REFERÊNCIA NOVA EDIÇÃO EM APOIO AO PROFESSOR FÍSICA 1º ANO Unidade 1 – Introdução à Física ..................................................8 Unidade 3 – Dinâmica ............................................................. 116 CAPÍTULO 1 CAPÍTULO 6 CAPÍTULO 2 Física, ciência da natureza ................................................. 10 1. Ciências da natureza ....................................................... 11 2. Ciência e religião na sociedade ...................................... 13 3. Ciência, tecnologia e ética .............................................. 14 Integre o aprendizado ..................................................... 19 Física tem história: História do método científico............ 20 Física e sociedade: Ciência e arte .................................... 21 Medidas ............................................................................... 22 1. A importância das medições .......................................... 23 2. Grandezas físicas e medidas .......................................... 23 3. Grandezas escalares e grandezas vetoriais .................. 25 4. Representações de medidas .......................................... 30 Integre o aprendizado ..................................................... 34 Física tem história: O Nordeste contra o quilo: a revolta do quebra-quilos..... 36 Laboratório: Medindo volumes de corpos com forma irregular ........... 37 Vestibular e Enem........................................................... 38 Para explorar .................................................................. 41 CAPÍTULO 7 Unidade 2 – Cinemática ............................................................42 CAPÍTULO 3 CAPÍTULO 4 CAPÍTULO 5 Movimento uniforme ........................................................... 44 1. O movimento depende do referencial ............................ 45 2. Cinemática escalar ......................................................... 45 3. Cinemática vetorial ......................................................... 49 4. Movimento uniforme (MU) .............................................. 54 5. Gráficos do movimento uniforme................................... 56 Integre o aprendizado ..................................................... 61 Física tem história: Galileu e o nascimento da ciência moderna ..................... 63 Física e sociedade: Educação no trânsito ........................ 64 Laboratório: Velocidade escalar média ............................ 65 Movimento uniformemente variado .................................. 66 1. Movimentos com velocidade variável ........................... 67 2. Lançamento oblíquo ....................................................... 80 Integre o aprendizado ..................................................... 83 Física e esporte: Paraquedista supera barreira do som em salto recorde de queda livre ........................... 85 Física e sociedade: Stephen Hawking deixa de lado a cadeira de rodas para experimentar a gravidade zero..... 86 Laboratório: Aceleração e Movimentos Uniformemente Variados ....... 87 Movimento circular ............................................................. 88 1. Introdução ........................................................................ 89 2. Movimento circular uniforme (MCU) ............................. 96 3. Transmissão de movimento circular ........................... 101 Integre o aprendizado ................................................... 103 Física tem história: A história da roda ............................ 105 Física e tecnologia: Primeiro satélite brasileiro completa 21 anos em órbita ............................................. 106 Laboratório: Investigação do movimento circular uniforme .............................................................. 107 Vestibular e Enem......................................................... 108 Para explorar .............................................................. 113 Projeto 1: A representação do movimento da Lua ......... 114 CAPÍTULO 8 CAPÍTULO 9 Forças e leis de Newton ................................................... 118 1. Força como interação ................................................... 119 2. A inércia e a primeira lei de Newton ........................... 122 3. O princípio fundamental da dinâmica e a segunda lei de Newton ............................................... 124 4. O princípio da ação e reação e a terceira lei de Newton ................................................ 131 5. Aplicações das leis de Newton ..................................... 143 6. Forças no movimento circular...................................... 155 Integre o aprendizado .................................................. 158 Física tem história: A amplitude de Newton ................. 162 Física e biomecânica: Contribuições biomecânicas ao público da terceira idade ............................................. 163 Laboratório: Coeficiente de atrito estático ..................... 164 Impulso e colisões ............................................................ 166 1. Quantidade de movimento............................................ 167 2. Colisões ......................................................................... 176 Integre o aprendizado .................................................. 182 Física tem história: Criação do cinto de segurança de três pontos faz 50 anos ............................ 185 cidadania: Texto 1 – Quem anda colado é adesivo! / Texto 2 – Amassamento de carros ................................... 186 Laboratório: Colisões intrigantes.................................... 187 Energia e trabalho ............................................................ 188 1. Energia e trabalho ......................................................... 189 2. Trabalho de uma força .................................................. 192 3. Energia cinética ............................................................ 198 4. Energia potencial e forças conservativas ................... 201 5. Energia mecânica.......................................................... 206 6. Conservação da energia total ....................................... 214 7. Potência e rendimento .................................................. 216 Integre o aprendizado .................................................. 220 Física e Geografia: A força dos ventos ........................... 224 Laboratório: A lata energética ........................................ 225 Gravitação ......................................................................... 226 1. Os primeiros modelos cosmológicos........................... 227 2. Leis do movimento planetário...................................... 233 3. Lei da gravitação universal ........................................... 237 4. Movimento dos satélites artificiais .............................. 240 Integre o aprendizado .................................................. 243 Física tem história: Brahe, Kepler e a órbita dos planetas ............................ 245 Física e evolução da vida: A Terra sem a Lua ................ 246 Vestibular e Enem......................................................... 247 Para explorar ............................................................... 257 29 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • FÍSICA Unidade 4 – Estática................................................................ 258 CAPÍTULO 10 CAPÍTULO 11 Equilíbrio ........................................................................... 260 1. Relação entre equilíbrio e força ................................... 261 2. Torque ............................................................................ 262 3. Centro de massa ........................................................... 264 4. Alavancas ....................................................................... 266 Integre o aprendizado ................................................... 270 Física tem história: As estátuas da ilha de Páscoa ....... 272 Laboratório: Experimento 1 – Centro de gravidade do corpo humano / Experimento 2 – Equilíbrio estático do corpo humano .............................................................. 273 Estudo dos fluidos ............................................................. 274 1. O que são fluidos .......................................................... 275 2. Grandezas básicas no estudo dos fluidos ................... 276 3. Princípios básicos no estudo dos fluidos..................... 283 4. Alguns fenômenos que envolvem fluidos líquidos...... 294 Integre o aprendizado ................................................... 296 Física tem história: A invenção do avião ........................ 299 Física e Química: Embolia gasosa .................................. 300 Física e sociedade: As forças no avião ..........................................................301 Experimento 1 – Densidade 1 / Experimento 2 – Densidade 2 / Experimento 3 – Pressão.................................................. 302 Vestibular e Enem......................................................... 304 Para explorar ............................................................... 307 Projeto 2: Física e segurança .....................................308 Apêndice ...................................................................... 310 Glossário ..................................................................... 312 Respostas dos exercícios ........................................... 319 Siglas das universidades ............................................334 Referências bibliográficas ......................................... 335 30 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • SUMÁRIO NOVA EDIÇÃO FÍSICA 2º ANO Unidade 1 – Calorimetria ............................................................8 Unidade 2 – Termodinâmica ..................................................... 88 CAPÍTULO 1 CAPÍTULO 6 Estudo dos gases ................................................................. 90 1. O que é um gás ............................................................... 91 2. Transformações termodinâmicas ................................. 92 3. Equação de estado dos gases ideais ............................. 99 4. Modelo molecular de um gás ...................................... 104 Integre o aprendizado .................................................. 108 Física tem história: A descoberta que mudou a humanidade......................... 111 Física e sociedade: Pressão atmosférica – o peso do ar .112 Laboratório: Constante universal dos gases (R) ........... 113 CAPÍTULO 7 Leis da termodinâmica...................................................... 114 1. A termodinâmica e a Revolução Industrial ................. 115 2. A primeira lei da termodinâmica ................................. 118 3. A segunda lei da termodinâmica ................................. 128 4. Ciclo de Carnot .............................................................. 131 5. Entropia ......................................................................... 133 6. Máquinas térmicas ....................................................... 135 Integre o aprendizado .....................................................139 Física tem história: A chegada da luz ............................. 142 Física e sociedade: A última pergunta . ........................... 143 Laboratório: Entropia........................................................ 144 Vestibular e Enem .......................................................... 145 Para explorar ...................................................................149 Projeto 1: Calor, meio ambiente e qualidade de vida ..... 150 CAPÍTULO 2 CAPÍTULO 3 CAPÍTULO 4 CAPÍTULO 5 Temperatura e calor ........................................................... 10 1. Conceitos básicos............................................................ 11 2. Medidas de temperatura ............................................... 13 Integre o aprendizado .................................................... 17 Física tem história: As primeiras medições de calor ...... 18 Física e sociedade: O termômetro digital ......................... 19 Processos de transmissão de calor .................................. 20 1. Tipos de processos de transferência de calor............... 21 2. Transferência de calor por condução ............................ 22 3. Transferência de calor por convecção ........................... 25 4. Transferência de calor por irradiação ........................... 28 Integre o aprendizado .................................................... 30 Física tem história: A relação entre a temperatura do Universo e a formação da matéria................................ 32 Física e sociedade: O efeito estufa .................................... 33 Física e ecologia: Por que respeito os céticos do aquecimento global ..................................... 34 Laboratório: Termômetro de bulbo................................... 35 O calor e a variação de temperatura ................................. 36 1. Variação de temperatura ............................................... 37 2. Capacidade térmica ....................................................... 37 3. Calor específico .............................................................. 38 4. O calor específico da água ............................................. 41 5. Equilíbrio térmico e a variação de temperatura ........... 43 Integre o aprendizado .................................................... 46 Física tem história: Joseph Black ..................................... 47 sociedade: O calor específico e seu uso na conservação de alimentos ................................................. 48 Laboratório: Construção de um calorímetro ................... 49 O calor e a mudança de estado ......................................... 50 1. Os estados físicos da matéria ........................................ 51 2. Principais mudanças de estado físico ........................... 52 3. Calor latente .................................................................... 53 4. Equilíbrio térmico e mudanças de estado .................... 55 5. Curvas de aquecimento e de resfriamento ................... 57 6. Diagrama de fases ......................................................... 59 Integre o aprendizado .................................................... 61 Física tem história: Em busca da era glacial ................... 63 Física e sociedade: Calota polar no Ártico nunca foi tão pequena ................... 64 Laboratório: Medida das curvas de fusão e de solidificação do gelo.................................................... 65 Dilatação............................................................................... 66 1. Dilatação e contração térmica ....................................... 67 2. Dilatação dos sólidos ..................................................... 68 3. Dilatação dos líquidos .................................................... 74 4. Dilatação dos gases ....................................................... 77 Integre o aprendizado .................................................... 79 Física tem história: Latas para Napoleão ......................... 81 Física e sociedade: DNIT .................................................... 82 Laboratório: Experimento de dilatação ............................ 83 Vestibular e Enem . ........................................................ 84 Para explorar ................................................................ 87 Unidade 3 – Oscilações, ondas e acústica............................... 152 CAPÍTULO 8 Oscilações .......................................................................... 154 1. Movimento oscilatório e vibratório .............................. 155 2. Movimento harmônico simples (MHS)......................... 157 3. Pêndulo simples ........................................................... 166 4. Análise energética de um sistema massa-mola.................................................. 168 5. Movimento oscilatório amortecido .............................. 170 Integre o aprendizado ......................................................172 Física tem história: A Terra gira!...................................... 174 Laboratório: Determinação de g por meio do período de um pêndulo simples.................................. 175 CAPÍTULO 9 Ondas ................................................................................. 176 1. Pulso e onda .................................................................. 177 2. Características das ondas ........................................... 178 3. Representação de ondas bidimensionais.................... 180 4. Fenômenos ondulatórios ............................................. 184 Integre o aprendizado ................................................... 190 Física tem história: O rádio no mundo ............................ 193 Física e sociedade: Terremoto atinge estados do Sudeste e Sul do Brasil no dia 22 de abril de 2008 ........ 194 Laboratório: Fazendo onda ............................................. 195 CAPÍTULO 10 Acústica .............................................................................. 196 1. Ondas sonoras............................................................... 197 2. Qualidades fisiológicas do som ................................... 199 3. Efeito Doppler-Fizeau .................................................. 205 4. Sons musicais................................................................ 208 Integre o aprendizado ................................................... 219 Física tem história: As contribuições de Pitágoras para a Física do som ................................... 222 Física e Biologia: O que “dizem” os psitacídeos ............. 192 Física e sociedade: Perigo nos decibéis ......................... 224 Vestibular e Enem........................................................ 225 Para explorar ................................................................ 227 31 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • FÍSICA Unidade 4 – Óptica .................................................................. 228 CAPÍTULO 11 Reflexão da luz................................................................... 230 1. Modelos para a luz ........................................................ 231 2. Reflexão da luz: tipos e leis .......................................... 233 3. Espelhos ........................................................................ 235 4. As cores ......................................................................... 252 Integre o aprendizado .................................................. 254 Física tem história: A magia dos espelhos ..................... 260 Física e sociedade: A reflexão como inspiração poética – o espelho de Narciso ........................................ 261 Laboratório: Lei da reflexão / Relógio de Sol ................. 262 CAPÍTULO 12 Refração da luz ................................................................. 264 1. O que é refração da luz ................................................. 265 2. Leis da refração da luz.................................................. 266 3. Reflexão total ................................................................ 273 4. Dispersão da luz ........................................................... 276 Integre o aprendizado ................................................... 282 Física tem história: A grande evolução da ótica – os séculos XVII e XVIII ...................................... 284 Física e sociedade: Aplicação da fibra óptica ................. 285 Laboratório: Observando a refração / Simulação do pôr do sol ................................................... 286 CAPÍTULO 13 Lentes esféricas ................................................................ 288 1. Lentes ............................................................................ 289 2. Distância focal e vergência de uma lente .................... 294 3. Formação de imagens com lentes esféricas .............. 298 4. Equações das lentes ..................................................... 301 5. Alguns instrumentos ópticos ....................................... 303 Integre o aprendizado ................................................... 306 Física tem história: As descobertas astronômicas de Galileu ........................ 308 Física e Geografia: O heliógrafo I e II .............................. 309 Física e sociedade: O senhor microscópio...................... 310 Laboratório: Determinação da distância focal de uma lente............... 311 CAPÍTULO 14 O olho humano................................................................... 312 1. O olho humano como instrumento óptico ........................................................... 313 2. Defeitos da visão ........................................................... 318 3. A percepção das cores ................................................. 322 4. O olho humano e a máquina fotográfica...................... 323 Integre o aprendizado ................................................. 325 Física e biomecânica: Olho biônico ................................. 287 Física e sociedade: Um fotógrafo cego .......................... 328 CAPÍTULO 15 Óptica física ........................................................................ 330 1. Luz, fonte de energia..................................................... 331 2. Onda eletromagnética .................................................. 331 3. O espectro eletromagnético ......................................... 332 4. Polarização da luz ........................................................ 335 5. Interferência da luz ....................................................... 337 6. Difração da luz............................................................... 340 7. Emissão e absorção de luz e as cores ........................ 342 8. A luz como fótons .......................................................... 343 9. Fenômenos de emissão de luz ..................................... 346 Integre o aprendizado .................................................. 348 Física e sociedade: Física no museu de arte: a ciência das imagens e das cores................................... 352 Laboratório: Fenômenos da óptica física........................ 353 Vestibular e Enem......................................................... 354 Para explorar ............................................................... 361 Projeto 2: Física, medicina e saúde.............................362 Apêndice ......................................................................364 Glossário ......................................................................366 Respostas dos exercícios ............................................373 Siglas de universidades ..............................................390 Referências bibliográficas ..........................................391 32 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • SUMÁRIO NOVA EDIÇÃO FÍSICA 3º ANO Unidade 1 – Eletricidade .............................................................8 CAPÍTULO 1 CAPÍTULO 2 CAPÍTULO 3 CAPÍTULO 4 Carga elétrica ...................................................................... 10 1. Carga elétrica: história, modelo atômico e propriedades ..................................................... 11 2. Condutores e isolantes .................................................. 15 3. Processos de eletrização ................................................ 17 4. Mais partículas elementare............................................ 25 Integre o aprendizado .................................................... 27 Física tem história: O incrível mundo da Física moderna ................................. 30 Física e Geografia: Desvendando os fascínios do raio ..... 31 Física e sociedade: Aplicações eletrostáticas .................................................... 32 Laboratório: Estudo dos efeitos eletrostáticos................. 33 CAPÍTULO 5 Unidade 2 – Eletromagnetismo .............................................. 152 Campo e força elétrica ........................................................ 35 1. Força elétrica .................................................................. 36 2. Campo elétrico ............................................................... 39 3. Energia potencial elétrica ............................................... 49 4. Potencial elétrico ............................................................ 50 Integre o aprendizado ..................................................... 52 Física tem história: Cientistas de todos os tempos – Alessandro Volta .......... 56 Física e sociedade: O potencial de repouso de uma célula .............................. 57 Laboratório: Percebendo o campo elétrico ...................... 58 CAPÍTULO 6 Corrente elétrica. ................................................................ 59 1. Corrente elétrica e condutividade em metais ............... 60 2. Resistencia elétrica e a primeira lei de Ohm ............... 63 3. Resistividade elétrica e a segunda lei de Ohm.............. 67 4. Eletricidade, resistência e choques elétricos ............... 70 5. Variação da resistência elétrica com a temperatura .... 74 6. Potência elétrica ............................................................. 75 7. Resistencia elétrica e efeito joule ................................. 77 8. Cálculo de consumo elétrico ......................................... 78 Integre o aprendizado ..................................................... 80 Física tem história: Rãs e pilhas elétricas........................ 82 Física e tecnologia: Pequenos habitantes de um mundo próximo ................... 83 Física e sociedade: Resistividade elétrica do solo e do subsolo terrestres .............................................. 84 Laboratório: Circuito com reostato .................................. 85 CAPÍTULO 7 Circuitos elétricos ............................................................... 87 1. Definição de circuitos elétricos ...................................... 89 2. Associação de resistores ............................................... 94 3. Circuitos residenciais ................................................... 101 4. Geradores ...................................................................... 105 5. Receptores .................................................................... 109 6. Leis de Kirchhoff .......................................................... 115 7. Ponte de Wheatstone .................................................... 116 Integre o aprendizado .................................................. 118 Física tem história: A persistência de Ohm .................... 122 Física e sociedade: Gatos de energia representam mais de 50% nas inspeções da Coelba ........................... 123 Laboratório: Associação de resistores............................ 124 Capacitores ........................................................................ 125 1. Capacitores ................................................................... 126 2. Associação de capacitores ........................................... 131 Integre o aprendizado .................................................. 137 Física tem história: Um histórico dos capacitores ......... 141 Física e sociedade: O flash eletrônico da máquina fotográfica ...................... 142 Laboratório: Garrafa de Leyden (acumulador de cargas) .................................................... 143 Vestibular e Enem ....................................................... 144 Para explorar ............................................................... 151 CAPÍTULO 8 Campo e força magnética ................................................. 154 1. Magnetismo em ímãs e bússolas ................................ 155 2. Campo magnético ........................................................ 159 3. Força magnética ........................................................... 170 4. Galvanômetros e motores elétricos ............................. 177 Integre o aprendizado ................................................... 179 Física tem história: O campo magnético ......................................................... 182 Física e sociedade: Formação da imagem no tubo de uma TV ...................... 183 Laboratório: Motor elétrico caseiro ............................... 184 Indução eletromagnética .................................................. 186 1. A descoberta da indução eletromagnética .................. 187 2. Fluxo magnético ........................................................... 190 3. Lei de Faraday ............................................................... 191 4. Leis de Maxwell ............................................................ 201 5. Ondas eletromagnéticas .............................................. 202 6. Radiações corpusculares ............................................. 218 Integre o aprendizado ................................................... 220 Física tem história: James Clerk Maxwell ..................... 226 Física e astronomia: Alma, maior projeto astronômico da Terra, começa a funcionar........................................... 227 Física e astronomia: Os silenciosos ruídos do Universo...228 Laboratório: Freio eletromagnético ............................... 229 Produção e consumo de energia...................................... 230 1. O que é energia ............................................................. 231 2. Usinas geradoras de eletricidade ............................... 235 3. O caminho da energia: das usinas às residências ................................................ 249 4. O problema da escassez mundial de energia ............. 253 Integre o aprendizado ...................................................... 259 Física tem história: Urbanização, energia e eletricidade ............................... 262 Laboratório: Aquecedor solar caseiro ............................ 263 Vestibular e Enem........................................................ 264 Para explorar ................................................................ 273 Projeto 1: A Física como profissão .................................. 274 33 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • FÍSICA Unidade 3 – Física moderna ................................................... 276 CAPÍTULO 9 CAPÍTULO 10 A Física do “muito pequeno” ............................................ 278 1. Estrutura da matéria..................................................... 279 2. Física quântica............................................................... 285 3. A Física das partículas elementares............................ 297 4. Física nuclear ................................................................ 300 Integre o aprendizado ................................................... 308 Física tem história: O prêmio Nobel e Madame Curie... 311 Física e sociedade: Contribuições do pensamento físico ............................... 312 Laboratório: Investigar o funcionamento de uma célula fotoelétrica ................................................ 313 A Física do “muito grande” ............................................... 314 1. Medidas astronômicas ................................................. 315 2. Modelos cosmológicos iniciais ..................................... 316 3. Estrelas .......................................................................... 322 4. Teoria da relatividade ................................................... 327 5. Modelo padrão do Universo .......................................... 331 Integre o aprendizado ................................................... 338 Física tem história: Einstein nos trópicos....................... 340 Física e sociedade: Um novo desafio para a Física: a unificação das forças fundamentais ............................ 341 Laboratório: A constante de Hubble ............................... 342 Vestibular e Enem........................................................ 343 Para explorar .............................................................. 351 Projeto 2: Física clássica e Física moderna: duas visões que influenciam nossa época ................ 352 Apêndice ......................................................................354 Glossário ......................................................................356 Respostas dos exercícios ...........................................362 Siglas de universidades ..............................................383 Referências bibliográficas .........................................387 34 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • SUMÁRIO NOVA EDIÇÃO FÍSICA BOX PARTE I Introdução à Física..............................................................12 1. Ciências da natureza....................................................14 2. A importância das medições .......................................18 3. Grandezas físicas e medidas ......................................18 4. Grandezas escalares e grandezas vetoriais ............ 20 5. Representações de medidas .......................................25 Integre o aprendizado .................................................29 CAPÍTULO 7 Gravitação ................................................................... 180 1. Os primeiros modelos cosmológicos .......................181 2. Leis do movimento planetário ..................................187 3. Lei da gravitação universal .......................................191 4. Movimento dos satélites artificiais...........................194 Integre o aprendizado ............................................... 197 Vestibular e Enem .................................................... .198 Unidade 1 – Cinemática ......................................................30 Unidade 3 – Estática.......................................................... 202 CAPÍTULO 1 CAPÍTULO 8 Movimento uniforme. ................................................... 32 1. O movimento depende do referencial ....................... 33 2. Cinemática escalar. .................................................... 33 3. Cinemática vetorial. .....................................................37 4. Movimento uniforme (MU) .......................................... 42 5. Gráficos do movimento uniforme ............................. .44 Integre o aprendizado ................................................. 49 Movimento uniformemente variado ............................ 50 1. Movimentos com velocidade variável .........................51 2. Lançamento oblíquo ................................................... 64 Integre o aprendizado ................................................. 67 CAPÍTULO 2 CAPÍTULO 3 Movimento circular ...................................................... 68 1. Introdução .....................................................................69 2. Movimento circular uniforme (MCU) ..........................76 3. Transmissão de movimento circular..........................81 Integre o aprendizado .................................................83 Vestibular e Enem .......................................................84 Unidade 2 Dinâmica ......................................................86 CAPÍTULO 4 Forças e leis de Newton ...............................................88 1. Força como interação ................................................. 89 2. A inércia e a primeira lei de Newton ........................ 92 3. O princípio fundamental da dinâmica e a segunda lei de Newton ....................................................94 4. O princípio da ação e reação e a terceira lei de Newton. ..................................................101 5. Aplicações das leis de Newton .................................113 6. Forças no movimento circular. .................................125 Integre o aprendizado ............................................... 128 Impulso e colisões ...................................................... 129 1. Quantidade de movimento .........................................130 2. Colisões ......................................................................139 Integre o aprendizado ...............................................145 Energia e trabalho ...................................................... 146 1. Energia e trabalho......................................................147 2. Trabalho de uma força...............................................150 3. Energia cinética..........................................................156 4. Energia potencial eforças conservativas.................159 5. Energia mecânica ......................................................164 6. Conservação da energia total ...................................172 7. Potência e rendimento ...............................................174 Integre o aprendizado ............................................... 178 CAPÍTULO 5 CAPÍTULO 6 CAPÍTULO 9 Equilíbrio .....................................................................204 1. Relação entre equilíbrio e força .............................. 205 2. Torque ........................................................................ 206 3. Centro de massa ....................................................... 208 4. Alavancas ...................................................................210 Integre o aprendizado ............................................... 214 Estudo dos fluidos ...................................................... 215 1. O que são fluidos ........................................................216 2. Grandezas básicas no estudo dos fluidos ................217 3. Princípios básicos no estudo dos fluidos ................ 224 4. Alguns fenômenos que envolvem fluidos líquidos 235 Integre o aprendizado ...............................................237 Vestibular e Enem .....................................................238 Respostas dos exercícios ............................................240 35 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • FÍSICA FÍSICA BOX PARTE II Unidade 4 – Calorimetria .................................................. 258 Capítulo 10 Temperatura e calor ................................ 260 1. Conceitos básicos.......................................................261 2. Medidas de temperatura ......................................... .263 3. Processos de transferência de calor .......................267 Integre o aprendizado ....................................................276 CAPÍTULO 11 Transferência de calor ............................................... 277 1. Variação de temperatura .......................................... 278 2. Mudança de estado físico ......................................... 287 3. Dilatação e contração térmica ................................. 297 Integre o aprendizado ...............................................309 Vestibular e Enem ....................................................... 10 Unidade 5 – Termodinâmica.............................................. 312 CAPÍTULO 12 CAPÍTULO 13 Estudo dos gases ........................................................ 314 1. O que é um gás ...........................................................315 2. Transformações termodinâmicas ..............................16 3. Equação de estado dos gases ideais ...................... 323 4. Modelo molecular de um gás. ................................. 328 Integre o aprendizad ................................................ 332 Leis da termodinâmica...............................................333 1. A termodinâmica e a Revolução Industrial ............. 334 2. A primeira lei da termodinâmica ............................. 337 3. A segunda lei da termodinâmica ..............................347 4. Ciclo de Carnot .......................................................... 350 5. Entropia...................................................................... 352 6. Máquinas térmicas ................................................... 354 Integre o aprendizado ...............................................358 Vestibular e Enem .....................................................359 Unidade 7 – Óptica ............................................................ 416 CAPÍTULO 16 Reflexão da luz .............................................................. 18 1. Modelos para a luz .......................................................19 2. Reflexão da luz: tipos e leis .......................................421 3. Espelhos .................................................................... 423 4. As cores ..................................................................... 440 Integre o aprendizado ...............................................442 Refração da luz ...........................................................443 1. O que é refração da luz ............................................. 444 2. Leis da refração da luz ............................................. 445 3. Reflexão total............................................................. 452 4. Dispersão da luz........................................................ 455 Integre o aprendizado. .............................................. 461 Lentes esféricas .........................................................462 1. Lentes......................................................................... 463 2. Distância focal e vergência de uma lente. .............. 468 3. Formação de imagens com lentes esféricas.............72 4. Equações das lente ....................................................475 5. Alguns instrumentos ópticos ....................................477 Integre o aprendizado ...............................................480 CAPÍTULO 17 CAPÍTULO 18 CAPÍTULO 19 O olho humano ............................................................ 481 1. O olho humano como instrumento óptico ............... 482 2. Defeitos da visão ....................................................... 487 3. A percepção das cores...............................................491 4. O olho humano e a máquina fotográfica ..................492 Integre o aprendizado ............................................... 494 Vestibular e Enem ..................................................... 495 Respostas dos exercícios ............................................ 496 Unidade 6 – Oscilações, ondas e acústica ......................... 360 CAPÍTULO 14 Oscilações e ondas ..................................................... 362 1. Movimento oscilatório e vibratório .......................... 363 2. Movimento harmônico simples (MHS) .................... 365 3. Pêndulo simples........................................................ 368 4. Análise energética de um sistema massa-mola ... 370 5. Movimento oscilatório amortecido.......................... 372 6. Pulso e onda ...............................................................374 7. Fenômenos ondulatórios ......................................... .381 Integre o aprendizado ......................................................87 CAPÍTULO 15 Acústica .......................................................................389 1. Ondas sonoras ........................................................... 390 2. Qualidades fisiológicas do som ............................... 392 3. Efeito Doppler-Fizeau ............................................... 398 4. Sons musicais ........................................................... 401 Integre o aprendizado ............................................... 412 Vestibular e Enem ..................................................... 414 36 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • SUMÁRIO A NOVA REFERÊNCIA PARA O ENSINO MÉDIO 2. 3. LIVRO DIGITAL PARA ESCOLAS QUE PREFEREM UM VOLUME PARA CADA ANO PARA ESCOLAS QUE PREFEREM UM VOLUME ÚNICO PARA ESCOLAS QUE PREFEREM AMPLIAR O TRABALHO COM CONTEÚDOS DIGITAIS CADERNOS DE REVISÃO E DE COMPETÊNCIAS PARA ESCOLAS QUE DESEJAM COMPLEMENTAR AINDA MAIS O PREPARO PARA VESTIBULARES E ENEM AOS OBJETIVOS DE SUA ESCOLA DIVERSIDADE DE RECURSOS INTEGRADOS QUE SE AJUSTAM ÀS NECESSIDADES DE CADA TURMA Completos e atuais,, permitem o trabalho em sala de aula e o aprofundamento dos conteúdos estudados. O box contém: livro didático impresso dividido em três partes caderno de revisão caderno de competências Pode ser acessado pelo tablet* e computador. Livro didático digital enriquecido com OED! NOVO! EIXOS DO PROJETO LIVRO IMPRESSO LIVRO DIGITAL Unidade 8 – Eletricidade .................................................. 514 CAPÍTULO 20 Carga elétrica.............................................................. 516 1. Carga elétrica: história, modelo atômico e propriedades.................................................517 2. Condutores e isolantes..............................................521 3. Processos de eletrização ......................................... 523 Integre o aprendizado ................................................531 CAPÍTULO 21 Campo e força elétrica ...............................................532 1. Força elétrica ............................................................ 533 2. Campo elétrico .......................................................... 536 3. Energia potencial elétrica ........................................ 546 4. Potencial elétrico .......................................................547 Integre o aprendizado ................................................549 SMPAD com planos de aula! BANCO DE QUESTÕES SM ATUAÇÃO COMPROMISSO GALERIA DE RECURSOS INICIATIVA NOVO! NOVO CONCEITO DE ENSINO-APRENDIZAGEM O Programa Aprova é a plataforma adaptativa Geekie Lab que une o estudo personalizado à metodologia pedagógica da coleção Ser Protagonista, favorecendo e incentivando a autonomia do aluno em seus estudos. 5. Cooperação e trabalho em equipe. 6. Interdisciplinaridade que permite estabelecer conexões entre as diferentes áreas do conhecimento. PLATAFORMA ADAPTATIVA PARA O ESTUDO PERSONALIZADO CAPÍTULO 24 Capacitores .................................................................600 1. Capacitores .................................................................601 2. Associação de capacitores ....................................... 604 Integre o aprendizado ................................................607 Vestibular e Enem ......................................................608 PARA O ALUNO 1 Gera planos de estudo personalizados. CAPÍTULO 25 Campo e força magnética ........................................... 612 1. Magnetismo em ímãs e bússolas .............................613 2. Campo magnético ...................................................... 617 3. Força magnética ....................................................... 628 4. Galvanômetros e motores elétricos ........................ 635 Integre o aprendizado ................................................637 CAPÍTULO 26 Indução eletromagnética............................................638 1. A descoberta da indução eletromagnética ............. 639 2. Fluxo magnético. ....................................................... 640 3. Lei de Faraday ............................................................641 4. Leis de Maxwell. ....................................................... 648 5. Ondas eletromagnéticas ...........................................649 Integre o aprendizado ................................................664 PARA O PROFESSOR 1 Relatórios de proficiência permitem intervenção contínua nos processos de aprendizagem. 2 As análises de desempenho possibilitam criar estratégias de ensino de acordo com o estágio dos alunos. 3 O professor torna-se mediador de situações de aprendizagem personalizadas e eficientes. PARA A ESCOLA 1. Prova diagnóstica: testa o nível de proficiência, mapeia as principais deficiências de aprendizagem, aponta os aspectos em que o aluno tem suas habilidades desenvolvidas. 1 Permite que os gestores acompanhem e coletem informações sobre como os alunos aprendem. 2. Plano de estudo: desenvolve um plano de estudo focado em suprir as deficiências de aprendizagem, no ritmo e formato de conteúdo que faz mais sentido para cada estudante. 3 Facilita o incremento de orientações didáticas, além do direcionamento no uso de materiais de apoio e na formação de professores. 2 Contribui para a otimização de resultados na implantação de novas políticas curriculares. CAPÍTULO 27 Produção e consumo de energia elétrica ..................666 1. O que é energia...........................................................667 2. Usinas geradoras de eletricidade............................ 668 3. O caminho da energia: das usinas às residências ..677 4. O problema da escassez mundial de energia......... 680 Integre o aprendizado ................................................686 Vestibular e Enem......................................................687 Unidade 10 – Física moderna ........................................... 690 CAPÍTULO 28 A Física do “muito pequeno” ...................................... 692 1. Estrutura da matéria .................................................693 2. Física quântica. ..........................................................699 3. A Física das partículas elementares ....................... 706 4. Física nuclear ............................................................ 709 Integre o aprendizado ................................................ 717 CAPÍTULO 29 A Física do “muito grande” ......................................... 718 1. Medidas astronômicas. .............................................719 2. Estrelas...................................................................... 720 3. Teoria da relatividade ............................................... 725 4. Modelo padrão do Universo. .................................... 728 Integre o aprendizado ................................................732 Vestibular e Enem......................................................733 Respostas dos exercícios ............................................736 Siglas de universidades. ............................................. 749 Referências bibliográficas. .........................................750 Unidade 9 – Eletromagnetismo ......................................... 610 3 Direciona o estudo para o Enem e os vestibulares. 2. Abordagem que favorece a interação e o desenvolvimento do protagonismo juvenil. 4. Manuseio de dados e informações na resolução de situações-problema. Circuitos elétricos ....................................................... 572 1. Definição de circuitos elétricos................................ 573 2. Associação de resistores ......................................... 578 3. Circuitos residenciais ............................................... 585 4. Geradores .................................................................. 589 5. Receptores................................................................. 593 Integre o aprendizado ................................................599 NOVO! 2 Promove maior envolvimento e desperta o desejo de aprender. Corrente elétrica......................................................... 550 1. Corrente elétrica e condutividade em metais .........551 2. Resistência elétrica e a primeira lei de Ohm.......... 554 3. Resistividade elétrica e a segunda lei de Ohm ....... 558 4. Eletricidade, resistência e choques elétricos .........561 5. Variação da resistência elétrica com a temperatura ....................................................... 564 6. Potência elétrica ....................................................... 566 7. Resistência elétrica e efeito Joule ........................... 568 8. Cálculo de consumo de energia elétrica..................569 Integre o aprendizado ................................................571 CAPÍTULO 23 CADERNOS DE REVISÃO E DE COMPETÊNCIAS COMUNICAÇÃO INTEGRADA 1. Foco na formação para a cidadania e no desenvolvimento do espírito crítico. 3. Desenvolvimento de habilidades e competências conforme PCNEM e Enem. CAPÍTULO 22 MUITO MAIS OED! METODOLOGIA PEDAGÓGICA QUE FAVORECE O PROTAGONISMO COM BENEFÍCIOS PARA A ESCOLA, O PROFESSOR E O ALUNO Parte integrante da versão box ou adquiridos separadamente, os cadernos de revisão e de competências se adaptam ao trabalho com qualquer coleção didática, sistema de ensino ou material próprio. EDIÇÃO FÍSICA BOX PARTE III OFERTA DE CONTEÚDO ADEQUADA O protagonismo juvenil, enquanto modalidade de ação educativa, é a criação de espaços e condições capazes de possibilitar aos jovens envolverem-se em atividades direcionadas à solução de problemas reais, atuando como fonte de iniciativa, liberdade e compromisso. (COSTA, A. C. G.) CAPA_05_FoldersSP_MP2015_Fisica.indd 2 BOX BENEFÍCIOS 1. LIVROS SERIADOS NOVA *Requisitos mínimos recomendados para uso: Apple iPad 2 com iOS 5.1; dispositivos Android com sistema 4.0, memória RAM 1 GB, processador de 1,5 GHz. Aplicativo homologado e recomendado para Android 4 nos dispositivos Samsung Galaxy Tab 10”, Samsung Galaxy Tab 2 10” e Motorola Xoom 10”. Para cada Livro digital, recomendamos no mínimo 1 GB de espaço livre no dispositivo. Não recomendamos a leitura dos livros em dispositivos de 7 polegadas. 05/09/14 10:33
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