Física 2º ano

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Volume 1

Pág. 4

Tabela

Substâncias e materiais: Ferro, lata, chumbo. Etc.! 
Processos e fenômenos: vento, chuva, nuvem, gelo, neve, etc. 
Maquinas aparelhos e sistemas naturais: Sol chapinha, chuveiro, água, termômetro, quente, frio, abafado, mormaço e etc.!! 

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1-) Estufa, combustível, praia, piscina, chuva, forno, botijão de gás, fogo, freezer, corpo humano, asfalto, etc.
2-) Processos de aquecimento e processos de troca de calor
3-) Natural: Praia (Sol e maresia); Chuva; Massa de ar
Artificiais: forno, microondas, freezer.
4-) Substâncias e materiais: Álcool, água, cobertor
Processos e fenômenos: Condução, irradiação, convecção.
Máquinas, aparelhos e sistemas naturais: fogão, forno, massa de ar.


Página 4

1-) Liste pelo menos 20 termos, processos ou situações que tenham alguma relação com calor ou com temperatura.

Fogo, água, gasolina, álcool, blusa de lã, cobertor, gelo, gás freon, evaporação, condensação, fusão, explosão, dinamite, exercícios físicos, forno, fermentação, café, queimadura, gangrena, febre, termômetro, etc.

2-) Quais características dos elementos que você listou os associam a processos térmicos? Por exemplo, nossas mãos se esquentam quando as esfregamos, ou nossa pele molhada com álcool se resfria se a sopramos.

O fogo aquece pela queima de combustíveis.
A água pode ser utilizada como sistema de refrigeração retirando o calor dos corpos.
A gasolina produz calor através de sua queima e explosão.
O álcool esquenta o corpo quando o tomamos.
A blusa de lã isola o corpo dificultando a troca de calor. O cobertor também.
O gelo resfria roubando calor dos objetos nos quais está em contato.
O gás freon retira calor de dentro da geladeira para realizar sua expansão e o devolve ao ambiente no condensador atrás da geladeira sob alta pressão.
A evaporação é um processo natural da passagem do estado líquido ao gasoso ou vapor no qual há consumo/ganho de calor, e a condensação é um processo do estado gasoso ao líquido no qual há perda de calor. Na fusão o sólido passa para o líquido retirando calor do ambiente.
A explosão é uma grande expansão de pressão e temperatura que ocorre em um pequeno tempo.
A dinamite serve para provocar explosões.
Os exercícios físicos geram calor pelo atrito e movimento dos músculos o que provoca um aumento da quantidade de calor no corpo.
O forno aquece os alimentos funcionando como uma estufa, fazendo o calor circular homogeneamente por dentro dele.
A fermentação é um processo químico/biológico que gera calor e gás carbônico.
O café para ser feito utiliza o calor da água para aumentar sua solubilidade na mesma.
A queimadura ocorre quando uma fonte de calor transforma a água do nosso corpo em vapor, a gangrena ocorre quando os líquidos do nosso corpo passam para o estado sólido...

Pagina 4

1
microondas, ventilador, gelo, larva (vulcão), fogão, neve, ar, vento, ar condicionado, sol, forno, churrasqueira, evaporação, garrafa térmica, isopor, freezer, lancheira, geladeira, erupção, verão, etc...

2
Evaporação, vento, erupção e verão.

3
Aquecedor, fogão, freezer, lampada, garrafa, chapinha, ar condicionado, secador, chuveiro, motor, ferro de passar, sauna, sorvete, leque.

4 (tabela) 

Substâncias e materiais
(1ª coluna)
gelo
fogo
neve

processos e fenômenos
(2ª coluna) 
evaporação
erupção
condensação

Maquinas, aparelhos, e sistemas naturais
(3ª coluna) 
Microondas, ventilador, ar condicionado, forno, churrasqueira, chuveiro, freezer, auqecedor, lancheira, secador, garrafa térmica, isopor, sol.


Pág.5

1- O que significa calor? 
um tipo de energia, quando ela se manifesta, aumenta a temperatura
maior do que nosso corpo (nosso corpo 36,5 graus)

2- O que significa temperatura? A Temperatura é um parâmetro físico (uma função de estado) descritivo de um sistema que vulgarmente se associa às noções de frio e calor, bem como às transferências de energia térmica, mas que se poderia definir, mais exatamente, sob um ponto de vista microscópico, como a medida da energia cinética associada ao movimento (vibração) aleatório das partículas que compõem o um dado sistema físico.

3- o que a Física Térmica estuda?
“A Física Térmica trata do estudo do calor, que é uma forma de energia, bem como de sua transferência, e também da relação dada pela Termodinâmica entre o calor e o trabalho realizado”.

Pagina 5

A Física Térmica no dia-a-dia

1-) O que significa calor?
Calor, na física, é o processo de transferência de energia térmica de um corpo para outro. O calor sempre é transferido (passa) de um corpo com maior temperatura para um corpo com menor temperatura e nunca o contrário.

2-) O que significa temperatura?
Temperatura é uma grandeza física que mede a quantidade média de movimento aleatório dos átomos e moléculas de um corpo qualquer. Ou seja, temperatura é a medida do grau de agitação das partículas microscópicas que formam a matéria. Quanto maior é a agitação destas partículas maior é a temperatura da matéria, e quanto menor é esse movimento, menor sua temperatura

3-) O que a Física Térmica estuda?
A Física Térmica estuda o Calor (processo de transferência de energia térmica) e a Temperatura, e suas relações entre si e entre outras grandezas da física, como a potência, a energia mecânica (Trabalho), o rendimento, o volume, a densidade, a pressão, etc. 

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Forno Caseiro: pode chegar a 300 ºC
Forno Siderúrgico: pode chegar a 3000 ºC

Temperatura de uma formiga: a formiga é um inseto, e como a maioria desses animais não possui uma temperatura fixa de seu corpo, que varia com a temperatura ambiente.

Temperatura de um elefante: o elefante é um mamífero assim como os humanos, portanto tem temperatura constante de 36ºC


Temperatura do corpo humano: 36ºC
Golfinho: 35 a 36,8ºC
Fotosfera solar: 5700ºC
Terra: min 184K, média 282K e máx 333K
Marte: 22 a -73ºC
Filamento de uma lâmpada: 2500ºC
Lâmpada fluorescente: 110ºC
Forno metalúrgico: 3000ºC
Forno doméstico: 270ºC
Interior da geladeira doméstica: 5ºC
Congelador: -5ºC
Recipiente de verduras ou lacticínios: 4 a 10ºC
Interior de um iglu: -5ºC
Dia muito quente: acima de 30ºC
Dia muito frio: abaixo de 15ºC 

Pagina 6

O Sol- O Sol é a característica mais proeminente no nosso sistema solar. É o maior objecto e contém aproximadamente 98% da massa total do sistema solar. Seria necessárias cento e nove Terras para preencher o disco solar, e no seu interior poderiam caber para cima de 1.3 milhões de Terras. A camada exterior visível do Sol é chamada fotosfera e tem uma temperatura de 6,000°C (11,000°F). Esta camada tem um aspecto manchado devido às erupções turbulentas de energia à superfície. 
A energia solar é criada na zona profunda do núcleo. É aqui que a temperatura (15,000,000° C; 27,000,000° F) e pressão (340 biliões de vezes a do ar na Terra ao nível do mar) é tão intensa que ocorrem as reacções nucleares. 
A Lua- Além da radiação solar, outro efeito desta falta de proteção contra o Sol que existe na Lua é a enorme variação de temperatura. Nas regiões próximas do equador lunar, a variação de temperatura é brutal, passando de cerca de 13- graus positivos durante o dia a 129 graus negativos a noite.

Um forno caseiro pode chegar a 300 graus Celsius.

Um forno siderúrgico pode chegar a 3000 graus Celsius.

Em média, a temperatura interna de um refrigerador varia de 4 a 10 graus Celsius.

No caso do freezer a variação de temperatura vai depender da disposição de portas da geladeira. Nos modelos de 2 portas, a temperatura no freezer varia em média de –14 a –18 graus.
Nas geladeiras de uma porta, a temperatura fica em média entre –4 a –6 graus.

De acordo com os fabricantes, a temperatura máxima ideal dentro do gabinete do micro deve ser, no máximo, 10º C acima da temperatura ambiente. Com os computadores são projetados para operarem a uma temperatura ambiente típica de 35º C, a temperatura máxima ideal do interior do gabinete deve ser de 45º C.

*Temperatura ambiente, em termos laboratoriais, é a temperatura situada entre 21–23 graus Celsius (69-73 Fahrenheit ou 294–296 Kelvin).

Formiga- não produz energia, logo não produz calor, tem a temperatura ambiente

Formiga = 31ºC 
Elefante = 38ºC
Forno caseiro = 400ºC
Forno siderúrgico= pode chegar a 3000 graus Celsius
Temperatura do corpo humano = 37 graus Celsius
Temperaturas de fritura (150/170º) sem se deteriorar.
Água fervendo = 100°C
Água do mar =ela varia muito, mas veja no exemplo a seguir:

A temperatura da água do mar para esta região de Balneário Comburiu varia de 17,9° C em média (no inverno) para 24,4° C em média (no verão), sendo que no outono e na primavera fica em torno dos 21° C . 
A temperatura de um golfinho= gira em torno de 35,0 a 36,8º 
bulbo da lâmpada incandescente chega em torno de 220º C, e o filamento dela atinge mais de 10 vezes esse valor
Já a lâmpada fluorescente, não ultrapassa os 150ºC.
temperatura das manchas solares cerca de 1.200 graus Celsius
A fotosfera do Sol possui uma temperatura mínima de 6 000 kelvin 
A temperatura varia de 870°C junto à crosta até 2.200°C junto ao núcleo 
A temperatura na superfície de Vênus chega a 450°C
congelador geralmente é -10 até -15 ºC
O ferro funde a 1370°C 


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1:- Ela indica uma grandeza física capaz de nos informar o quanto o objeto esta quente ou frio.

2:- Água do mar, corpo humano, água fervendo, óleo em que batatas estão sendo fritas e chama do gás de cozinha.

Pagina 7

1- Indica o estado de agitação dos átomos e moléculas que acompanham.

2- Água do Mar, corpo humano, água fervendo, óleo de Batata, chama do gás.

Pagina 7

1) indica o estado de agitação dos átomos e moléculas que acompanham. 
2) água do mar, corpo humano água fervendo, óleo de batatas e chama do gás

VOCE APRENDEU?

Pagina 8

1) quanto mais agitada as moléculas estão, maior a temperatura
2) temperatura alta é igual a sensação quente
temperatura baixa é igual a sensação fria
3) sim, quando a agitação das moléculas temos a menor temperatura -273° ou 0°K

Pagina 8 

Você Aprendeu?

1- Quanto mais agitada moléculas estão. Maior a temperatura.

2- Temperatura alta é igual sensação quente
Temperatura baixa é igual a sensação fria. 

3- Sim. Quando a agitação molecular cessa temos a menor temperatura.
-273ºC ou 0 ºK ( Kelvin ) 
O Gasoso tem a sua forma variavel e o seu volume variavel ( Vapor ) 

Pág. 08

Você aprendeu?

1 - A temperatura é a medida do grau de agitação das moléculas do corpo. Quanto maior a agitação das moléculas, maior é a temperatura do corpo. 

2 - O frio é uma palavra designada para a inexistência do quente. 

3- Sim, existe ! A temperatura mínima ocorre quando não existem mais movimentos nos átomos. Essa temperatura vale - 273,15 ° C ou °K .

Pág. 8

1) a temperatura é a medida do grau de agitação das moléculas do corpo. Quanto maior a agitação das moléculas, maior é a temperatura do corpo.

2)O frio não existe. Na verdade o frio é uma palavra designada para a inexistência do quente.

3) Sim, existe. A temperatura mínima ocorre quando não existem mais movimentos nos atomos. Essa temperatura vale -273,15°C (celsius) ou 0°K (kelvin) 

LIÇÃO DE CASA

1- Celsius - Sueca
Fahrenheit – Inglesa
Kelvin – Escocesa.
2- Sim, montando uma grandeza diretamente proporcional (regra de 3) com o ponto de gelo e o ponto de vapor. 


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3. Quais são os estados da matéria? Descubra o que caracteriza cada um desses estados, e como distingui-los. 

Os estados da matéria são: sólido , liquido e gasoso.
O Solido tem a sua forma constante e o seu volume constante ( Gelo )
O Liquido tem a sua forma variavel e o seu volume constante ( Agua )

Pág. 9

3. Estado sólido (gelo), tem forma e volume constantes. Liquido (água), tem forma variável e volume constante. Gasoso (vapor), tem forma e volume variáveis. 

Pagina 9 

3. São três: Sólido, líquido e gasoso. No estado sólido, as moléculas estão bem unidas umas com as outras, o que faz com que tudo que esteja nesse estado seja duro. Já no estado líquido, as moléculas estão um pouco mais separadas, o que, consequentemente, deixa a matéria menos dura. E no estado gasoso, as moléculas estão tão separadas umas das outras que já não são possíveis enxergar nem tocar a matéria.

Página 12

2. Água quente≈ 80ºC ; Corpo≈ 35,7ºC
3. Trocar o álcool por outra substância mais sensível ao calor.
4. Mais devagar. Porque o calor não está sendo passado diretamente ao álcool.
5. Porque a temperatura se eleva, e com isso ele dilata, fazendo a coluna aumentar.

Pag 11

2) o termômetro comercial vai estar em torno de 30° e o caseiro vai estar estabilizado na altura da coluna do álcool
3) melhora a vedação do termômetro, melhora a quantidade de material
4) pq as moléculas dilatam mais rápido no álcool empurando-o para baixo, fazendo com que suba o corante
5) pq as moléculas do álcool dilatam , fazendo com que ele suba pelo canudo

Pág. 11 , 12 

1 - é diferente . Porque o termômetro comercial tem escalas e o material é diferente do que o usado pra fazer o termômetro caseiro. 

2 - O termômetro comercial vai estar em torno de 30 ° e o termômetro caseiro vai estar estabilizado na altura da coluna do álcool .

3 - Melhoras a vedação do termômetro ,melhorar a qualidade do material , colocar as unidades de medida , fazer testes .

4 - Porque as moléculas dilatam mais rápido no álcool empurando-o para baixo , fazendo com que suba o corante .

5 - Porque as moléculas do álcool dilatam , fazendo com que ele suba pelo canudo.

DILATAÇÃO TÉRMICA

Pág. 13

1- Ele aumenta. Porque as moléculas ocupam um espaço maior.
2- Ele irá contrair. Porque as moléculas ocupam um espaço menor.

Pag 13

1) vai ser fechado. Aumentando a dilatação fazendo com que o buraco se feche
2) vai diminuir pq quando esfria as moléculas ficam uma próxima da outra diminuindo o volume. 

Pág. 13 

1 - vai se fechando ( contraindo-se ) . Aumentando a dilatação , fazendo com que o buraco se feche .

2 - Vai diminuindo . Porque quando esfria as moléculas ficam uma próxima a outra, diminuindo o volume. 

Pág. 14

1 - Para impedir a saída do ar.

2- A dilatação do material .

3 - Porque cada um tem sua função e alguns instrumentos precisam de matérias ( termômetros ) que possam agüentar sua temperatura (podendo ser elevada ) , sem danificar o material .


Página 14

1-) Evitar troca de calor com o ambiente
2-) Mede a troca de calor; a "energia térmica"
3-) Cada faixa de temperatura, têm seu instrumento mais adequado.

1. Não. Pois mesmo um termômetro comercial não apresenta resultados muito precisos, como o termômetro de um laboratório, por exemplo.

VOCE APRENDEU?

pag 14

1) pq se não , não funciona.
2) a temperatura os graus
3) pq cada um tem sua função e alguns instrumentos precisam de matérias(termômetros) que possam agüentar sua temperatura (podendo ser elevado) sem danificar o material


Pág. 14

1 - Para impedir a saída do ar.

2- A dilatação do material .

3 - Porque cada um tem sua função e alguns instrumentos precisam de matérias ( termômetros ) que possam agüentar sua temperatura (podendo ser elevada ) , sem danificar o material .

Pág.14Lição de casa
Dilatação linear

Na apresentação da fórmula da lei de dilatação linear (L = L0 q), saliente o aspecto específico do coeficiente de dilatação , mostrando que ele corresponde, numericamente, à dilatação que sofre cada unidade de comprimento para cada grau Celsius de variação de temperatura. Mostre que o fato de a unidade do coeficiente de dilatação ser o grau Celsius recíproco (°C-1) deriva exatamente de ele expressar essa dilatação "unitária". Assim, dizer que o coeficiente de dilatação é 0,000003 °C-1 nada mais é que dizer que ele vale 0,000003 cm/cm °C, isto é, está ocorrendo uma dilatação linear de 0,000003 cm para cada cm de comprimento e para cada variação de 1 °C na temperatura.


Dilatação superficial e volumétrica
No desenvolvimento das fórmulas das dilatações superficial e volumétrica, o professor deve mostrar que elas derivam das variações das dimensões lineares do sistema. Não é importante que o aluno saiba a dedução, mas que ele perceba que as três leis de dilatação seguem um mesmo modelo básico: a variação da grandeza ( G) é diretamente proporcional ao valor inicial dessa grandeza (G0) e à variação de temperatura (D ). Sendo k o coeficiente de dilatação, pode-se escrever:
G = k G0 .


Dilatação aparente
Ao tratar da dilatação térmica dos líquidos, destaque o conceito de dilatação aparente, que decorre de a dilatação de um líquido ser estudada sempre estando o líquido contido num recipiente sólido, que também se dilata durante a variação de temperatura.
Ressalte a relação entre os coeficientes de dilatação aparente e real do líquido e volumétrico do recipiente, mediante os exercícios R17, P36 e P37. Os exercícios R18, R19, P38 e P39 tratam de situações especiais de dilatação de líquidos que merecem destaque.

Pág. 14

1- Para o liquido não derramar.
2- A dilatação do material.
3- Porque alguns materiais são mais fracos e a temperatura desses materiais são diferentes.

SITUACAO DE APRENDIZAGEM 4

Pag 15

1) algo que vai ao forno
geladeira
chuveiro
ferro de passar
motores de veículos


Pág. 15

1- Aquecedor, microondas, geladeiras, chuveiro, fogão, etc.

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1)pq. é algo fundamental
2) se aumenta demais ela se curva e desliga o equipamento
3)porque se é aquecida demais, um dos metais dilata mais que o outro, fazendo com que ela se curve e funcione como uma chave.

Pág. 16

1- Para o bom funcionamento.
2- Funciona com a junção de dois metais que dilatam de forma diferente.
3- Porque os materiais dilatam de forma diferente.

Pág. 16 

1 - Para manter os materiais na temperatura desejada, ou em outros casos, para se manter a vida.

2 - Quando ela é aquecida , um dos metais dilata mais que o outro , fazendo com que ela se curve e funcione como uma chave .

3 - Porque os matérias dilatam , se misturar pode danificar a estrutura .

Pag 17

1)por meio da transpiração e da circulação sanguínea
2) é uma junta de dilatação assim os materiais podem dilatar sem danificar a estrutura.
3) do forno elétrico- se tiver comida esquenta de mais e queima
carro- sua temperatura deve ser controlada para que não danifique o motor.


Pág. 17 e 18

1 - Através da transpiração (suor) .

2 - É uma junta de dilatação , assim os materiais podem dilatar sem danificar a estrutura 

3 - Carro -> Sua temperatura deve ser controlada para que não danifique o motor do automóvel .
Terra (Planeta ) -> A temperatura deve ser controlada para que os seres vivos presentes não morram .
Chapinha -> A temperatura precisa ser controlada para que não danifique o produto de consumo , ou até mesmo os cabelos .

Pág. 17

1- Para o bom funcionamento do organismo.
2- Através do suor.

Pág. 18
Lição de casa

1)Celsius origem sueca
Fahrenheit origem inglesa
Kelvin origem escocesa

2)Celsius para Fahrenheit °F = °C × 1,8 + 32
Celsius para kelvin K = °C + 273,15

Fahrenheit para Celsius °C = (°F − 32) / 1,8
Kelvin para Celsius °C = K − 273,15

Pág. 18

3- Para que ocorra a dilatação e haja acomodação dos trilhos.
4- Corpo humano, geladeira, fogão, etc. 

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 5

RECONHECENDO E PROCURANDO O CALOR: CADÊ O FRIO?

Pág. 20

1- A agitação das moléculas ( cientificamente)
A energia elétrica (aparentemente)
Atrito; movimentos em geral.
2- (condução, convecção, irradiação)
3- Material isolante.
4- Fontes frias.
5- O frio não se movimenta, mas sim o calor transita indo do corpo quente para o corpo frio.
6- Fontes de calor: Fogão, sol, corpo humano, forno elétrico, etc.
Materiais condutores de calor: Alumínio, água, ferro, ar, etc.
Materiais isolantes: Madeira, vidro, plástico, tecidos, etc.


Pag 20

1) a agitação das moléculas a energia elétrica
2) condução, convenção, irradiação
3) geladeira - energia
4) o gás
5) é o resultado da ausência de calor
6) tabela
FONTES DE CALOR = fogão, geladeira, corpo humano, forno elétrico
MATERIAIS CONDUTORES DE CALOR = alumínio, gás compressor, ferro, ar
MATERIAS ISOLANTES = madeira, isopor, plástico, tecidos

Pág. 20 

1- A agitação das moléculas ( cientificamente) 
A energia elétrica (aparentemente)
Atrito; movimentos em geral.
2- (condução, convecção, irradiação)
3- Material isolante.
4- Fontes frias.
5- O frio não se movimenta, mas sim o calor transita indo do corpo quente para o corpo frio.
6- Fontes de calor: Fogão, sol, corpo humano, forno elétrico, etc.
Materiais condutores de calor: Alumínio, água, ferro, ar, etc.
Materiais isolantes: Madeira, vidro, plástico, tecidos, etc.

CALOR E TEMPERATURA

Página 22 

3)
a)A cede e B recebe
b)A recebe e B cede 
c)A cede e B cede

Pag 22

2)pq. o cobertor apenas isola termicamente nosso corpo
3a) A sede e B recebe
b) B sede e A recebe
c) equilíbrio térmico não ha. transferência de calor
4) o calor é a energia em transito. Temperatura é a grandeza que mede o grau de agitação das moléculas
5
a) não troca
b) A sede p/ D
c) A sede p/ E
d) B sede p/ D
e) B sede p/E

VOCE APRENDEU?

1) é o estado em que as moléculas estão em repouso
2) o calor sede energia ao frio, podendo ser transmitido por condução, convecção ou irradiação.

Pág. 22

2- O cobertor apenas isola termicamente o nosso corpo.
3- a) A sede e B recebe.
b) B sede e A recebe.
c) Equilíbrio térmico. Não há transferência de calor.

4- Calor é a energia em transito. Temperatura é a grandeza que mede o grau de agitação das moléculas. 

Pág. 23
VOCÊ APRENDEU?
1- É o estado em que as moléculas estão em repouso.
2- O calor sede energia ao frio, podendo ser transmitido por condução, convecção ou irradiação. Portanto o frio é apenas um corpo com falta de calor.


Pág. 23

5- 
a) Não a troca de calor.
b) A sede calor para D
c) A sede calor para E
d) B sede calor para D
e) B sede calor para E

VOCÊ APRENDEU?

1- É o estado em que as moléculas estão em repouso.

2- O calor sede energia ao frio, podendo ser transmitido por condução, convecção ou irradiação. Portanto o frio é apenas um corpo com falta de calor. 

Pag 26

Mãos a obra

1) as mãos iram se aquecer, a chama transmitir calor para a mão
2) o sol nos aquece a temperatura da terra aquece o rio

pag 28

1
a) o calor da brasa aquece a carne (queima)
b) aquece somente com a temperatura do ar
c) aquece a carne pois o metal é um ótimo condutor
2) com uma transmissão de calor direta
3) aquecedor em qualquer lugar que não pegue fogo e o ar sai pelas janelas.

VOCE APRENDEU?

Pag 29

° condução; transmissão de calor de energia térmica de um local para outro
°convecção: se constitui de movimentos de massas fluidas trocando de posições
° irradiação: transmissão de calor por meio de ondas eletromagnéticas

SITUACAO DE APRENDIZAGEM 7

Pag 29

Porque a temperatura interna estava mais alta que a externa

Pag 31

1) o recipiente da bolinha de metal
2) a esfera de metal
3) a bolinha de gude
4) a esfera de metal

Pag 32

1) 1 litro porque é menas água
2) as 10 garrafas, pq. a quantidade é maior.

Pág. 33

1. a) 300 cal/°C

b) 150 cal/°C

c) 9 cal/°C

d) 35,1 cal/°C

e) 225,9 cal/°C

f) 252 cal/°C

Página 34

1- Significa que o corpo cedeu energia.

Pág. 34

2. água: 900.000 cal

gelo: 450.000 cal

chumbo: 27.000 cal

ferro: 105.300 cal

vidro (pirex): 677.700 cal

vidro (sílica): 756.000 cal

Pág. 35 

Lição de casa

2)Cálculo de Necessidades Diárias de Energia

Qual é a necessidade diária de energia de seu corpo?

Cada indivíduo gasta certa quantidade de energia básica, mais a energia extra para atividades físicas.

Gasto energético básico:

Para cada kg de peso são necessários 1,3 kcal para cada hora. (ex: um atleta pesando 65kg precisaria 1,3 x 24 horas x 65 kg por dia)

Gasto energético Ativa:

Para cada kg de peso são necessários 1,5 kcal para cada hora.

Gasto energético Atlética:

Para cada kg de peso são necessários 1,6 kcal para cada hora.

Gasto energético extra (deve ser somado ao básico):

Para cada hora de treino são necessários em média 8,5 kcal para cada kg de peso. (ex: um atleta pesando 65kg treinando 2 horas, necessitaria de 8, 5 x 2 horas x 65 kg= 1105 calorias extras em sua dieta diária)

Este atleta de 65Kg treinando 2 horas por dia necessita de uma ingesta calórica de aproximadamente de 3.133 kcal para suprir suas necessidades diárias de energia.

Combustível energético

Como um carro precisa de combustível, nosso corpo precisa para seu bom funcionamento de:

50% - 60% Carboidrato (açúcar, doces, pães e bolos)

20% - 30% Lipídeos (óleo e produtos que contém óleo)

10% - 15% Proteína (ovos, leite, carne, peixes, etc...)

Valor calórico (Nota: 1 caloria = 1 Kcal)

Carboidratos - 4 kcal

Lipídeos - 9 kcal and

Proteínas - 4 kcal

Quanto um atleta pesando 50 kg necessitaria em termos de carboidratos, proteínas e lipídeos?

Carboidratos: 57% de 2410=1374 kcal - 4 kcal por grama=1374 / 4=343 gramas

Lipídeos: 30% de 2410=723 kcal - 9 kcal por grama=723 / 9=80 gramas

Proteínas: 13% de 2410=313 kcal - 4 kcal por grama=313 / 4=78 grama (Para se calcular a quantidade de proteínas em gramas que devem ser ingeridas por um adulto acima de 19 anos basta multiplicar seu peso por 0.8 )

Calculadora

Para obter um valor aproximado das necessidades calóricas diárias coloque seu peso e clique " calcular". Caso você não pratique qualquer atividade física deixe em branco o campo 2.

Pág. 40 

1 - lenha - 2800 a 4400

Pág. 40

1- gás hidrogênio

2- álcool 6400 6400 x = 4700

x 4700 x = 4700

6400 x= 0,73 kg

você aprendeu

1- O alimento nos fornece energia.

Pág. 40 

1- A lenha

2- A gasolina

3- Álcool etílico(etanol) 1,25 , 6400 k cal /kg

gasolina 2,50 , 11100 k cal / kg

Pág. 41

2- Não, na energia, proteínas, etc.

3- Porque ele tem mais energia.

4- Não existe vida sem calor.

5- Tudo se move através do calor.

Pág 46

1)
Por conta da pressão do ar!

O continente aquece mais rápido do que o mar.
Estando o ar do oceano mais frio que a da terra, o ar está mais comprimido que no continente, então o ar tende a ir para o continente.

Durante a noite é o inverso, pois como o oceano demora mais para aquecer do que o continente, durante a noite o ar do continente está mais frio do que o do oceano, e por isso o vento sopra da praia para o mar.

Volume 2

Pág. 4 

1 - Freezer , microondas , churrasqueira , ventilador , torraderia , ar - condicionado , frigideira , lá , geladeira , bolsa térmica , fogão , gelo , ferro de passar roupa , panela de pressão , chuveiro .. etc

2 - Ventilador - esfria ; Microondas - enquenta ; Freezer - esfria ; churrasqueira - esquenta ; geladeira - esfria ; fogão - esquenta .

Pág. 5 

1 - É a energia térmica em trânsito entre dois corpos ou sistemas decorrente apenas da existência de uma deferência de temperatura entre eles.

2 - É a grandeza física que mede o estado da agitação das partículas de u corpo caracterizando o seu estado térmico.

3 - Questões ligadas a calor e temperatura como clima , as máquinas , os tipos de roupas etc , tudo o que os leve a pensar sobre a importância e a presença do calor no dia - a - dia .

Pág. 05

1) A temperatura aumenta.

2) Nesse processo, as transformações de energia potencial grartacional dos chumbinhos em energia cinética quando estes caem através da extensão do tubo. Ao colidirem com a tampa do tubo, essa energia é convertida em térmica.

3) Quanto mais girar, maior será a energia potencial grartacional, transformada em energia cinética e em seguida em energia térmica.

4) Transformação de energia potencial grartacional (mecânica) devida a queda dos chumbinhos em energia cinética representada pelo movimento dos chumbinhos.

5) Q = m.c.*t (no lugar do * faça um delta)

Ep = m.g.h

Página 5

1- 1°C=4,18 J/cal - Caso encontre valores diferentes será por causa da matéria e dos procedimentos.

2-Transformação da energia potencial gravitacional em energia cinética que ao colidirem com a tampa é convertida em energia de vibração. É o conceito de calor como energia que transita de um corpo para outro.

3-É necessário para que o aumento na tampa seja significativo.

4-Epg em cinética, após a colisão parte dessa energia é transformada em energia termica.

5-

ΔQ=mcΔt

Q=500.0,03.50

Q=15.50

Q=750

Ep=mgh

Ep=500.10.1,20

Ep=5000.1,20

Ep=6000

Página 6

6-Admitindo que toda energia mecânica é convertida integramamente em energia térmica capaz de aumentar a temperatura do chubinhos, temos: Ep=ΔQ

7-n(ngh)=mcΔt

Página 7

1-A freiada de um ônibus, devido o atrito entre a borracha e o asfalto.

Quando se escreve na lousa, devido o atrito entre o giz e a lousa.

2-A pessoa que transmite parte da energia para o martelo, a energia potencial é transformada em cinética em que o prego se move e na forma de calor, e ai acontece o aquecimento e na outra parte sonora.

Página 7 

1) Aponta de uma caneta sendo riscada em uma superfície de metal um ferro sendo arrastado com velocidade no chão.

2) começa com a velocidade e a impulsação a energia vem das nossa mãos . O prego e a pessoa.

Pág. 8

1) energia potencial gravitacional,quando solta o peso irá fazendo com que mova as pás

fazendo com que as moleculas se agitem aquecendo a água.

2)Quando isola o recipiente.

3)

a) 1.22 Aceleração

b) 1.22 por segundo.

Página 12

1- Rumford se questionava a respeito de onde vem o calor produzido no aquecimento do metal quando perfurava blocos de ferro durante de canhões.

2- Em meados do século XVIII acreditava-se no calórico ( flúido ), Rumford que o calor não poderia ser fluido, pois como calor produzido pelo atrito os corpos não sofriam perda de massa.

Todo corpo ou sistema de corpos isolados termicamente é capaz de continuar a fornecer sem limitações, não pode ser uma substância a matérial, a não ser movimento

Página 15

1- É a expansão do vapor da água após entrar em ebulição.

2- Quando a água entra em ebulição, o valor de água sai com uma grande pressão e devido a disposição dos tubos, há o aparecimento de um torque que faz a máquina girar.

3- Transformações de energia térmica (calor) em energia mecânica (cinética) devido a rotação do bulbo da lâmpada.

4- Máquina e todo equipamento capaz de transformar energia térmica em trabalho útil. Para a máquina de homem é necessário aproveitar o momento para retirar água de um poço ou prender a esfera a um eixo que girasse solidário a ela, preso a rodas poderia construir um carro a vapor.

PAG 23

As máquinas termicas foram fundamentais e de extrema importância naquela época na 1ª revolução industrial, parase produzir mais rápido e acelerar processos variados. a física era fundamental para se projetar e construir aquelas máquinas. e naminha opinião é muito interessante o fato de apesar de passar tanto tempo, tudo isso ainda ser encotradas tantas influências.

VOCÊ APRENDEU?

1-Para facilitar processos de produção, dentre outros.

2-forma de produção rápida, o êxodo rural, o campo perdeu a importância, etc...

PAG 24

3-Pilões de branca:um jato de vapor impulsionava uma roda de oás por meio de engrenagem, transmitindo o movimento de pilões. Facilitava processos de moer alimentos.

4-
a-) a geladeira, para conservar alimentos, o microondas e grill para
esquentar alimentos.

b-)Seria muito mais dificil conservar alimentos e paraesquentá-los euteria de usar métodos primitivos com o fogo.

Página 25

Sugestões de perguntas

1) A Câmara de Combustão (cilindro de combustão),o Piston(se desloca com a pressão de combustão dos gases),o Eixo(que gira com a força de movimento do Piston))o Eixo de Comando de Valvulas.

2) O Motor de 2 tempos utiliza o óleo misturado à gasolina.É usado em mobilete, scooter, Motos de corrida, motos antigas e carros muito antigos,polui mais porém consideramos sua potencia.Já o Motor de 4 tempos é usado em carros e motos modernos,tendo com vantagens: Comodidade, menos barulho, segurança nas reduzidas de marcha, economia e menos poluição

3) O motor de 2 tempos faz com que o Piston realize somente dois movimentos pra chegar a combustão

1º tempo - A gasolina entra no cilindro e o pistão a comprime.

2º tempo - A gasolina explode, empurra o pistão e sai para o escapamento.

Ocorre uma explosão a cada giro do motor.

O motor de 4 tempos faz com que o Piston realiza 4 tempos

1º tempo - Gasolina entra no cilindro e o pistão a comprime.

2º tempo - A gasolina explode e empurra o pistão.

3º tempo - O pistão desce de volta e empurra a fumaça pra fora.

4º tempo - O pistão sobe de volta para abrir espaço para a nova gasolina que vai entrar.

Esse motor é usado em carros e motos modernos.

Ocorre uma explosão a cada 2 giro do motor.

4) Gasolina: combustão por velas, combustão incompleta (libera monóxido de carbono, carbono, óxidos de enxofre e óxidos de nitrogênio), taxa de compressão em média 10:1

Diesel: combustão por compressão (sem velas), a combustão é incompleta e a taxa de compressão elevadíssima.

Álcool: combustão por velas e completa (gera apenas CO2 e água) e taxa de compressão alta.

5) Esse motor biocombustivel pussue apenas um tanque.Todo o sistema de alimentação é igual ao do carro a álcool. Os bicos injetores, que pulverizam o combustível para dentro do motor, são os mesmos do carro a álcool, que são 30% maiores e possuem mais vazão.

Pág. 29, 30, 31

Você Aprendeu?

1) Dos 4 ciclos, somente o 3º libera energia, os outros 3 apenas consomem, como ele libera a energia, ele faz o trabalho.

2).O pedal do acelerador controla a liberação de combustível. assim, ao pisarmos no acelerador, este libera maior quantidade de combustível para os cilindros, o que implica em uma maior energia cinética(energia do movimento) e consequentemente uma maior velocidade.

3) Trabalha normalmente, como um de 4 tempos só que pela metade: Admissão e Compreensão trabalham juntos, e combustão e escape juntos também .

Partes principais são: Câmara de combustão, vela, pistão, válvula de palheta, entrada de combustível, saída do escapamento e caixa do motor .

4) Quando a vela, responsável por soltar faíscas, não as solta no tempo certo o carro não terá um bom desenvolvimento, pois a vela pode soltar faíscas na exaustão ao invés de soltar na compressão, não pondo, assim, o pistão em movimento.

5) Trecho AB: O volume premanece diminuindo só mente sua pressão.

Trecho BC: Pressão constante,obtendo diminuição do volume.

Trecho CD: Aumento de pressão com a diminuição de seu volume.

Trecho DE:Pressão constante com aumento do volume.

Trecho EA:Diminui a pressão tendo aumento em volume.

Volume 3
(em breve)

Volume 4

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 1

A CAIXA DE CORES

Páginas 3 - 4

Nesta etapa, desejamos reconhecer os conhecimentos prévios para trabalhar

conceitos relacionados com a luz e suas propriedades. A ideia é permitir que os

conteúdos a serem trabalhados nas aulas estejam relacionados a elementos retirados do

próprio universo dos estudantes.

Páginas 4 - 7

Para discutir essas perguntas, retome a ideia apresentada de que uma cor depende

exclusivamente do pigmento que tinge o objeto. Se isso fosse verdade,

independentemente do que ocorresse, todos deveriam então ver a mesma cor em cada

uma das figuras. Com isso, você poderá começar a discutir o que é cor. Na primeira

questão, a ideia é fazer os alunos perceberem que a cor que vemos em um objeto

depende fortemente da luz que o ilumina. Assim, quando se muda a luz, muda-se a cor

percebida. Logo, na segunda questão, o objetivo é fazê-los perceber que sempre

comparamos as cores a partir de objetos expostos à luz branca, ou seja, a do Sol ou de

lâmpadas de cor branca. Já nas duas últimas questões, respectivamente, a banana ficaria

escura e o papel branco ficaria verde. Ou seja, a cor resulta de um tipo de exposição e

não de uma propriedade do objeto. O correto seria dizer que um objeto parece

“vermelho” e não que é “vermelho”. Com essas discussões, tem-se o “mote” para iniciar

a fase seguinte, que apresentará a decomposição da luz branca.

Coloração por reflexão

Páginas 8 - 9

As questões têm como objetivo retomar o experimento e sensibilizar os alunos para o

texto. As respostas encontram-se ao longo do texto.

1

GABARITO

Caderno do Aluno

Física – 2a série – Volume 4

Coloração por transmissão

Página 9

A resposta está no texto subsequente. O objetivo principal é fazer com que os alunos

levantem hipóteses e se sensibilizem para a leitura do texto.

Páginas 9 - 10

Para a primeira questão, tenha como base o texto “O que é a cor?” Aqui o objetivo é

explorar o que o aluno acredita que seja a cor, já que essa questão será retomada depois.

As questões 2, 3, 5 e 6 estão relacionadas com os textos “Coloração por reflexão” e

“Coloração por transmissão”. Na última questão é interessante explorar a ideia da cor

negra como ausência de reflexão ou transmissão, bem como a escuridão como ausência

de luz. É importante ressaltar que a cor de um objeto depende de suas propriedades, mas

também do tipo de iluminação utilizada. Já a questão 4 ressalta que, quando a luz incide

sobre qualquer objeto, três processos podem acontecer: reflexão, absorção e transmissão

da luz.

Página 10

Nessa atividade, os alunos, em grupo, deverão elaborar um relatório contendo o que

foi observado e os possíveis problemas encontrados. Na síntese do que foi aprendido,

deve estar explícita a influência da cor da luz incidente na percepção de um objeto

colorido, ressaltando a ideia de que sua cor não é apenas uma propriedade intrínseca e

imutável dos materiais.

2

GABARITO

Caderno do Aluno

Física – 2a série – Volume 4

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 2

DECOMPONDO E MISTURANDO LUZES E CORES

Página 11

O objetivo das questões do roteiro é explorar a criação de hipóteses dos alunos.

Páginas 12 - 17

A questão da página 14 tem como objetivo explorar a criação de hipóteses pelos

alunos e será respondida no texto “Ondas eletromagnéticas”.

1. Chamamos a luz branca de policromática, ou seja, essa luz é composta de várias

cores. Já uma luz monocromática é aquela composta de uma única cor, como um

laser.

2. Alternativas (a), (c) e (d).

3. Toda carga elétrica tem associada a ela um campo elétrico, que pode ser pensado

como uma propriedade sua. Esse campo preenche todo o espaço e representa uma

zona de influência elétrica que se estende até o infinito. Um campo não pode ser

desassociado de sua carga, ou seja, é impossível separar um do outro.

4. Os campos elétricos e magnéticos variáveis geram um ao outro e são emitidos pela

carga em movimento como uma onda eletromagnética. Essa é a “coisa” detectada,

por exemplo, quando você liga um rádio ou atende a uma chamada no celular.

5. O índice de refração de um material varia com o comprimento de onda da luz que o

atravessa é por isso que ocorre a dispersão. Assim, cada comprimento de onda que

compõe a luz branca vai apresentar diferentes ângulos de refração ao incidir em um

material com índice de refração diferente do que ela estava, por exemplo, ao passar

do ar para o vidro. Como o índice de refração geralmente é maior para um

3

GABARITO

comprimento de onda menor, a luz violeta se desvia muito mais do que a luz

vermelha quando passa, por exemplo, da água para o ar.

Caderno do Aluno

Física – 2a série – Volume 4

Página 18

Aqui é importante o aluno perceber a relação entre o fenômeno e a dispersão da luz.

Página 18

As questões 1,2 e 3 têm como objetivo retomar as atividades anteriores, permitindo

que os alunos iniciem a formulação de hipóteses. Além disso, elas foram formuladas a

fim de sensibilizá-los para o experimento que será realizado a seguir. Explicações mais

detalhadas de como explorar essas questões com os alunos podem ser localizadas no

Caderno do Professor na Situação de Aprendizagem 2.

Página 20

Nesta etapa, esperamos que as hipóteses dos alunos estejam mais bem formuladas do

que inicialmente, visto que as discussões sobre luz e cores já foram iniciadas. Assim,

espera-se que as hipóteses comecem a se adequar aos resultados dos experimentos, o

que dará estrutura para que os alunos respondam às três primeiras questões (1-

vermelho, verde e azul; 2- vermelho e verde; e 3 - vermelho e azul). A questão 4, como

o enunciado revela, pretende trabalhar as hipóteses criadas pelos alunos a seguir.

Perceba, entretanto, que a sistematização desses conceitos só se dará no texto seguinte:

“Soma de luzes coloridas”.

Páginas 20 - 21

1. Na Física, dizemos que o magenta é a cor oposta ou complementar ao verde, o

amarelo é oposto/complementar ao azul e o ciano é oposto/complementar ao

vermelho. Dessa forma, ao “somar” os opostos obtemos o branco. Assim, ao

4

GABARITO

compormos fontes de luz vermelha, verde e azul, obtemos o branco; por isso,

chamamos essas três cores-luz de cores primárias.

2. Essa sigla corresponde a red, green e blue, os nomes em inglês das cores-luz

primárias. A partir da mistura de diferentes porcentagens dessas três cores, obtêm-se

todas as outras.

3. Aqui é importante o aluno perceber o preto como a ausência de luz.

4. Ao compormos vermelho, verde e azul obtemos o branco; por isso, chamamos essas

três cores-luz de cores primárias. Por meio da “soma” dessas luzes pode-se obter

todas as outras.

Caderno do Aluno

Física – 2a série – Volume 4

Páginas 22

Aqui é importante o aluno perceber a relação entre o fenômeno da superposição e a

cor percebida quando misturamos luzes de cores diferentes.

Páginas 22 - 23

As respostas das questões presentes em “Mãos à obra!” estão relacionadas com as

observações realizadas pelos alunos ao longo da atividade. Apenas nas duas últimas

etapas do roteiro o aluno deve fazer uma reflexão com base no que foi por ele

observado, permitindo assim que possa compreender melhor as cores primárias, as

cores-pigmento e o processo de impressão por meio da composição de diferentes

pigmentos. Assim, a criação de hipóteses é o enfoque dessas questões e da atividade,

bem como da sua estruturação com base em observação e teste.

1. Diferentemente da composição de luzes, quando se misturam as três cores-pigmento

obtém-se um tom escuro, quase preto.

2. Uma superfície pintada por uma cor qualquer, quando iluminada por uma luz branca,

absorve uma série de frequências e reflete outras. Portanto, para obtermos o branco, a

luz deveria ser totalmente refletida. Por meio de uma mistura de tintas, isso não é

possível.

5

GABARITO

3. Cada pigmento absorve bem uma determinada faixa do espectro visível. Logo,

quando a luz branca incide sobre cada pigmento, eles absorvem todas as cores

diferentes da cor do pigmento e refletem as restantes. Assim, quando a luz branca

perde esses componentes, nós a percebemos como uma determinada cor. Por isso,

esse processo é chamado de subtrativo, visto que algumas frequências são

“subtraídas” da luz incidente.

Professor perceba que aqui, facilmente, surge a questão das cores primárias de tintas.

Os alunos viram que essas cores são ciano, amarelo e magenta (ou sistema CYM,

com as iniciais em inglês). Contudo, certamente muitos deles já ouviram dizer que as

cores primárias para tintas são vermelho, amarelo e azul (ou sistema RYB, também

com as iniciais em inglês). Isso pode confundir bastante. Assim, explique que o

sistema RYB surgiu com uma teoria das cores proposta por Leonardo da Vinci.

Séculos depois, essa teoria mostrou-se cientificamente incorreta, quando foi

demonstrado que as cores primárias para pigmentos são ciano, amarelo e magenta

(CYM). Entretanto, pela tradição no mundo das artes, até hoje pode-se encontrar

artistas e até mesmo livros de arte que usam o sistema RYB. Como artistas, eles

podem dizer isso, ainda que não seja o correto. Pense nisso como uma “licença

poética."

Caderno do Aluno

Física – 2a série – Volume 4

Páginas 24 - 25

Essas questões retomam os três roteiros anteriores.

1. A luz é uma onda eletromagnética.

2. O índice de refração de um material varia com o comprimento de onda da luz que o

atravessa, e é por isso que ocorre a dispersão. Assim, cada comprimento de onda que

compõe a luz branca vai apresentar diferentes ângulos de refração ao incidir em um

material com índice de refração diferente do meio no qual a luz está se propagando,

por exemplo na mudança do ar para o vidro. O índice de refração está relacionado

com a intensidade do desvio sofrido pela luz. Como o índice de refração geralmente

é maior para um comprimento de onda menor, a luz violeta, por exemplo, ao mudar o

meio de propagação sofre um desvio na direção que vinha se propagando no meio

6

GABARITO

anterior, muito maior do que a luz vermelha quando passa, por exemplo, da água

para o ar.

Observação: Se os alunos ainda não foram apresentados ao conceito de dispersão, esta

é uma boa hora para fazer isso.

3. A luz branca é composta por uma combinação de cores de luz; já a vermelha pode ser

apenas uma cor de luz. A diferença entre as luzes monocromáticas azul e vermelha

está na frequência, já que sendo monocromáticas são constituídas de apenas uma cor

de luz, uma só frequência.

4. A superposição ocorre quando mais de um feixe de luz - incide em um mesmo lugar

do espaço. Esse fenômeno ocorre com todas as ondas. Quando juntamos as cores,

obteremos algo próximo do branco. Não vamos obter necessariamente um branco

“total”, pois tudo vai depender da intensidade de cada uma das cores.

5. Uma cor próxima da preta. Não vamos obter necessariamente o preto, pois tudo

depende da quantidade de cada pigmento de cada cor utilizado. A cor de pigmento é

a cor que não é absorvida pelo pigmento, já a cor da luz depende da frequência da

onda eletromagnética.

6. Vermelha, já que todas as cores brancas e vermelhas ficarão vermelhas e as demais

ficarão pretas.

Caderno do Aluno

Física – 2a série – Volume 4

7

GABARITO

Caderno do Aluno

Física – 2a série – Volume 4

Página 26

Aproveite essa oportunidade para discutir a utilização do diodo emissor de luz

(LED), agora presente até nas telas de aparelhos televisores. De uma maneira bem

simplista, é possível descrever o funcionamento do LED como um semicondutor que só

permite a passagem da corrente elétrica em uma única direção. Quando os elétrons

passam pelo LED, podem “cair” numa camada de energia mais baixa e, dependendo do

desnível, acabam emitindo na forma de luz a diferença de energia.

8

GABARITO

Caderno do Aluno

Física – 2a série – Volume 4

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 3

SOMBRAS DE VÁRIAS CORES

Páginas 26 - 27

• A questão “Como surge o amarelo no experimento das sombras coloridas?” tem

como objetivo retomar o experimento e sensibilizar os alunos para a leitura do texto

que virá na sequência (Luz em nossos olhos). As respostas encontram-se ao longo do

mesmo.

Páginas 27 - 29

As questões têm como objetivo retomar o experimento e sensibilizar para o texto, de

modo que as respostas encontram-se ao longo do texto.

1. Em nossos olhos, especificamente na retina, há células sensíveis à luz: os cones e os

bastonetes. Os cones diferenciam luzes coloridas, enquanto os bastonetes são

ativados com baixas intensidades luminosas, estando assim associados à

discriminação de luminosidade.

2. A percepção das cores depende, então, de propriedades dos objetos e da luz que

incide sobre eles, bem como das características de funcionamento de nossos olhos,

de nosso sistema nervoso e de nosso cérebro.

3. A luz incide sobre um objeto, parte dela é refletida e, então, os cones e bastonetes

captam essa informação, que é interpretada pelo cérebro.

4. As cores percebidas são sempre o resultado da interpretação feita pelo cérebro de

informações provenientes dos três grupos de cones. Talvez aqui esteja a parte mais

interessante de tudo isso: esse é um processo neurofisiológico. Ou seja, as cores, de

certa maneira, só existem em nosso cérebro, por mais estranho que isso pareça. Isso

significa que, ao se tratar da percepção das cores, o cérebro tem um papel

9

GABARITO

importantíssimo em tudo que vemos. Com isso, é preciso deixar claro que a

percepção das cores depende, então, de propriedades dos objetos e da luz que incide

sobre eles, bem como das características de funcionamento de nossos olhos, de nosso

sistema nervoso e de nosso cérebro.

Caderno do Aluno

Física – 2a série – Volume 4

Página 30

Aqui o aluno vai pesquisar sobre o daltonismo, que, de maneira simplista, pode ser

dito como causado pela deficiência no funcionamento ou mesmo pela ausência de um

ou mais cones. Dessa forma, a percepção das cores pelo olho acontece de forma

incompleta, dificultando ou impedindo a diferenciação de certas cores.

10

GABARITO

Caderno do Aluno

Física – 2a série – Volume 4

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 4

QUAL LÂMPADA SE USA?

Qual lâmpada se usa?

Páginas 30 - 34

É possível entender que iluminar tomates com a lâmpada 4, com pico de emissão na

faixa do amarelo/laranja e pouca emissão na faixa do vermelho, por exemplo, poderia

desestimular sua venda. Essa lâmpada não vai realçar o vermelho do produto, porque

emite mais na faixa do amarelo, de modo que haverá uma enorme redução na luz

refletida pelos tomates, podendo até fazê-los perder a aparência de frescos. Assim, as

lâmpadas 1 e 3, mais equilibradas, seriam as mais adequadas, pois elas emitem com

intensidade desde o amarelo até o vermelho. Na iluminação da manteiga, as duas mais

adequadas para realçar fortemente a cor amarela seriam as lâmpadas 2 e 4, pois têm pico

de intensidade no amarelo-laranja. Na iluminação da alface, nenhuma das lâmpadas

apresentadas seria ideal, pois não há uma que emita o verde com muito mais intensidade

que as demais cores. Entretanto, a mais adequada entre as apresentadas seria a lâmpada

5, pois a cor verde é intensa e a emissão do vermelho é razoavelmente baixa. Com

relação à cor da peça de roupa, uma hipótese razoável é que a loja esteja utilizando a

lâmpada 1, que tem o verde pouco intenso e um pico no azul. E, em sua casa, a

iluminação pode estar sendo realizada pela lâmpada 3, na qual o verde é mais intenso e,

embora ela tenha pico no azul, essa cor é menos intensa que a da lâmpada 1.

Página 35

1. O olho humano possui células chamadas cones. Os cones são divididos em três tipos,

cada um especializado em enxergar uma cor primária em particular (Vermelho,

Verde e Azul). Dessa forma, podemos escolher melhor a iluminação, de modo a

favorecer que o olho capte melhor as cores que queremos destacar.

11

GABARITO

2 e 3. A adequação das lâmpadas está relacionada com o seu espectro de emissão.

Então, faça-os comparar as frequências de pico na emissão das lâmpadas com a

curva de reflexão dos produtos. É possível entender que iluminar tomates com a

lâmpada 4, com pico de emissão na faixa do amarelo/laranja e pouca emissão na

faixa do vermelho, por exemplo, poderia desestimular sua venda. Essa lâmpada não

vai realçar o vermelho do produto, porque emite mais na faixa do amarelo, de modo

que haverá uma enorme redução na luz refletida pelos tomates, podendo até fazê-los

perder a aparência de frescos.

4. Dependendo da escolha das lâmpadas, as cores dos produtos podem parecer

diferentes do que se fossem iluminadas por fontes mais usuais, como lâmpadas

incandescentes ou fluorescentes ou, ainda, pela luz do Sol. Dessa forma, pode-se

criar ilusões de óptica com a intenção de enganar os consumidores. Professor,

procure discutir esse tema mostrando que a iluminação pode valorizar um produto ou

criar uma imagem que engana os sentidos, configurando assim um problema ético.

Caderno do Aluno

Física – 2a série – Volume 4

Página 35

Aqui é interessante aprofundar os fenômenos de interferência construtiva, destrutiva

e de sobreposição.

12

GABARITO

Caderno do Aluno

Física – 2a série – Volume 4

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 5

FAZENDO ONDA… BLOQUEANDO ONDA

Páginas 37 - 38

As questões têm como objetivo principal o levantamento de hipóteses pelos alunos.

A primeira questão está relacionada com a detecção da onda pelo rádio na produção das

ondas como consequência das cargas em movimento. A segunda permite que o aluno

reflita sobre a geração de ondas eletromagnéticas no experimento. Já a terceira visa

explorar através do universo dos alunos a aplicação de ideias e conceitos relacionados a

ondas eletromagnéticas

Páginas 39 - 40

O objetivo principal dessas questões é fazer com que os alunos trabalhem a criação

de hipóteses. Na primeira questão é importante perceber que o celular do amigo é o que

está recebendo a onda eletromagnética. Na segunda e terceira, a ideia é fazê-los

perceber que a onda não chega até o equipamento, pois está sendo bloqueada. Na quarta

questão o objetivo é trazer essas discussões para o universo do aluno. Na quinta

questão, os alunos vão sistematizar o que foi aprendido.

Páginas 40 - 41

1. Quando qualquer partícula carregada se move, seu campo a acompanha, pois ele não

pode ser separado de sua carga.

2. A onda eletromagnética é produzida quando um campo varia; por exemplo, com uma

carga sendo acelerada.

13

GABARITO

3. A luz é uma onda eletromagnética que, diferentemente das ondas de rádio, é passível

de ser captada por nossos olhos; portanto, toda luz é uma onda eletromagnética, mas

nem toda onda eletromagnética é visível.

4. O princípio fundamental é que os elétrons que fazem parte de um material condutor,

ao interagirem com uma onda eletromagnética, passem a gerar uma nova

configuração de seus campos eletromagnéticos, que acaba por minimizar ou mesmo

anular a onda que fluiria pelo metal. Dessa forma, uma superfície condutora funciona

como uma blindagem às ondas eletromagnéticas.

5. A Gaiola de Faraday faz com que uma onda eletromagnética não consiga penetrar em

seu interior, pelas razões acima expostas. Dessa forma ela é capaz de blindar a

recepção de uma onda transmitida. Pela mesma razão, se a transmissão for realizada

de dentro de uma gaiola de Faraday, ela não conseguirá atravessá-la para ser captada

fora de seus limites.

6 e 7. Para o experimento funcionar é preciso que o material seja condutor (Gaiola de

Faraday).

Caderno do Aluno

Física – 2a série – Volume 4

Página 41

A ideia aqui é mostrar que a Gaiola de Faraday serve como um para-raios.

Instalando-se objetos metálicos pontiagudos no telhado das edificações e ligando-os à

uma rede de cabos, que estão do lado externo dos prédios, o aparato funciona como uma

Gaiola de Faraday. Essa Gaiola garante que o raio passe pelos contornos da casa,

“isolando” seu interior. Para que as cargas elétricas do raio possam ser atraídas, utiliza-

se objetos pontiagudos e, para que possam ser escoadas, liga-se a rede de cabos à Terra.

Tudo se passa como no caso do celular envolto com papel-alumínio. No caso dos

carros, que são feitos de materiais condutores, ocorre o mesmo processo.

14

GABARITO

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 6

O ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO

Caderno do Aluno

Física – 2a série – Volume 4

Página 42

O objetivo das questões do roteiro é explorar as hipóteses dos alunos, conforme

orientação do Caderno do Professor.

Páginas 43 - 45

1. Em todos os casos é usada uma onda senoidal de frequência definida para a

transmissão das informações. A diferença está em como essa informação será

“colocada” na onda: pode ser modulada na amplitude (AM, VHF e UHF) ou na

frequência da onda (FM). Outra diferença está no valor da frequência da onda: muito

alta (VHF) ou ultra-alta (UHF).

2. Ambos funcionam a partir da transmissão de ondas eletromagnéticas. Dessa maneira,

um celular é simplesmente um rádio mais sofisticado, já que possui um transmissor e

um receptor que podem funcionar simultaneamente. Ele capta centenas de

frequências diferentes e pode, automaticamente, mudar de uma para outra.

3. O violeta tem a maior frequência e, logo, a maior energia; já o vermelho tem a menor

frequência e, consequentemente, a menor energia.

4. Para a velocidade constante, a fórmula nos mostra que frequência e comprimento de

onda são inversamente proporcionais; portanto, quanto maior o comprimento de

onda, menor será a frequência. Sendo a frequência diretamente proporcional à

energia, temos que energia e comprimento de onda serão inversamente

proporcionais, ou seja, quanto maior o comprimento de onda menor a energia e vice-

versa. Portanto, o infravermelho, com maior comprimento de onda, tem a menor

energia; já o ultravioleta tem mais energia.

5. Vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta.

15

GABARITO

Caderno do Aluno

Física – 2a série – Volume 4

Página 45

a) E = h . f onde h é a constante de Planck e vale h = 6,6 ×10-34 J . s.

b) Micro-ondas (108 a 1011 Hz), raio X (1017 a 1020 Hz) e raio γ (1018 a 1024 Hz). Para

encontrar a energia, basta aplicar a fórmula do item, a.

16

GABARITO

Caderno do Aluno

Física – 2a série – Volume 4

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 7

EVOLUINDO CADA VEZ MAIS ...

Páginas 46 - 47

Nesta Situação de Aprendizagem, as questões são pessoais e têm como objetivo a

formação do pensamento crítico e reflexivo, bem como o exercício da cidadania.

Página 48

As respostas para as questões 1, 2 e 3 são pessoais e devem, portanto, ser bastante

diferentes. O objetivo aqui é fazer com que os alunos percebam a importância do uso

consciente das tecnologias, discutindo assim seus benefícios e prejuízos. Além disso,

visando à necessidade de trabalhar a alfabetização científica, é preciso que os alunos

percebam a importância de compreender diferentes aspectos relacionados ao

conhecimento científico, permitindo assim que possam exercer sua cidadania por meio

de uma postura crítica e reflexiva diante dos diferentes discursos apresentados por

políticos, pelo governo e por diferentes meios de comunicação. A primeira questão trata

da necessidade de investimento em ciências de base como caminho para o crescimento

científico e tecnológico de uma nação. A segunda diz respeito à importância do

desenvolvimento de conhecimentos para a humanidade. A última versa sobre a

alfabetização tecnológica e o acesso aos conhecimentos científicos.

17

GABARITO

Caderno do Aluno

Física – 2a série – Volume 4

Página 48

Professor, nesta etapa final, os alunos deverão escrever um texto argumentativo

apresentando os prós e contras do desenvolvimento científico e tecnológico. É preciso

então que eles juntem o que foi discutido e trabalhado nas últimas aulas com

informações relevantes sobre o tema e com suas próprias opiniões. A ideia é fazer com

que eles reflitam sobre a necessidade ou não de haver investimentos em ciências e na

educação científica no Brasil. Assim, perceba que você deve incentivá-los a realizar

uma pesquisa sobre o tema em diferentes jornais, o que irá ajudá-los a obter

informações para abalizar suas opiniões.