franklin (1706 – 1790)• Foi, entre muitas coisas,
cientista• No famoso experimento da pipa,
demonstrou que os relâmpagos eram descargas elétrica
• Inventou o para-raios
Hans Christian Oersted (1777 – 1851)
• Físico e químico dinamarquês
• Relacionou a eletricidade com o magnetismo, dando início ao eletromagnetismo
Eletromagnetismo• Eletricidade e magnetismo permaneceram como fenômenos distintos até
a experiência de Hans C. Oersted, em 1820.
Michael Faraday (1791 – 1867)
• Inglês, foi um dos físicos mais influentes de todos os tempos
• Observou e estudou o fenômeno da indução magnética
James Clerk Maxwell (1831 – 1879)• Físico e matemático escocês• Reuniu matematicamente os
princípios da eletricidade e magnetismo conhecidos, unificando-os em 4 equações, consideradas, na eletricidade, o que as leis de Newton são na mecânica
• Juntou a eletricidade, luz e outras radiações como formas de diferentes do mesmo fenômeno
• Seus estudos serviram de base para a Teoria da Relatividade, de Einstein
Evolução dos modelos atômicosDemócrito (460 a 370 a.C.) com seu professor Leucipo, foram oscriadores da teoria atômica, ou do atomismo.
De acordo com essa teoria, tudo o que existe é composto porelementos indivisíveis chamadosátomos (do grego, "a", negação e "tomo", divisível; átomo= indivisível)
Aristóteles e outros filósofos acreditavam que a matéria era contínua, isto é, poderia ser dividida infinitamente
Evolução dos modelos atômicos
Demócrito – 400 aCDalton – 1800Thomson – 1900 Rutherford – 1911 Bohr – 1913
O modelo atômico atualé o resultado de umasérie de intuições e descobertas, que tiveraminício com Leucipo e Demócrito, filósofosgregos.
John Dalton (1766 – 1844)
Em 1808, Dalton propôs a teoriado modelo atômico, onde o átomo é uma minúscula esferamaciça, impenetrável, indestrutível, indivisível e semcarga.
Todos os átomos de um mesmo elemento químicosão idênticos. Seu modelo atômico foi chamado de modelo atômico da bola de bilhar.
Joseph John Tomson (1856 – 1940)
Em 1904, Thomson descobriu o elétron ao observar que a corrente elétrica pode fluir mesmo no vácuo. A essa partículaque podia transportar a energia elétrica chamou de elétron. Com isso, concluiu que os átomos seriam uma matriz positiva, incrustada com partículas negativas, semelhante a um pudim de ameixas.
Ernest Rutherford (1871 – 1937) Rutherford em 1911, demonstrou que o átomo era compostode um núcleo sólido, onde a maior parte da massa estáconcentrada, com oselétrons girando aoseu redor, como um sistema planetário.
Niels Bohr (1880 – 1962) Pelo modelo de Rutherford, oselétrons eventualmente cairiam no núcleo, pois perdem energia ao se moverem. Niels Bohr, na década de 1920, aprimorou o modelo de Rutherford por propor que oselétrons permanecem em camadas, ou níveis, em um estado energéticoque não se altera, aplicando osprincípios da mecânica quântica, de Plank e Einstein.Os ganhos ou perdas de energia se dão em quantidades finitas (quanta) chamadas fótons. Ao ganhar um quantum, saltam para a camadaacima, e perdem um fóton ao irempara uma camada inferior.
O começo de tudo – O Big Bang
No início, apenas léptons, quarks e bósons
13 a 14 bilhões de anos atrás; a Terra e o Sol têm cerca de 4,5 bilhões de anos
O Modelo PadrãoO Modelo Padrão tenta sistematizar o conhecimento adquirido sobre as partículas subatômicas e as interaçõesfundamentais da natureza
Interações básicas que se estabeleceram• Todas as diferentes forças observadas na Natureza
podem ser entendidas em termos de quatro interações básicas:– Interação nuclear forte (ou hadrônica);– Interação eletromagnética;– Interação nuclear fraca;– Interação gravitacional.
• Certas partículas participam das quatro interações, enquanto outras participam de apenas algumas delas.
• A teoria que identifica essas partículas e especifica suas interações é o Modelo Padrão da Física de Partículas.