QUANTA FÍSICA SUMÁRIO PNLD 2015 Código da coleção 27617COL22 QUANTA FÍSICA 1º ANO UNIDADE 1 – O mundo da energia Capítulo 1 Energia: uma presença universal ........................10 A energia está em tudo ...................................................................11 Energia, sempre mudando de forma ............................................12 Veja mais: Motores de automóvel a gasolina e motores de caminhão a óleo diesel ........................................... 86 Conexão: Medindo distâncias ..................................................... 153 Motor quatro tempos ...................................................................... 86 Veja mais: A descrição dos movimentos ................................... 156 Física e Tecnologia: Refrigeradores e aparelhos de ar-condicionado ................................................... 87 Velocidade média e instantânea ................................................. 154 Bolas ............................................................................................. 160 Deformações e forças de contato ............................................... 160 Um animal inventor e consumidor de energia ............................ 13 A escala Kelvin e o rendimento de uma máquina térmica ............................................................... 88 Física e Tecnologia: Distâncias alcançadas com nossos sentidos .............................. 14 Veja mais: Transformações gasosas e a primeira lei da termodinâmica ............................................... 90 Sem contato não há dissipação .................................................. 162 Energia ao longo da história ........................................................................................16 A segunda lei da termodinâmica .................................................. 93 Forças ............................................................................................ 164 Na vida moderna .............................................................................19 Capítulo 5 Energia elétrica: geração e usos ........................ 100 Força elástica ................................................................................167 Buscando a sustentabilidade ........................................................ 22 Pilhas, iluminação e aquecimento elétricos ............................. 101 Conexão: A emissão de gases de efeito estufa e o aquecimento global .................................................................. 23 Pilhas geram energia elétrica .................................................... 102 Capítulo 2 Recursos energéticos naturais ............................26 O uso da energia solar ................................................................... 27 O ciclo da água e do ar ................................................................... 28 Física e Tecnologia: Correntes de convecção e circulação de fluidos.................................................................... 29 Veja mais: Transmissão de calor .................................................. 31 Conexão: O efeito estufa ............................................................... 32 Ciclo do carbono ............................................................................. 36 Combustíveis renováveis .............................................................. 37 Física e Tecnologia: Cascata energética ..................................... 38 Combustíveis não renováveis ....................................................... 38 Física e Tecnologia: Petróleo no pré-sal .................................... 39 Veja mais: O Sistema Internacional de Unidades (SI) .............................................................................. 42 Veja mais: Poder calorífico ........................................................... 43 Combustíveis nucleares ................................................................ 44 Fontes de energia elétrica .............................................................. 44 Energia de agitação ........................................................................61 Veja mais: Dissipação de energia mecânica, conservação da energia total ........................................................ 62 Conservação da energia ................................................................ 62 Veja mais: Entenda o bungee jumping ......................................... 66 Capítulo 4 Máquinas e processos térmicos ...........................72 Calor, trabalho, conservação e degradação de energia ............................................................... 73 Energia interna................................................................................ 73 Calor e trabalho.............................................................................. 73 Veja mais: Variáveis termodinâmicas .......................................... 75 Veja mais: Conversões de temperatura entre diferentes escalas termométricas ............................................... 78 A turbina a vapor e os motores a gasolina e a diesel........................................................................ 81 A turbina a vapor ............................................................................ 81 O trabalho da máquina térmica .................................................... 84 Leis da termodinâmica .................................................................. 85 Arremessos .................................................................................. 236 As leis do movimento ....................................................................174 Corrente elétrica .......................................................................... 104 Máquinas simples ....................................................................... 243 Movimentos compensados e movimentos transmitidos .........................................................176 Potência e resistência ................................................................. 243 Quantidade de movimento de um objeto e sua conservação ....................................................................... 177 Roldana ......................................................................................... 243 Conexão: Condução elétrica em materiais distintos ................................................................. 105 Pilhas: tipos, vida útil e associações .......................................... 106 Potência elétrica .......................................................................... 108 O trabalho da força elétrica .........................................................110 De que depende a intensidade da corrente elétrica? ................................................................... 111 Relação entre resistência elétrica, tensão e corrente elétrica – Primeira Lei de Ohm ................................ 111 De que depende a resistência elétrica? Segunda Lei De Ohm .....................................................................111 Física e Tecnologia: Efeito joule ..................................................112 A quantidade de movimento é uma grandeza vetorial .............................................................. 183 Plano inclinado ............................................................................. 244 O princípio da inércia – Primeira lei de Newton ........................ 187 A lei da variação da quantidade de movimento Segunda lei de Newton ................................................................ 188 O princípio da ação e reação Terceira lei de Newton ................................................................. 190 Força resultante e aceleração .....................................................191 Veja mais: Forças constantes ou variáveis................................ 192 Veja mais: Equacionando a queda livre e outros movimentos ....................................................................196 Tomadas e plugues ...................................................................... 125 Disjuntores e fusíveis .................................................................. 126 Magnetismo .................................................................................. 128 Conexão: Campo magnético terrestre e o funcionamento de bússolas .................................................. 130 Eletromagnetismo.........................................................................131 Conexão: Magnetismo e matéria ................................................ 133 Motores e geradores elétricos ................................................... 137 Geração de energia elétrica ........................................................ 137 Conexão: Frequência da corrente elétrica alternada ........................................................................ 140 Distribuição de energia elétrica e transformadores ....................................................................... 142 UNIDADE 2 – Transportes, esportes e outros movimentos Capítulo 1 Abrindo o jogo .................................................... 146 Os movimentos na natureza e os produzidos pelo homem .......................................................147 Um universo em movimento ........................................................147 A mecânica e o desenvolvimento de transportes e esportes ..................................................................................... 148 Sarilho ........................................................................................... 244 Maior a profundidade, maior a pressão ..................................... 247 Veja mais: A experiência de Torricelli e os vasos comunicantes ............................................................. 250 Veja mais: O princípio de Pascal e a prensa hidráulica.................................................................... 252 Empuxo e flutuação ..................................................................... 253 Veja mais: A estabilidade de um navio....................................... 255 A quantidade de movimento no domínio astronômico .............................................................. 257 Rotações também têm regras ................................................... 201 Conexão: A gravitação na formação dos corpos celestes e na relação entre eles ................................................................ 257 As rotações também se compensam ......................................... 202 Encontros elásticos e encontros plásticos ............................... 260 A velocidade angular ................................................................... 202 Trabalho e energia........................................................................ 260 Veja mais: Arcos, ângulos e velocidades de rotação................ 203 Colisões e leis de conservação................................................... 260 Quantidade de movimento angular e inércia rotacional ...................................................................... 205 Veja mais: Coeficiente de restituição ......................................... 264 Conexão: A inércia rotacional............................................................ de alguns objetos simples ........................................................... 206 A conservação da quantidade de movimento angular.................................................................. 207 O liquidificador .............................................................................. 207 Torque e aceleração angular ...................................................... 208 Veja mais: Correspondências entre rotação e translação .................................................................................. 209 Movimentos sem causa imediata aparente ............................... 210 Conexão: A mecânica e o mecanicismo ..................................... 210 Marés e gravitação .......................................................................211 Ventos .............................................................................................211 Som e vibração ..............................................................................212 Luz e mecânica quântica ..............................................................212 Curvas e referencial .....................................................................212 Veja mais: Centrípeta ou centrífuga? ......................................... 213 Capítulo 3 Usando as regras nos esportes e transportes ...................................................... 214 A diversidade de esportes e transportes ................................... 215 Movimento e transformação ....................................................... 150 Propulsão e resistência .............................................................. 218 A diversidade de movimentos e as dimensões de tempo ............................................................ 150 Propulsão nos fluidos .................................................................. 218 Do submicroscópico ao astronômico, tudo se move.................................................................................. 152 Alavanca ........................................................................................ 243 Fios, condutores de forças .......................................................... 244 Consumo de energia elétrica....................................................... 118 Consumo de energia ......................................................................118 Equilíbrio e centro de gravidade ................................................. 240 Conservação da quantidade de movimento de um sistema.............................................................................. 180 Conexão: Dependência entre resistividade e temperatura........................................................ 114 Conexão: Representação de circuitos elétricos ....................... 125 Princípio universal da conservação da energia .......................... 60 Gravidade onipresente ................................................................ 236 Veja mais: Como evitar um tombo............................................. 242 Conexão: As radiações eletromagnéticas e os sentidos humanos .................................................................. 53 Transformações de energia ........................................................... 60 O voo .............................................................................................. 234 Conexão: Topspin e outros efeitos ............................................. 235 Capítulo 2 As regras do jogo ............................................... 172 Tensão elétrica.............................................................................. 102 Instalações elétricas ................................................................... 124 Veja mais: Trabalho de forças constantes ou variáveis ..................................................................................... 59 A resistência aplicada por fluidos .............................................. 232 Veja mais: Resistência e sustentação ........................................ 234 Física e Tecnologia: A energia das pilhas e baterias .................................................. 103 Energia, muitas formas e muitos nomes ..................................... 51 Trabalho e energia potencial elástica .......................................... 58 Força peso .................................................................................... 168 O efeito dissipativo do atrito ........................................................ 231 Física e Tecnologia: A tecnologia no esporte e no auxílio a pessoas com defi ciência ......................................171 Conexão: A energia elétrica nas residências .............................119 Força e trabalho ............................................................................. 54 Força nessa massa! ..................................................................... 164 Se há curva, há resultante centrípeta ........................................ 228 Veja mais: Resultante e aceleração centrípetas ..................... 229 Veja mais: Arremessos com inclinação de 45° são mais eficientes ........................................................... 238 Capítulo 3 Afinal, o que é energia? ........................................50 Energia mecânica e energia térmica ........................................... 54 A ação da força gravitacional a distância................................... 162 Veja mais: A reação normal e outras forças de contato ........................................................... 223 Atrito e propulsão em solo firme ................................................ 220 Reação normal e força de atrito ................................................. 221 Mecânica, a ciência dos movimentos ......................................... 266 Conexão: Enfrentando um problema real ................................. 267 Respostas de questões de múltipla escolha ............................. 269 Sugestões de leitura .................................................................. 270 Bibliografia ............................................................................ 270 QUANTA FÍSICA SUMÁRIO PNLD 2015 Código da coleção 27617COL22 QUANTA FÍSICA 2º ANO UNIDADE 1 – Comunicação e informação Capítulo 1 Produção, processamento, propagação e armazenamento da informação ........................10 Armazenamento e processamento de informações ....................11 O registro das informações ............................................................12 O som e as características de uma onda ......................................15 O som.................................................................................................16 Som ...................................................................................................16 Características de uma onda periódica ........................................19 Veja mais: Organizando e classificando as ondas....................... 23 Ondas ............................................................................................... 23 Ondas estacionárias, série harmônica e ressonância ............... 27 A fonação e a audição .................................................................... 29 A fala ............................................................................................... 29 A audição ......................................................................................... 30 Qualidades fisiológicas do som .................................................... 30 Conexão: Como nosso sistema auditivo percebe o som ............ 32 A medida da intensidade sonora ................................................... 33 Tubos sonoros ................................................................................ 36 O telefone ........................................................................................ 80 Conexão: Nomes das constelações: origem na mitologia ....... 165 O rádio e a modulação de frequências ......................................... 81 Os planetas ....................................................................................167 Capítulo 3 Luz, imagens e processamento ............................82 Lua, Sol, fases, eclipses e estações ............................................171 Natureza da luz e das cores .......................................................... 83 Luz ................................................................................................... 83 Conexão: Visão em cores .............................................................. 85 O espectro eletromagnético da luz .............................................. 88 Conexão: Dualidade onda-partícula ............................................ 89 Equipamentos ópticos e formação de imagens ........................... 92 As fases da Lua ............................................................................ 172 Conexão: As estrelas e as fases da Lua .................................... 172 O movimento do Sol ......................................................................174 Visões do céu ..................................................................................174 A construção dos calendários e o calendário gregoriano ........ 180 Física e Tecnologia: A medida do tempo ................................... 183 Veja mais: Sombras e penumbras ............................................... 93 Capítulo 2 A visão moderna do Sistema Solar .................... 186 Leis da reflexão .............................................................................. 96 Ptolomeu, Copérnico, Tycho Brahe, Kepler, Galileu, Newton ............................................................... 187 Espelhos planos ............................................................................. 96 A refração da luz ............................................................................ 99 Veja mais: Índice de refração e leis da refração ....................... 101 Lentes e espelhos esféricos....................................................... 107 Lentes divergentes e espelhos convexos .................................. 107 Conexão: Kepler e suas várias tentativas de desvendar os mistérios do Universo ..................................... 187 Conexão: Galileu Galilei e a revolução cultural no início da modernidade ........................................................................... 189 Lentes convergentes e espelhos côncavos ............................... 108 Veja mais: Leis de Kepler e medidas de distância no Sistema Solar ...........................................................................191 Sistemas ópticos ........................................................................... 108 A gravitação universal ..................................................................194 Veja mais: Equação de Gauss e equação do aumento para lentes e espelhos ............................................110 Veja mais: Cálculo da força gravitacional ................................. 198 As leis de Newton ......................................................................... 195 Tubos abertos ................................................................................. 37 Instrumentos ópticos ....................................................................113 As marés ....................................................................................... 198 Tubos fechados ............................................................................... 39 Conexão: O olho humano..............................................................116 Física e Tecnologia: Satélites geoestacionários ..................... 200 Capítulo 2 Campos elétricos e magnéticos ...........................42 Física e Tecnologia: Câmara escura ..........................................118 A amplitude das ideias de Newton ............................................. 201 Projetando nossa vida ..................................................................119 Física e Tecnologia: Viagens espaciais ..................................... 201 Processamento de imagens e dispositivos semicondutores ....................................................121 O que se sabe hoje sobre o Sistema Solar.................................. 204 Tensão elétrica ............................................................................... 43 Conexão: Associações elétricas ................................................... 44 Corrente elétrica ............................................................................ 46 Veja mais: Carga e corrente elétricas ......................................... 48 A corrente alternada ...................................................................... 50 Força e campo elétricos ................................................................ 50 Veja mais: O campo elétrico ......................................................... 51 Copiadoras .....................................................................................121 Física e Tecnologia: Funcionamento das copiadoras .............. 122 Laser: uma luz coerente .............................................................. 126 Televisão, modulação e transmissão ......................................... 128 As características de cada planeta ............................................ 206 Planetas-anões ............................................................................ 208 Satélites, cometas e meteoroides .............................................. 208 Conexão: Cometa Halley ............................................................. 210 A formação do Sistema Solar ......................................................212 Energia e potência elétricas ......................................................... 56 Capítulo 4 Informática, sistemas e redes ............................ 130 Nuvem primordial .........................................................................212 Resistência elétrica ....................................................................... 58 Conexão: Comboloi .......................................................................131 Sementes planetárias ..................................................................212 Primeira lei de Ohm ....................................................................... 58 Do ábaco aos circuitos lógicos semicondutores ....................... 132 A formação dos planetas ..............................................................212 Resistores ....................................................................................... 58 Hardware versus software ........................................................... 136 Satélites e anéis ........................................................................... 213 Veja mais: Associação de resistores ........................................... 60 Física e Tecnologia: O sistema operacional e os softwares de compactação .................................................. 137 Asteroides, meteoroides e cometas .......................................... 213 Força e campo magnéticos ........................................................... 64 Resistores ....................................................................................... 64 Regra da mão esquerda ................................................................ 65 Circuitos e dispositivos .................................................................. 67 Capacitores...................................................................................... 68 Capacitância ................................................................................... 68 Veja mais: Capacitância e armazenamento de energia elétrica ......................................................................... 69 Indutores ......................................................................................... 70 Transformadores ........................................................................... 71 Circuitos oscilantes ....................................................................... 72 Veja mais: Ondas eletromagnéticas............................................. 73 Condutores, isolantes e semicondutores .................................... 75 Dispositivos semicondutores: diodos e transistores ..................76 Rede de computadores............................................................ 138 A internet e os servidores ........................................................... 138 Seu dinheiro em um cartão ........................................................ 139 Conexão: Surgimento do dinheiro .............................................. 140 De onde fala? Quem fala? .............................................................141 Física e Tecnologia: Poluição eletromagnética: tv, rádio, telefone celular, micro-ondas, sinais de satélite ..................... 142 Medicina e outros serviços ......................................................... 143 Conexão: Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923) ..................... 144 Física e Tecnologia: Interferência eletromagnética ................ 145 Algumas palavras sobre o futuro ................................................147 UNIDADE 2 – Os astros e o cosmos Transdutores: microfones e alto-falantes................................... 77 Capítulo 1 Visões do céu ...................................................... 152 Microfones ...................................................................................... 77 A astronomia da Pré-História à Antiguidade ............................ 153 Alto-falantes ................................................................................... 78 Heliocentrismo e geocentrismo ................................................. 158 Transmissão e recepção ............................................................... 79 O céu hoje .......................................................................................161 Física e Tecnologia: Código Morse .............................................. 80 A esfera celeste .............................................................................161 O telégrafo ...................................................................................... 80 O movimento das estrelas ........................................................... 163 As constelações ........................................................................... 165 Capítulo 3 Via-Láctea: nascimento, vida e morte das estrelas ........................................................ 214 Nosso lugar no espaço: nem centro nem periferia ...................215 Conexão: William Friedrich Herschel (1738-1822) ....................215 Conexão: O ano-luz .......................................................................217 As descobertas dos colecionadores de estrelas ..................... 220 Átomos, espectros de luz e composição química das estrelas ........................................... 221 O diagrama H-R ............................................................................ 223 O combustível das estrelas: a formação dos elementos ......... 225 Física e Tecnologia: Reações nucleares e a energética das estrelas ......................................................... 228 Veja mais: Isótopos radiativos .................................................... 231 Conexão: Radiatividade ............................................................... 232 Capítulo 4 Evolução do Universo ......................................... 234 Distantes no espaço, distantes no tempo ................................. 235 Conexão: Medida de distância pelas variáveis cefeidas .......... 236 Um universo que se expande ...................................................... 237 Física e Tecnologia: Edwin Hubble (1889-1953) ....................... 237 Veja mais: O efeito Doppler sonoro e o astronômico ................ 240 Matéria e energia escuras ...........................................................241 A infância do Universo, a “bola de fogo”, a radiação de fundo e o Big Bang ............................................... 243 Física e Tecnologia: Radioastronomia ...................................... 243 A origem de tudo .......................................................................... 245 Evolução do Universo .................................................................... 245 Conexão: Modelos e simuladores .............................................. 247 Física e Tecnologia: Há civilizações em outros locais do Universo? .................................................... 250 Respostas de questões de múltipla escolha ............................. 252 Sugestões de leitura .................................................................. 253 Bibliografia ............................................................................ 253 QUANTA FÍSICA SUMÁRIO PNLD 2015 Código da coleção 27617COL22 QUANTA FÍSICA 3º ANO UNIDADE 1 – Radiações, materiais, átomos e núcleos Usinas nucleares ........................................................................... 71 Força e torque .............................................................................. 138 Anatomia do globo ocular humano ............................................. 202 Acelerador de partículas ................................................................ 71 Colisões ......................................................................................... 138 Olho reduzido ............................................................................... 204 Capítulo 1 As radiações e a matéria ......................................10 As partículas elementares e as forças fundamentais ............... 73 Trabalho e energia.........................................................................141 Acomodação visual ...................................................................... 204 As radiações na vida cotidiana .......................................................11 As quatro forças fundamentais .....................................................74 Conexão: Motos-perpétuos ........................................................ 142 Defeitos visuais: ametropias ....................................................... 205 Veja mais: A representação por potenciação do espectro eletromagnético .........................................................16 Partículas e antipartículas ........................................................... 74 Trabalho e transformações de energia ...................................... 142 Instrumentos para ver o que os olhos não veem ...................... 208 O modelo-padrão ........................................................................... 77 Veja mais: Cálculos do trabalho ................................................. 143 Telescópios ................................................................................... 208 As radiações na medicina ............................................................. 18 Aceleradores de partículas ........................................................... 79 Veja mais: Trabalho, energia e potência .................................... 145 Microscópios .................................................................................211 Capítulo 4 Estrutura da matéria e propriedade dos materiais .......................................................82 Trabalho da força resultante e variação da energia cinética .................................................... 146 Periscópios.....................................................................................212 Gama câmara ................................................................................... 18 As radiações na indústria ...............................................................19 As radiações na guerra ..................................................................19 As radiações na ciência.................................................................. 20 As radiações e a matéria ao longo da história ............................ 21 As primeiras ideias sobre a constituição da matéria.................. 22 A alquimia e o sonho da transmutação do chumbo em ouro ..... 22 Dos exalantes espíritos ao átomo de Dalton ............................... 23 Conexão: O átomo de Dalton e a lei das proporções múltiplas .................................................. 24 Gases, líquidos e sólidos, e a relação entre suas propriedades físicas ..................................... 83 Opacidade e condutividade elétrica ............................................. 84 Materiais semicondutores e dispositivos microeletrônicos ...... 87 Condutores isolantes e semicondutores ..................................... 87 Dopagens P e N .............................................................................. 89 Diodos, LEDs, transistores e chips .............................................. 91 O mundo subatômico começa a se revelar .................................. 24 As moléculas da vida e as radiações ............................................ 92 Conexão: A natureza granular da matéria .................................. 25 Utilidade e perigo das radiações .................................................. 94 Com a radiatividade, o núcleo atômico entra para a história .... 26 Conexão: Goiânia, rua 57 ............................................................. 95 O teorema da energia cinética .................................................... 146 O teorema da energia potencial ...................................................147 Colisões e leis de conservação ....................................................149 Colisões perfeitamente elásticas ............................................... 150 Colisões parcialmente elásticas ................................................ 150 O coeficiente de restituição ..........................................................151 Os limites da relatividade de Galileu e Newton ........................ 224 Calor: energia em trânsito .......................................................... 156 Se a velocidade da luz é absoluta, tempo e espaço são relativos ...................................................... 225 Veja mais: Conversão entre as escalas ..................................... 157 Energia granulada.......................................................................... 29 As radiações como veículo para o interior da matéria ............... 99 Calor específico e capacidade térmica ...................................... 160 Espectroscopia forense .................................................................. 35 Capítulo 1 A Física como parte da cultura humana, tecnológica e científica ....................................... 102 Ondas que são projéteis e projéteis que são ondas .................... 39 Veja mais: Difração e interferência .............................................. 40 A Física na tecnologia e a visão de mundo de diferentes épocas .................................................................... 103 Uma nova compreensão do mundo .............................................. 47 Conexão: Uma história da Física ................................................ 103 Ondas e partículas clássicas ........................................................ 47 A mecânica de Galileu e Newton inaugura a busca de generalização da ciência moderna .......................... 103 A luz como partícula ...................................................................... 47 O elétron como onda ...................................................................... 47 Veja mais: Impacto de ondas e difração de partículas ............... 48 Um comportamento dual .............................................................. 50 A indeterminação como um princípio .......................................... 50 Processos químicos e tabela periódica ....................................... 51 Reatividade e periodicidade .......................................................... 51 Periodicidade e distribuição eletrônica ....................................... 53 Conexão: Elétrons que se evitam… e fótons que se imitam!...... 53 Valências atômicas e ligações químicas ...................................... 54 Rumo ao núcleo atômico................................................................ 55 Termodinâmica e eletromagnetismo ......................................... 104 Relatividade e Física quântica .................................................... 104 A presença da Física em nosso cotidiano .................................. 108 A relação da Física com a Filosofia, a Matemática e as demais ciências......................................................................110 Física e Filosofi a............................................................................110 Conexão: Equações de Maxwell ..................................................112 Física e Matemática ......................................................................113 Física e Química ............................................................................113 A Física como instrumento e as ciências híbridas .....................113 Veja mais: O Universo, a evolução da vida e a inter-relação das ciências ......................................................114 Capítulo 3 As radiações, o núcleo atômico e suas partículas ..................................................56 Capítulo 2 O estudo dos movimentos: a mecânica .............. 116 As radiações nucleares e a constituição do núcleo .................... 57 Queda livre e lançamentos de projéteis ......................................117 Diferentes isótopos de um mesmo elemento .............................. 58 De Aristóteles a Galileu e Newton ...............................................117 Interações nucleares fortes e fracas ........................................... 58 Queda livre .....................................................................................118 Resolvendo o quebra-cabeça nuclear ......................................... 60 Veja mais: Velocidade e aceleração ............................................119 Veja mais: Equivalência entre massa e energia nas reações nucleares ................................................. 63 Lançamentos verticais e oblíquos................................................121 Veja mais: Como determinar a idade de múmias ou de telas de linho .................................................... 65 Bombas e usinas nucleares .......................................................... 66 Fissão nuclear ................................................................................ 66 Conexão: Ciência e tecnologia a serviço da guerra .................... 67 Bombas nucleares de fissão e fusão ............................................ 68 Veja mais: Composição de movimentos .................................... 124 Newton e suas leis ....................................................................... 125 Os três princípios ......................................................................... 125 Veja mais: Força resultante e velocidade .................................. 128 Veja mais: A normal não é reação do peso .................................131 A conservação da quantidade de movimento ............................ 134 A quantidade de movimento angular também se conserva ..... 138 A estrutura atômica dos elementos químicos ........................... 221 Teoria da relatividade .................................................................. 224 A escala Kelvin e o zero absoluto................................................ 158 Veja mais: O espectro do hidrogênio e os átomos de Rutherford e Bohr ................................................ 36 Espectros ópticos e o átomo de Bohr...........................................219 Leis da termodinâmica ................................................................ 155 Capítulo 2 O átomo quântico .................................................28 Gases incandescentes: espectro descontínuo ............................ 35 A dualidade onda-partícula ..........................................................217 Condutores, semicondutores e isolantes elétricos .................. 223 Terapias e diagnósticos radiativos ............................................... 96 UNIDADE 2 – Toda a Física hoje e através de sua história Efeito fotoelétrico e luz granulada ..............................................215 Temperatura e movimento .......................................................... 155 Física e Tecnologia: Equipamentos de radiodetecção e unidades de doses radiativas ..................................................... 98 Grãos de luz .................................................................................... 30 Capítulo 5 A Física quântica e a relatividade ....................... 214 Capítulo 3 O estudo do calor: a termodinâmica .................. 154 Partículas e mais partículas ......................................................... 27 Grãos de energia ............................................................................ 29 Radiotelescópios, câmeras digitais, binóculos e telescópios orbitais ................................................. 213 Propriedades térmicas dos materiais ....................................... 160 Veja mais: Determinação do calor específico do ferro ..............161 Calor latente ................................................................................. 163 Dilatação térmica ......................................................................... 165 Processos de transferência de calor ..........................................167 Máquinas, calor e trabalho ..........................................................169 Veja mais: Dilatação do tempo ................................................... 226 Veja mais: Contração dos comprimentos .................................. 230 A equivalência massa-energia ................................................... 232 A curvatura do espaço-tempo e os buracos negros ................. 233 Quântica no dia a dia ..................................................................... 233 Conexão: O espaço-tempo .......................................................... 234 Física e Tecnologia: Física, Filosofia e Economia: histórias interligadas ................................................................... 237 Conexão: Máquina de Watt .......................................................... 170 Capítulo 6 Energia economia e meio ambiente ................... 238 A máquina de Carnot e as leis da termodinâmica ......................171 O impacto ambiental .................................................................... 239 Veja mais: Nenhuma máquina é mais eficiente do que a máquina imaginária de Carnot .................................... 172 Aquecimento global ..................................................................... 239 Chuva ácida ................................................................................... 240 Clausius e o conceito de entropia ............................................... 173 Material particulado .....................................................................241 Transferência de calor .................................................................. 173 Conexão: Inversão térmica ..........................................................241 Capítulo 4 Os campos de força clássicos: a gravitação e o eletromagnetismo .................... 178 O uso de recursos renováveis também traz impactos ao ambiente ............................................241 Duas cargas, uma só massa, atração e repulsão ..................... 179 Poluição ambiental de origem energética, industrial e agrícola ..................................................................... 243 Veja mais: Processos de eletrização ......................................... 180 Alternativas energéticas, custos e riscos ................................. 245 Armazenagem e conservação da carga elétrica ....................... 183 Consumo de energia na história.................................................. 245 Conexão: O perigo de soltar pipa ............................................... 183 Petróleo e carvão mineral ........................................................... 246 Semelhanças e diferenças entre forças elétricas e gravitacionais ...................................... 185 Conexão: Duas cargas elétricas e uma só carga gravitacional ...................................................... 185 Veja mais: Forças que variam com o quadrado da distância ...................................................... 186 Energia nuclear ............................................................................ 247 Conexão: A bomba de fissão nuclear ......................................... 247 Fontes alternativas de energia ................................................... 249 Energia elétrica hoje ..................................................................... 249 Conexão: Fazendas eólicas ......................................................... 250 A condução da corrente elétrica ................................................. 187 Economia, sociedade e matriz energética ................................. 253 O campo eletromagnético e suas ondas .................................... 188 Conexão: Consumo de energia em TEP ..................................... 253 Interações por meio da ideia de campo ..................................... 190 Consumo de energia em diferentes países ............................... 254 Atravessar paredes ...................................................................... 190 Consumo de energia no Brasil .................................................... 255 O magnetismo das cargas em movimento ..................................191 Matriz energética e sua relação com o desenvolvimento do país .................................................. 256 Campos magnéticos gerados por correntes elétricas ..............191 Forças magnéticas sobre cargas elétricas em movimento ..... 193 Circuitos elétricos .........................................................................194 Capítulo 7 A aventura do conhecimento: um livro eternamente aberto e nunca terminado ............ 262 Veja mais: Corrente de deslocamento ........................................196 Conexão: Como fazer uma análise dimensional ....................... 264 Emissão e recepção de ondas eletromagnéticas ..................... 197 Respostas às questões de múltipla escolha ............................. 268 Sugestões de leitura .................................................................. 270 Bibliografia ............................................................................ 271 Dispositivos e equipamentos eletrônicos .................................. 198 Dispositivos e equipamentos ópticos ......................................... 201 O que os olhos veem .................................................................... 202
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