PROF. 3 o ANO FÍSICA PADRÃO VOL. I

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1 PROF. 3 o ANO FÍSICA PADRÃO VOL. I

2 Direção Executiva: Fabio Benites Gestão Editorial: Maria Izadora Zarro Diagramação, Ilustração de capa e Projeto Gráfico: Alan Gilles Mendes Alex França Dominique Coutinho Erlon Pedro Pereira Estevão Cavalcante Paulo Henrique de Leão Estagiários: Amanda Silva Fabio Rodrigues Gustavo Macedo Lucas Araújo Autores: Biologia: Leandro Maia Filosofia: Gustavo Bertoche Física: Wilmington Collyer Geografia: Duarte Vieira História: Montgomery Miranda / Bernardo Padula Leitura e Produção: Leila Noronha / Marcelo Beauclair Língua Espanhola: Mizael Souza Língua Inglesa: Jaqueline Halack Língua Portuguesa: Leila Noronha / Marcelo Beauclair Literatura: Leila Noronha / Marcelo Beauclair Matemática: João Luiz / Gláucio Pitanga Química: Wendel Medeiros Sociologia: Anne Nunes Atualizações: Irium Editora Ltda Rua Desembargador Izidro, n o Tijuca - RJ CEP: Fone: (21) Biologia: Geografia: História: Língua Espanhola: Química: Cid Medeiros Thiago Azeredo Guilherme Braga Karina Paim Renata Galdino É proibida a reprodução total ou parcial, por qualquer meio ou processo, inclusive quanto às características gráficas e/ou editoriais. A violação de direitos autorais constitui crime (Código Penal, art. 184 e, e Lei nº 6.895, de 17/12/1980), sujeitando-se a busca e apreensão e indenizações diversas (Lei nº 9.610/98).

3 Apresentação: Olá, querido aluno. O material da Irium Educação foi elaborado por professores competentes e comprometidos com uma proposta de educação exigente e plural. Neste livro, você encontrará uma teoria na medida certa, focada nas informações mais importantes hoje em dia, e muitos exercícios para fortalecer sua aprendizagem e preparação para os desafios futuros. Vamos conhecer um pouco mais sobre este livro? Todo capítulo inicia com uma capa, onde você encontrará uma imagem ilustrativa e os objetivos de aprendizagem. Estes resumem o que queremos que você aprenda. Quando chegar no final do capítulo, se você quiser saber se aprendeu o que é realmente importante, volte na capa e verifique se alcançou cada um dos objetivos propostos. Antes de entrarmos na teoria, em cada capítulo, você encontrará uma contextualização. Ela funciona para mostrar para você porque o assunto é importante e como você poderá usar esse conhecimento no seu dia a dia.

4 No meio do caderno, quando estiver estudando, você encontrará inserções com informações relevantes e que conversam com portais da Irium Educação. É o caso do box Como pode cair no ENEM?, que trazem temas conectados ao assunto do capítulo e propõem questões do ENEM ou com o estilo da prova. Você poderá resolver os exercícios no seu caderno ou acessar o portal comopodecairnoenem. com.br. Lá você também encontrará todas essas questões resolvidas em vídeo. Outra inserção interessante, que visa oferecer mais conhecimento relevante, é o 4News. Nessa seção, será possível acessar notícias recentes que conectam o tema do capítulo com uma informação importante para a sua formação e para os diversos vestibulares. Na apostila, essas informações estão resumidas, mas poderá acessar esse conteúdo, produzido pela nossa equipe de professores, na íntegra, através do portal 4newsmagazine.com.br ou utilizando o QR code inserido no box. Uma das principais marcas dos livros da Irium Educação são os exercícios, que primam pela quantidade e qualidade. Para ajudar os alunos a tirarem suas dúvidas, existem inúmeras questões com soluções gravadas em vídeo. Elas aparecem com uma câmera e um código. Para acessar a solução, utilize o código no campo de busca no espaço destinado (videoteca) no nosso site irium.com.br/videoteca ou até mesmo no Youtube. Para finalizar, que tal encontrar um conteúdo ideal para aquelas revisões na véspera de provas e concursos? Essa é a proposta da seção Resumindo, na última página de cada capítulo. Aqui, você encontrará uma síntese com as principais informações do capítulo, como as fórmulas mais importantes, que você não pode esquecer. A equipe da Irium Educação acredita em uma formação exigente, completa e divertida. Esperamos que este livro possa proporcionar isso a você. #vamboraaprender A Educação é a arma mais poderosa que você pode usar para mudar o mundo. (Nelson Mandela) Fabio Benites Diretor-geral

5 INTRODUÇÃO À FÍSICA E LEIS DE NEWTON ORIENTADOR METODOLÓGICO Introdução à Física e leis de Newton Conteúdo: Algarismo significativos; Notação científica; Ordem de grandeza; Arredondamento de medidas Vetores (propriedades e operações vetoriais básicas); Decomposição de vetores; As três leis de Newton; As principais forças (Peso, Normal e Tração). Objetivos de aprendizagem: Saber expressar corretamente as medidas científicas (algarismos significativos, notação científica, ordem de grandeza e arredondamento de medidas); Aprender a realizar as operações fundamentais envolvendo vetores (soma, subtração e multiplicação por um escalar), inclusive a decomposição de vetores; Compreender o Princípio da Inércia e suas consequências; Saber aplicar o Princípio Fundamental da Dinâmica; Aprender a Lei da Ação e Reação e suas aplicações. 1) B Praticando: = , ⁴ = 1,75. 10⁴, como 1,75 < 3,16, então OG = 10⁴ 2) D = 5,52. 10⁸, como 5,52 > 3,16, então OG = 10⁹ 3) D 4) C = 3,15. 10⁹, OG = 10⁹ 5) A 6) 1º) 21,6 2º) 42,5 7) Módulo, Direção e Sentido. 8) Vetores iguais apresentam mesmo módulo, direção e sentido. ex: u v Vetores opostos possuem mesmos módulo e sentido, porém sentidos opostos. ex: u -u Sugestão Didática: O bom entendimento da Dinâmica e boa parte do resto da Física requer um conhecimento seguro acerca dos vetores e suas operações básicas (adição, subtração e produto de um vetor por um escalar). Por isso, a atenção deve ser redobrada quando se abordar esse conteúdo. 9) Módulo: 1N. Direção: Vertical. Sentido: Para baixo. 10) 10u u² = 6² + 8² u = 10u 1 EM3FIS-01

6 INTRODUÇÃO À FÍSICA E LEIS DE NEWTON 11) 5 cm O vetor em vermelho representa x + y, utilizando Pitágoras: (x + y)² = 3² + 4² X + y = 5 cm 12) T1 > T2 > T3 Como o vetor peso sempre estará apontado para baixo, teremos as projeções verticais das trações comparadas ao peso dos cartazes. Ângulo entre cabos e teto =? 0 <? < 90 P = 2T.sen? T = P/2.sen? sen? será máximo em 90 e mínimo em 0 T é inversamente proporcional à sen?, logo T1 > T2 > T3 13) O somatório vetorial (força resultante) delas terá que ser zero (vetores de mesmo módulo, direção e sentidos opostos) 14) E 15) a) Permanecerá em sua posição b) a esfera inclinará para trás c) a esfera inclinará para frente 16) Primeira lei de Newton: Princípio da Inércia 18) C 14 = 2a a= 7 m/s² volume do pacote = = cm³ Volume da caixa = = cm³ Quantidade de pacotes por caixa = 96000/12000 = 8 pacotes/caixa 100 pacotes/ 8pacotes/caixa = 12,5 caixas = 13 caixas 19) A ,1/100 = 2000 = 2,0. 10³ 20) C OG = 10³ Tomando como base uma velocidade de 80 km/h 21) C 22) D V = ΔS/Δt 80 = ΔS/1,5 ΔS = 120 km = m = 1,2. 10⁵ m OG = 10⁵ 23) u² = 300² + 400² u = 500 m 17) a) Fres = 10 N Fres = m.a 10 = 2a a = 5 m/s² b) Para máxima aceleração, forças em mesma direção e mesmo sentido, logo Fres = = 14 N Fres = m.a 24) A 25) A 26) A Cada galão contém 3,8 L de gasolina, logo o total de combustível gasto nessa viagem é igual a 50 x 3,8 = 190 L. O custo desses 190 L correspondeu a 152 dólares, então EM3FIS-01 2

7 INTRODUÇÃO À FÍSICA E LEIS DE NEWTON cada litro custou 152/190 = 0,8 dólar. Se cada dólar valia 1,60 reais, na semana da viagem, o preço de 1 L de gasolina, em reais, era de 1,6 x 0,8 = 1,28 27) A No instante inicial t0 = 0, a massa do radioisótopo é igual a M0 = 2 g = 2 x 103 mg. Após um período de tempo igual a uma meia- -vida, tem-se: M1 = M0/2 Após um período de duas meias-vidas M2 = M1/2 = Mo/2² Observa-se, assim, que a massa diminui segundo uma P.G. de razão 1/2, cujo termo geral é dado por: Mn = M0/2ⁿ. Sendo n o número de meias-vidas. Como a meia-vida do radioisótopo é igual a 20 h, para um período de tempo correspondente a 5 meias-vidas (100 h), a massa do radioisótopo será cerca de: M5 = M0/2⁵ = 2 x 103/2⁵ = 62,5 mg Ia+vI = 4 cm I-wI = 4 2 cm Ia+v-wI² = Ia+vI² + I-wI² + 2Ia+vI I-wI cos 45 Ia+v-wI² = 4² + (4 2)² /2 Ia+v-wI² = Ia+v-wI² = 80 Ia+v-wI = 4 5 cm 31) B 32) B 33) B 34) B 1m 2 = 10 4 cm 2. 1 cm h 10 4 cm h O.G = ) D 2.10¹² l = 2.10¹² dm³ = 2.10⁹ m³ Vazão = 2.10⁵ m³/s Para encher 2.10⁹/2.10⁵ = 10⁴ s 1 h s X h ⁴ s 35) I) D 4,5 bilhões de anos anos x anos hora x = anos II) b 45 bilhões de anos anos 15 bilhões de anos x anos x = 150 anos X = 2,78 h = 3 h 29) a) 100,7 m b) 80 m 30) -4 5 cm a + v (a+v) W W 3 EM3FIS-01

8 FORÇAS PARTICULARES E APLICAÇÕES DAS LEIS DE NEWTON ORIENTADOR METODOLÓGICO Forças particulares e aplicações das leis de newton Conteúdo: Força de atrito (cinético e estático); Força elástica (Lei de Hooke); Roldanas (fixas e móveis); Máquina Atwood; Força normal no movimento acelerado (elevadores); Decomposição da força peso no plano inclinado. Objetivo de aprendizagem: Compreender a força de atrito (estático e dinâmico); Saber a Lei de Hooke e como estudar a força elástica; Compreender o sistema de roldanas (fixas e móveis) e seu uso como máquinas simples; Estudar a variação da reação normal em movimentos verticais acelerados, como no caso dos elevadores; Estudar o comportamento das principais forças em planos inclinados, especialmente a decomposição da força peso. Sugestões didáticas: Seria interessante o aluno rever a primeira e a segunda lei de Newton, para compreender mais facilmente o tópico sobre a força normal no movimento acelerado (elevador). 1) B Praticando: P = N, logo N=50 N F Fat = m.a F - µd.n = m.a 20 0, = 5a a = 2 m/s² 2) 12N 3) A 4) C 5) E N = P N = m.g Fat = N.μd Fat = m. g.μd Fat = ,4 Fat = 12 N Como não há aceleração, F = Fat 20 = μd. N 20 = μd.m.g 20 = μd μd = 0,2 F Fat = m.a 10 μd. N = μd. 20 = 8 μd = 0,1 6) Fate = μe.n Fate = 0,4.10 Fate = 4 N a) a = 0 b) a = 0 c) F Fatd = m.a F μd.n = m.a 6 0, = a a = 2,5 m/s² EM3FIS02 4

9 FORÇAS PARTICULARES E APLICAÇÕES DAS LEIS DE NEWTON 7) 2000N Fel = K.x Fel = 4,0.10³. 0,5 Fel = 2 kn 8) 360N Fel = k.x Fel = 1,2. 10³. 0,3 Fel = 360 N 9) K = 10k N/m P = m.g P = = 800 N b) 2 c) 25 N 14) 2 m/s 2 P2 P1 = (M1 + M2)a = 15a a = 2 m/s² 15) a) P. sen 30 = m.a ,5 = 10a a = 5 m/s² b) N = P. cos 30 N = /2 N = 50 3 N Fel = 800/4 = 200 N Fel = k.x 200 = k. 0,02 k = 10 kn/m 10) Fel = k.x 30 = 60. x x = 0,5 m ou 50 cm 16) B 17) P N = m.a 800 N = N = 320 N = 480 N 18) B 11) Fel = k.x Fel = força elástica k = constante elástica da mola x = deformação da mola 12) FA = M.g FA = 80 N FB = M.g/2 FB = 40 N Aprofundando 19) D força vertical no sentido do solo ( ) - corresponde à reação da Terra sobre a pessoa (peso); força horizontal no sentido contrário à parede ( ) - corresponde à reação da parede sobre a pessoa; força vertical no sentido contrário ao solo ( ) - corresponde à reação do solo devido à compressão do calçado da pessoa; força horizontal no sentido da parede ( ) - corresponde à reação decorrente do atrito entre a superfície do solo e o calçado da pessoa. 13) a) 1 5 EM3FIS02

10 FORÇAS PARTICULARES E APLICAÇÕES DAS LEIS DE NEWTON 20) A F = Força horizontal no sentido da parede F = Fat 120 = µ. 800 µ = 0,15 21) E 22) C 23) C 24) P/2; P/4; P/8 25) a) 2. 9, ,8 3. 9,8 = (2+2+3)a 9,8 = 7a a 1,4 m/s² b) Isolando bloco de massa 3 kg: T1-3. 9,8= 3. 1,4 T1 = 33,6 N c) Isolando bloco mais inferior de massa 2 kg: 2. 9,8 T2 = 2.1,4 T2 = 16,8 N 26) D Isolando M: Pm = T T = 25 N Isolando M: T + R = PM 25 + R = 65 R = 40 N 27) B 28) D 29) A F + 40 = F = 50 N T = 400/2 = 200 N T + N = P N = 700 N = 500 N N P = m.a N 600 = 60 N = 660 N No Bloco A na direção horizontal e sentido da força F é verdadeiro escrever: F F(elástica) F(atrito) = m.a F k.x - u.m.g = m.a x 0, = 6.a x 24 = 6.a x = 6.a No Bloco B nas mesmas condições já citadas: F(resultante) = m.a F(elástica) F(atrito) = m.a k.x - u.m.g = m.a 800.x 0, = 4.a 800.x 16 = 4.a Resolvido, por adição, o sistema formado pelas duas equações x = 6.a 800.x 16 = 4.a = 10.a a = 2 m/s² F + R = Pm + PM EM3FIS02 6

11 FORÇAS PARTICULARES E APLICAÇÕES DAS LEIS DE NEWTON 800.x 16 = 4.a 800.x = = = 24 x = 0,03 m, x = 3 cm 36) E Analisando o bloco A T Pa = ma.a 30) C Levando em consideração que o peso está representado por suas componentes 31) B 32) A T 10 = 3 T = 13 N Essa força de tração também será igual a força elastica da mola. Observando o bloco B temos Pb Fel = mb.a 10mb 13 = 3mb mb = 1,857 kg 1,86 N 33) E 34) B Bloco associado à mola M1: Fel 1 = m.a Kx 1 = m.a 37) 37) T /T = a + g/g a Figura 1: P - T = m.a m.g- T = m.a T = m.g m.a T = m( g a) Bloco central: Fel 2 Fel 1 = m.a kx 2 kx 1 = kx 1 (substituindo da equação anterior) 35) A x2 = 2x 1 d = 2x 1 x1 = d/2 bloco associado às molas M3 e M2: Fel 3 Fel 2 = m.a kx 3 kx 2 = kx1 x 3 d = d/2 x 3 = 3d/2 P.sen 30 = Fat Fat = 350 N Figura 2: T P = m.a T m.g = m.a T = m.a + m.g T = m( a+g) Relacionando => T /T = m( a + g )/m( g a ) T /T = a + g/g - a 38) 1kg m1 = 2/2 = 1 kg. 39) 5N Desenvolvimento P = Fel + N 5 = (20. 0,2) + N 5 = 4 + N N = 1 N. 7 EM3FIS02

12 FORÇAS PARTICULARES E APLICAÇÕES DAS LEIS DE NEWTON 40) A Desafiando: 41) 5N P.sen 30 - Fat = ma 30. ½ - Fat = 3. 10/3 15 Fat = 10 Fat = 5 N 42) arc sen 1/3 P1 sen 30 = P2 sen β 4/2 = 6 sen β Sen β = 1/3 Β = arc sen 1/3 EM3FIS02 8

13 EQUILÍBRIO DE PONTOS MATERIAIS E CORPOS EXTENSOS ORIENTADOR METODOLÓGICO Equilíbrio pontos materiais e corpos extensos Conteúdo: Conceito de corpo homogêneo, centro de massa, centro e eixo de simetria; Tipos de equilíbrio: estável, instável e indiferente; Conceito de ponto material e corpo extenso; Momento de uma força e sistema binário Condições para o equilíbrio de pontos materiais e corpos extensos. Objetivos de aprendizagem: Entender os conceitos de centro de massa, corpo homogêneo, centro de simetria e eixo de simetria; Conhecer os tipos de equilíbrio: estável, instável e indiferente; Entender e saber resolver problemas envolvendo equilíbrio de pontos materiais; Compreender o Momento de uma força e, mais particularmente, um sistema binário de forças; Entender e saber resolver problemas envolvendo equilíbrio de corpos extensos. Sugestão Didática: As condições de equilíbrio do corpo extenso precisam estar bem claras ao estudante, já que envolve as leis da Dinâmica (estudadas anteriormente) e o momento da força. Seria interessante frisar a diferença entre rotação e translação para abordar as condições de equilíbrio do corpo extenso. Praticando: 1) CM = (1/18; 2/9) Xcm = 200.(-2) (-1) / = 1/18 Ycm = 200.(-1) (-1)/ = 2/9 CM = (1/18; 2/9) 2) C 3) A 4) C T² = 60²+80² T = 100N 5) A 6) E M = F.d 100 = F.0,2 F = 500N 7) D 8) D 9) B M = F.d M = 3.0,8 = 2,4N.m M = -2,4N.m (sentido anti-horário) 10) B Mres = = m M = 70kg 11) C M = F.d M = F.d/2 F.d = x.d/2 X = 2F 9 EM3FIS-03

14 EQUILÍBRIO DE PONTOS MATERIAIS E CORPOS EXTENSOS 12) B 470.1,5 = 705N.m 100.0, ,6 = 850N.m P = Tb.sen60 + Ta.sen30 44 = Tb 3/2 + Ta/2 88 = Ta + 3Ta Ta = 22N. 13) D. Aprofundando: Como a Fat no piso é 3,0N e o coeficiente 0,5, concluímos que a Reação Normal vale 6,0N (Fat = µ.n). Como o peso da vassoura vale 10N, concluímos que há força de atrito entre a parede e a vassoura, para haver equilíbrio. Assim, na parede haverá duas componentes, vertical e horizontal. Vertical: Fat parede + N piso = Peso Fat parede = 4,0N 14) B. Horizontal: N parede = Fat piso N parede = 3,0N Aplicando Pitágoras: F 2 = Fat 2 + N 2 F = 5,0N. F = 2.T1.cos60 F = T1 F = 2.T2.cos45 F = T2. 2 T1 = T ) B P = 2.Pcosα/2 cosα/2 = ½ α = ) E Fel = Tsen37 Fel = 0,03N P = Tcos37 T = 0,05N 20) C Px = Qy X = Qy/P Rx = Py RQy/P = Py P² = RQ P = RQ 15) B. 16) C P = 2T.sen? T = P/2sen? P = 2T.cos? (quanto maior o valor de cos?, mais fácil de arrebentar). 17) C Ta.cos30 = Tb.cos60 Ta 3 = Tb 21) B. 22) D. 2Na = ,8 Na = 720N 23) 100N. 23 6Na = 4F1 + F2 + 3P 1200 = P P = 100N EM3FIS-03 10

15 EQUILÍBRIO DE PONTOS MATERIAIS E CORPOS EXTENSOS 24) 5cm 24 10Q1 = 15P + yq2 500 = y Y = 35 cm X = 5 cm 25) E. P = Tcos? T = P/cos? F = Tsen? F = Psen?/cos? F = Ptg? P = Tbsen60 P = 2Ta 3/2 P = Ta 3 = 44 3 Ta = 44N. Desafiando: 30) E. 31) A. Sen15 = cos75 Cos15 = sen AC.cos15 = 175.BC.sen75 + F.BC.cos75 F = 242,5N 26) E. T² = 300² + 400² T = 500N 27) T1.cos 30 = T2.cos60 T1 3 = T2 T3 = P = 100N T3 = T1.sen30 + T2.cos30 T3 = T1/2 + 3T1/2 T1 = 50N T2 = 50 3N 32) 2,2 m. Na = 0 (Ph + Pb).1 = Ph.x X = 6/5 m d = 1 + 6/5 = 2,2 m. 33) D = x x = 1m D = 10 4 = 6m 28) D. T1.cos30 = T2.cos60 T2 = 20 3N P = T1.sen30 + T2.sen60 P = = 40N m = 4kg 29) 44N. Ta = Tbcos60 Ta = Tb/2 11 EM3FIS-03

16 ELETROSTÁTICA ORIENTADOR METODOLÓGICO Eletrostática Conteúdo: Carga elétrica (próton e elétron); Corpo eletrizado; Princípio das ações e Princípio da conservação das cargas elétricas; Processos de eletrização; Lei de Coulomb e gráfico da força elétrica pela distância; Campo elétrico de uma e várias cargas elétricas; Campo elétrico uniforme e o trabalho da força elétrica nesse campo Objetivos de aprendizagem: Compreender e reconhecer um corpo eletrizado a partir do conhecimento do módulo da carga elétrica fundamental (próton e elétron); Compreender os princípios fundamentais da eletroestática (princípios das ações e da conservação das cargas elétricas); Compreender e reconhecer processos de eletrização; Compreender a Lei de Coulomb e interpretar o gráfico da força elétrica em função da distância; Compreender o conceito e saber calcular o campo elétrico gerado por uma carga puntiforme e por várias cargas puntiformes e a reconhecer as linhas de força como representação da atuação do campo elétrico; Entender o conceito de campo elétrico uniforme e saber calcular o trabalho de uma força elétrica nesse campo. Sugestão Didática: A compreensão do conceito de Campo elétrico é fundamental para o entendimento da interação entre cargas elétricas. É preciso estar bem claro que o Campo não é dependente da força, como pode sugerir a fórmula: F EL = E. q, mas que ele é imprescindível para a atuação da força elétrica. Praticando: 1) 6,25 x elétrons Q = ne 1 = n.1, n = 6, elétrons 2) 0,16 C 3) D 4) Positiva. Q = 1, = 1, C. 5) A 6) A 7) C 8) A 9) A F = 9.10⁹.2.10⁶.5.10 ⁶/(3.10 ¹)² F = 1N. 5² = 4² + x² X = 3cm P = T.sen? = 4T/5 T = 5P/4 Fel = Tcos? = 5P/4. 3/5 Fel = 3P/4 = N = 9.10⁹ q/( )² q = 30nC EM3FIS-11 12

17 ELETROSTÁTICA 10) E 11) A 18) E E = F/q E = / ) B [Kqb/(l 2)²]² = (kq/l²)² + (kq/l²)² qb²/4 = 2q² qb = -2 2q (sinal negativo para anular o vetor E resultante, logo, carga negativa no ponto b). 13) B -kq/(0,82+x) + kq/x = 0-3kq/(0,82+x) + kq/x = 0 3/(0,82+x) = 1/x 3x = x + 0,82 x = 0,41m = 41cm 14) A 15) B 16) D Aprofundando: 17) E E1 E2 = 0 E1 = E2 2K/x² = 8K/(x+3)² 4x² = (x+3)² 2x = x + 3 X = 3 (como o vetor não é nulo no ponto 5, o ponto é em 3 para esquerda, logo no ponto x= -1) E = 0,8 N/C 19) B Fel = P E.q = m.g E = m.g/q E = / E = 0,05 V/m. 20) a) Da carga q1, pois quanto mais linhas de forças, maior a intensidade do campo elétrico. b) Positivo. 21) C. P = Fel P = E.q P = = N. 22) C. W = q(va Vb) W = = J. 23) E. 24) D. W = q(va Vb) = U U = 2.10⁴ V. 25) E. 13 EM3FIS-11

18 ELETROSTÁTICA 26) B. 27) E. 28) B. 29) D. 30) a) III. b) 4Q 2 = Q2 4x 2 = (3+x) 2 2x = 3 + x (x>0) (3 + x) 2 x 2 x = 3 ponto 11. Desafiando: 31) C. L² = r² + r² - 2.r.r.cos a L² = 2r² - 2r²cos a L²/2r² = 1-cos a E1 = E2 = E = KQ/r² Eres² = E² + E² - 2.E.E.cos a Eres² = 2E² - 2E²cos a Eres² = 2E².(1-cosa) Eres² = 2E².L²/2r² Eres = LE/r = LQ/r³ EM3FIS-11 14

19 ELETROSTÁTICA 15 EM3FIS-11

20 ELETRODINÂMICA ORIENTADOR METODOLÓGICO Eletrodinâmica Conteúdo: Resistor Ôhmico e Não-Ôhmico; Primeira e Segunda Lei de Ohm; Efeito Joule, Energia Elétrica e Potência Elétrica; Associação de Resistores; Força Eletromotriz e Resistência interna de um Gerador; Associação de Geradores em circuitos elétricos. Objetivos de aprendizagem: Saber o que é corrente elétrica e resistência elétrica (resistores ôhmicos e não-ôhmicos); Compreender e saber aplicar a Primeira e a Segunda Lei de Ohm; Entender e relacionar Energia elétrica com Potência elétrica, assim como o Efeito Joule; Calcular as grandezas elétricas em circuitos com resistores associados em série, em paralelo e/ou mista; Compreender o uso e a função dos diferentes elementos de um circuito; Entender o que é um Gerador (ideal e não ideal), a força eletromotriz produzida por ele e como calcular seu rendimento; Saber calcular a força eletromotriz e a resistência interna equivalente de uma associação de Geradores (em paralelo e em série). Sugestão Didática: É importante que o aluno tenha a compreensão muita clara de como calcular a resistência equivalente de um circuito, levando em conta a resistência interna dos geradores em associação. 1) E Praticando: R = ρl/a = ρl/πr² R = 2ρ3L/πr²/9 = 54ρL/πr² = 54R. 2) D. 0,1 = 600/Δt Δt = 6000s = 100 min 3) D. 4) C. i = Δq/Δt Δt = Δq/I = 720/ ³ = 3600 s = 1h. 5) A. U = ri 6 = 400i1 i1 =15mA 6 = 300i2 i2 =20mA i1 i2 = 5mA 6) B. P = Ui = Eel/Δt Eel = 2,5.10⁷.2.10⁵.10 ³.10 ³/3,6.10³ Eel = 5.10³/3,6 kwh Custo = 0, ³/3,6 R$530,00 7) C. 8) B. P = Ui 1200 = 120i i = 10A P = = 960 W. 9) C. U1 = U2 = U EM3FIS-12 16

21 ELETRODINÂMICA P1 = Ui/3 P2 = Ui P1/P2 = 1/3 10) A. P = Ui 60 = 120i i = 0,5A. 11) D U = Ri 120 = R.0,5 R = 240Ω. i = 2V/R. Aprofundando: 17) A 18) C. U = ԑ - ri U = 20 0,5i U = Ri 20 0,5i = 3,5i i = 5A U = 3,5.5 = 17,5V 19) C. 12) A. Req (série) = 3Ω P = U²/R P = 2²/3 = 4/3W Req (paralelo) = 1.2/1+2 = 2/3 Ω P = 4/2/3 = 6W. 13 E. 20) E. 21) A P = U²/R 60 = 120²/R R = 240Ω, logo i = 0,5A 127 = (240 + R).0,5 R = 14Ω. 14) A. 1/Req = 3/30 Req = 10Ω U = Ri 12 = 10i i = 1,2A. 15) C. 16) B. U é igual em todas as associações, U = 2V 2V = Ri 22) E. 23) B. i1 = U/R i2 = 2U/2R = U/R, logo i1 = i2 P1 = U²/R P2 = 4U²/2R = 2U²/R = 2P1. Como passam dois íons na lâmpada, utilizaremos os elétrons e os prótons i = 2.Δq/Δt =2. n.e/δt = 2.10¹⁸.1,6.10 ¹⁹ i = 0,32A 17 EM3FIS-12

22 ELETRODINÂMICA 24) D. ԑ = U = 1,5+1,5 = 3V Req = 2,5Ω U = Ri 3 = 2,5i i = 1,2A U = 2.1,2 = 2,4V. 6 = 144/Rl Rl = 24Ω Req = 24R/24+R U = Ri 12 = 24R/24+R.3 4 = 24R/24+R 24R = 4R + 96 R = 4,8Ω 25) D. 36) C 26) A R = ρl/a R = 1, πRc/πRf² R = 1, ³.10 ¹/(2.10 ³)² R = 0,42Ω. Desafiando: 37) E = 4,5V. U = E r.i 4,2 = 4,5 r.4 r = 0,3 / 4 = 0,075 r = 75 mω 38) Letra C. 27) E. 28) C. 29) B. 30) C. 31) D. 32) E. 33) C. 34) D. 35) E. P = U²/Rl EM3FIS-12 18

23 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 2017 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 3º ANO 2016 / 2017 FÍSICA I 1 o BIMESTRE EM3FIS01: Introdução à Física: notação científica, ordem de grandeza e Leis de Newton Compreender a importância do sistema internacional de unidades na padronização e na universalização da produção científica, e as conversões de mediadas; Saber expressar corretamente as medidas científicas (algarismos significativos, notação científica, ordem de grandeza e arredondamento de medidas); Entender o que é uma grandeza vetorial, realizar as operações fundamentais envolvendo vetores (soma, subtração e multiplicação por um escalar) e compreender a decomposição de vetores; Compreender os fundamentos das três leis de Newton e as forças mais comuns no estudo da Dinâmica (Peso, Normal e Tração). EM3FIS02: Dinâmica: as principais forças do cotidiano e aplicações das Leis de Newton Compreender a força de atrito (Estático e Dinâmico); Saber a Lei de Hooke e a força elástica; Compreender o sistema de roldanas (Fixas e Móveis) e seu uso como máquinas simples (elevadores); Entender comose realiza a decomposição da força peso em um plano inclinado, utilizando as relações trigonométricas básicas (seno e cosseno). EM3FIS03: Dinâmica e Estática: equilíbrio de pontos materiais e corpos extensos Compreender as diferenças entre pontos materiais e corpos extensos; Conhecer os tipos de equilíbrio: Estável, Instável e Indiferente; Entender os conceitos de centro de massa, corpo homogêneo, centro de simetria e eixo de simetria; Compreender o Momento de uma força e, mais particularmente, um sistema binário de forças; Entender as condições de equilíbrio para pontos materiais e corpos extensos. 2 o BIMESTRE EM3FIS04: Hidrostática: Teorema de Stevin, Princípio de Pascal e Teorema de Arquimedes Compreender os conceitos de Pressão, massa específica de uma substância, densidade de um corpo e densidade relativa; Compreender o Teorema de Stevin e sua aplicação em diferentes contextos (experiência de Torricelli e vasos comunicantes); 1

24 Entender o Princípio de Pascal e sua aplicação (elevadores hidráulicos); Compreender o Teorema de Arquimedes (Empuxo), a definição de Peso aparente e as condições de flutuação de um corpo em um fluído (líquido e/ou gasoso). EM3FIS05: Cinemática Escalar: estudo dos movimentos Entender conceitos fundamentais da Cinemática (ponto material, referencial, posição e trajetória); Compreender o que é velocidade escalar média e velocidade escalar instantânea; Compreender o que é aceleração escalar média e aceleração escalar instantânea; Entender a classificação dos movimentos em progressivo ou retrógrado, acelerado ou retardado; Compreender as equações horárias da posição e velocidade nos MRU e MRUV, e a equação de Torricelli; Entender e comparar os gráficos da posição, velocidade e aceleração em função do tempo, dos MRU e MRUV, compreendendo a relação das áreas dos gráficos com as grandezas da Cinemática. 3 o BIMESTRE EM3FIS06: Lançamentos: lançamentos verticais, horizontais e oblíquos Compreender o movimento de queda livre e saber usar e interpretar as equações horárias da velocidade e posição do MUV; Compreender o lançamento vertical e as suas equações correspondentes ao MUV; Entender a decomposição do vetor velocidade nos lançamentos horizontal e oblíquo; Saber calcular o tempo de subida e queda de um corpo, bem como o alcance e altura máxima nos diversos tipos de lançamento. EM3FIS07: Movimentos circulares e composição de movimentos: Cinemática Angular e Vetorial Compreender e relacionar as grandezas da Cinemática vetorial com a Cinemática escalar (vetor posição, vetor deslocamento, velocidade vetorial média etc.); Compreender que a aceleração vetorial instantânea, em um movimento não retilíneo, pode ser decomposta em duas outras acelerações: Centrípeta e/ou Tangencial; Compreender e relacionar as grandezas da Cinemática angular com a Cinemática escalar (velocidade angular média, aceleração angular média, espaço angular etc.); Compreender e relacionar os MCU e MCUV com os MRU e MRUV, bem como entender os conceitos de Período, Frequência e a relação entre essas duas grandezas; Compreender o Princípio da independência dos movimentos e a composição de movimento vetorial; Entender a Força centrípeta e compreender a sua presença em diversos fenômenos (globo da morte, pista de corrida inclinada etc.). EM3FIS08: Gravitação: Leis de Kepler e a Lei da Gravitação Universal Compreender e aplicar as três Leis de Kepler; Compreender a Lei da Gravitação Universal de Newton e entender os conceitos de ação à distância e campo gravitacional; Saber calcular períodos de translação de corpos celestes em torno de outros corpos. 2

25 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO o BIMESTRE EM3FIS09: Energia: trabalho, energia e potência Compreender as principais formas de Energia (cinética, potencial gravitacional, potencia elástica etc.) Entender a Energia Mecânica e o princípio de sua conservação; Compreender o Trabalho de uma força qualquer, Trabalho motor e resistente, Trabalho da força peso, da força elástica e o Trabalho da força centrípeta; Saber interpretar o gráfico de uma força em função do deslocamento, relacionando a área com o Trabalho realizado; Compreender o Teorema da Energia Cinética; Entender o conceito de Potência e sua relação com o Trabalho. EM3FIS10: Colisões: impulso, quantidade de movimento e choques Compreender o conceito de Impulso e sua relação com a área do gráfico: força em função do tempo; Compreender a grandeza vetorial Quantidade de Movimento e sua relação com o Impulso através do Teorema do Impulso; Entender o Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento seja de um corpo ou sistema de partículas; Saber usar os conhecimentos sobre Quantidade de Movimento para resolver problemas envolvendo Colisões; Reconhecer e interpretar os tipos de Colisões (perfeitamente elástico, parcialmente elástico e inelástico) e compreender a conservação e dissipação da Energia nos tipos de Colisões; Compreender e interpretar o conceito de coeficiente de restituição. 3

26 FÍSICA II 1 o BIMESTRE EM3FIS11: Eletrostática: carga e grandezas elétricas Compreender e reconhecer um corpo eletrizado a partir do conhecimento do módulo da carga elétrica fundamental e compreender os princípios fundamentais da eletroestática, assim como entender e reconhecer processos de eletrização; Compreender a Lei de Coulomb e interpretar o gráfico da força elétrica em função da distância; Compreender o conceito e saber calcular o campo elétrico gerado por uma carga puntiforme e por várias cargas puntiformes; Entender o conceito de campo elétrico uniforme e saber calcular o trabalho de uma força elétrica nesse campo. EM3FIS12: Eletrodinâmica: estudo dos circuitos elétricos e seus componentes Compreender a Primeira e a Segunda Lei de Ohm; Entender e relacionar Energia elétrica com Potência elétrica; Calcular as grandezas elétricas em circuitos com resistores associados em série, em paralelo e/ou mista; Compreender o uso e a função dos diferentes elementos de um circuito; Entender o que é um Gerador (ideal e não ideal), a força eletromotriz produzida por ele e como calcular seu rendimento; Saber calcular a força eletromotriz e a resistência interna equivalente de uma associação de Geradores (em paralelo e em série). 2 o BIMESTRE EM3FIS13: Eletromagnetismo: ímãs e fenômenos magnéticos Compreender o que é o imã e suas características (polos magnéticos, lei das ações magnéticas e inseparabilidade dos polos); Entender o campo magnético de um imã e saber representá-lo através das linhas de indução; Compreender a Terra como um grande imã e relacioná-la com o funcionamento das bússolas; Saber calcular a força magnética sofrida por uma carga na presença de um campo magnético, utilizando a regra da mão direita ou esquerda. EM3FIS14: Calorimetria: estudo da temperatura e do calor Conhecer o conceito de temperatura e as diversas escalas de medidas (Celsius, Fahrenheit e Kelvin), e saber calcular as conversões de uma escala para outra; Definir o que é Calor e os seus meios de propagação; Entender as grandezas importantes para o estudo da calorimetria (calor específico, capacidade térmica e calor latente); Compreender a equação fundamental da calorimetria e saber utilizá-la em diferentes contextos; Saber calcular a potência fornecida por uma fonte de calor; Reconhecer um sistema termicamente isolado e compreender as condições do equilíbrio térmico; Conseguir calcular a dilatação térmica (linear, superficial e volumétrica) sofrida por um corpo sólido ou líquido. 4

27 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO o BIMESTRE EM3FIS15: Gases Perfeitos: estudo dos gases e termodinâmica Compreender os postulados básicos da Teoria Cinética dos Gases; Saber a Lei Geral dos Gases e os diferentes tipos de transformações (isotérmica, isobárica, isométrica e adiabática); Entender e saber aplicar a Lei de Clapeyron para transformações gasosas com massa variável e para mistura de gases perfeitos; Compreender o que é a Energia interna de um gás e saber calcular o trabalho realizado ou sofrido por um gás; Saber e entender a definição do enunciado da Primeira Lei da Termodinâmica. EM3FIS16: Ondulatória: estudo das ondas e seus fenômenos Compreender o conceito de onda e identificar as diferentes classificações de ondas; Saber características importantes, como a amplitude, o comprimento, a frequência e o período de uma onda; Saber calcular a velocidade de uma onda; Compreender os fenômenos ondulatórios e a interferência de ondas; Entender os fenômenos acústicos relacionados ao Som, cordas vibrantes e tubos sonoros. 4 o BIMESTRE EM3FIS17: Óptica Geométrica: introdução e reflexão da luz Conhecer e aplicar os princípios e fundamentos da óptica geométrica; Compreender o comportamento da luz quando sofre reflexão em espelhos planos e esféricos; Entender como ocorre a formação da imagem e saber classificá-las; Conhecer os tipos de lentes e saber classificá-las em relação a suas características ópticas; Compreender e saber utilizara equação de Gauss. EM3FIS18: Óptica Geométrica: refração e instrumentos ópticos Compreender relações políticas, econômicas e sociais dos dois países; Compreender o conceito de refração e o comportamento da luz nessa situação; Identificar fenômenos onde ocorre a refração da luz; Compreender o fenômeno da reflexão total (ângulo limite) e o dioptro plano; Com base no estudo da óptica geométrica e dos fenômenos ópticos, identificar e compreender nos instrumentos ópticos e no aparelho óptico humano, esses fenômenos estudados. 5

28 6

29 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 2017 ORIENTADOR METODOLÓGICO PADRÃO ENSINO MÉDIO 2017/2018 O material didático da Irium Educação foi reformulado para o biênio 2017/2018 com o intuito de estar atualizado com as demandas educacionais dos principais concursos do país e alinhado com os pilares educacionais elementares defendidos pela editora. Além de conter um projeto pedagógico de vanguarda, o projeto gráfico é totalmente inovador. O design de cada página foi projetado para ser agradável para a leitura e atrativo visualmente, favorecendo a aprendizagem. Há uma identidade visual para cada disciplina e as seções são marcadas com foco artístico e acadêmico. Veja algumas páginas: 1

30 Didaticamente, há um projeto traçado que envolve fundamentos pedagógicos de vanguarda. Além disso, o material impresso dialoga com sites e aplicativos, e vídeos dispostos na videoteca do irium.com.br. Confira os fundamentos pedagógicos do material e suas justificativas: Fundamento 01: Apresentar um conteúdo com ementa e nível de acordo com os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs), refletidos pelos principais concursos do país do referido segmento. Descrição: O conteúdo de cada série segue as orientações dos PCNs e conteúdo programático do exame nacional do Ensino Médio (ENEM). Existem duas linhas de material. O pacote Otimizado aborda todo o conteúdo dividido em três anos, enquanto o Padrão encerra todo o conteúdo nos dois primeiros anos, e o terceiro ano funciona como um pré-vestibular abordando toda a ementa do ENEM e dos principais vestibulares do Brasil. Fundamento 02: Alinhar desde o princípio os objetivos pedagógicos de cada caderno (capítulo). Descrição: Ainda na capa de cada caderno (capítulo), professores e alunos encontrarão os objetivos a serem alcançados naquela unidade. Dessa forma, pretende-se que docentes e discentes comecem com o objetivo em mente, ou seja, que tenham clareza desde o início dos objetivos. Como funciona na prática? Logo na capa do caderno, sugerimos que o professor apresente os objetivos pedagógicos do caderno, ou seja, o que o aluno deve assimilar e quais competências ele deve desenvolver, quando o caderno estiver com a teoria lecionada e os exercícios realizados. Na capa do caderno de Hidrostática, ao lado, ao ler os objetivos da unidade, junto com os alunos, o professor deixa claro que visa ensinar, para compreensão dos alunos, compreender os conceitos de pressão, massa específica e densidade de um corpo, assim como o teorema de Stevin, de Arquimedes e o princípio de Pascal. 2

31 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 2017 Fundamento 03: Transcender o conteúdo tradicional, a partir do diálogo entre este e outros saberes, não previstos na Base Nacional Comum, mas considerados relevantes para a formação do jovem, segundo a visão da Irium Educação. Descrição: Além do conteúdo tradicional, o material do Ensino Médio é focado em novos saberes essenciais para a formação dos jovens hoje em dia. Saberes como Economia, Noções de Nutrição, Geopolítica e Meio Ambiente são apresentados de forma dialógica com os conteúdos tradicionais. De forma prática, em cada caderno há pelo menos uma inserção transdisciplinar em formato de observação. Essas inserções surgem no material impresso em uma versão reduzida e o artigo na íntegra pode ser acessado no site do projeto 4newsmagazine.com.br. Como funciona na prática? As inserções são apresentadas em um quadro específico e o conteúdo é exposto pela bandeira interdisciplinar 4NEWS MAGAZINE. Esta é uma revista de atualidades que possui uma linguagem própria da adolescência, o que gera identificação com os alunos. Com isso, terão a oportunidade de ler, entender e debater temas importantes do Brasil e do mundo de uma forma mais interessante para a faixa etária que se encontram. Para os professores, fica a sugestão de utilizar esses artigos transdisciplinares para apresentar como o conteúdo presente dialoga com outros, estendendo a aprendizagem e mostrando outras áreas do conhecimento com as quais alguns alunos, com certeza, irão se identificar. Esse fundamento do material didático é uma grande oportunidade para fazer conexões entre os saberes, valorizando cada um e ainda mais a sinergia entre eles. Além do artigo presente na apostila, os educadores podem incentivar os discentes a acessar o conteúdo completo, no site, possibilitando a navegação por outros artigos e, consequentemente, o acesso a mais informações de qualidade. Veja no recorte abaixo, como a notícia sobre a influência da igreja católica na geopolítica mundial foi utilizada para dialogar com o caderno de História do 3º ano Formação do Brasil colonial, enriquecendo ainda mais o conhecimento cultural do aluno. 3

32 Fundamento 04: Sugerir contextos para apresentação dos conteúdos a fim de tornar o aprendizado mais prático e concreto para o aluno. Descrição: Um desafio para os educadores é não cair no conteudismo puro, distante da aplicabilidade desses e da realidade dos alunos. Para isso não acontecer, o material traz sugestões de contextualizações para o início do conteúdo, além de outras exemplificações práticas ao longo da apresentação da teoria. Como funciona na prática? Na segunda página de cada caderno, há uma charge, uma tirinha, uma citação, um meme ou outra representação que o professor pode usar como gancho para iniciar a sua aula de forma contextualizada, trazendo mais significado para o aprendizado desde o início da aula. Repare que o texto abaixo (à esquerda) propõe uma reflexão sobre o porquê alguns corpos flutuam e outros não. Essa provocação cabe perfeitamente para o início da exposição, considerando que se pretende explicar o conceito de hidrostática, ou seja, ciência que estuda os líquidos em equilíbrio estático. No outro exemplo (à direita), o autor inseriu uma imagem para criticar a concentração fundiária no Brasil. 4

33 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 2017 Fundamento 05: Promover uma linguagem mais dialógica e sedutora para o aluno, a fim de sensibilizá-lo para a importância do conteúdo, facilitando o processo de aprendizagem. Descrição: A forma como as informações são apresentadas é essencial para criar simpatia ou rejeição por parte dos alunos. Pensando nisso, reformulamos a linguagem do material, especialmente no início de cada caderno, na primeira impressão, para que ela fosse mais atrativa para os jovens. Assim, o texto conversa com o leitor, favorecendo a apresentação do conteúdo e evitando rejeições devido a forma como ele é apresentado. Como funciona na prática? Os textos do material não possuem linguagem coloquial, eles são técnicos. Porém, não são puramente técnicos no sentido tradicional. Eles buscam uma aproximação do educando, como se o autor estivesse conversando com o leitor. Esse tipo de construção favorece a compreensão, e os professores podem usar isso em exercícios como: reescreva determinado texto com suas palavras, deixando claro o que você entendeu. Nos textos tradicionais, normalmente, os alunos têm dificuldade de entenderem sozinhos. Veja os textos abaixo como são convidativos. 5

34 Fundamento 06: Articular conteúdo e exercícios de forma planejada, a fim de tirar o melhor proveito desses últimos, funcionando como validação dos conceitos básicos trabalhados ou espelhando a realidade dos mais diversos concursos. Descrição: Há três seções de exercícios tradicionais. Os Praticando possuem o aspecto de validação da aprendizagem, os Aprofundando refletem a clássica abordagem dos concursos e os Desafiando (somente na versão Padrão) são os mais difíceis, até mesmo para os principais concursos do país. Existem também, em todas as seções, questões resolvidas em vídeo. Elas estão sinalizadas com um ícone de uma câmera, que indica que há solução gravada, e podem ser localizadas pelo código justaposto. Através desse código, o aluno-usuário deverá acessar a área da Videoteca, localizada em irium.com.br. Como funciona na prática? Os exercícios Praticando, por serem validações da aprendizagem, permeiam a teoria, ou seja, teoria 1 praticando 1 teoria 2 praticando 2... Os Aprofundando servem como mini simulados de concursos e são recomendados para casa para serem corrigidos na aula seguinte. Os Desafiando, por serem os mais difíceis, podem valer pontos extras em atividades a parte. Fundamento 07: Incentivar o aluno a estender sua aprendizagem além da sala de aula, seja com links para sites e aplicativos ou através de atividades complementares de pesquisa e reflexão. Descrição: O material possui também atividades não ortodoxas. As questões tradicionais são testes para verificar se o aluno consegue reproduzir aquilo que deveria ser aprendido. Na seção Pesquisando, o material propõe exercícios novos, que incentivam a pesquisa on-line e off-line, reflexões sobre escolhas e comportamentos e servem também, para possibilitar a atuação dos responsáveis na educação formal do filho, pois podem ajudá-los nas pesquisas e reflexões sugeridas pela atividade. Para o terceiro ano, não há a sugestão da atividade Pesquisando, mas uma seção denominada Competências e Habilidades onde são informadas e trabalhadas as cento e vinte habilidades da matriz de referência do ENEM. 6

35 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 2017 Como funciona na prática? A seção Pesquisando é constituída de exercícios fora da caixinha, isto é, aqueles que exigem pesquisas e/ou reflexões. Há algumas utilizações pedagógicas interessantes para essa seção. Exemplos: 1) O professor poderia pedir um caderno separado para registro desses exercícios. Ao final ele teria um verdadeiro portfólio da produção dos alunos ao longo de determinado tempo; 2) Os pais poderiam ser convidados a participar da educação formal do filho, ajudando-o ou simplesmente perguntando sobre os temas abordados nesses exercícios, pois são mais fáceis para esse intuito do que os exercícios tradicionais; 3) O aluno poderia exercitar sua oratória apresentando atividades propostas nessa seção; 4) Alguns Pesquisando podem ser usados como temas para debates em sala, desenvolvendo as habilidades de ouvir e compreender o outro, além, obviamente, da capacidade de argumentação. A seção Competências e Habilidades, presente no material do terceiro ano, informa qual(is) habilidade(s) está(ão) relacionada(s) àquele conteúdo, qualificando o educando nesse conteúdo. Fundamento 08: Oferecer informações sintetizadas, a fim de atender momentos de revisão do conteúdo. Descrição: No final de todo caderno, apresentamos uma seção denominada Resumindo, onde é apresentada uma síntese do conteúdo do caderno. O intuito é possibilitar que o aluno tenha um resumo bem construído para uma revisão rápida, quando necessária. 7

36 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO ENSINO MÉDIO o ano FÍSICA 1 o bimestre: Aula 01 Tópico EM3FIS01: Introdução a Física: notação científica, ordem de grandeza e Leis de Newton Objetivos Compreender a importância do Sistema Internacional de unidades na padronização e na universalização da produção científica, e as conversões de medidas; Saber expressar corretamente as medidas científicas (algarismos significativos, notação científica, ordem de grandeza e arredondamento de medidas); Entender o que é uma grandeza vetorial, realizar as operações fundamentais envolvendo vetores (soma, subtração e multiplicação por um escalar) e compreender a decomposição de vetores. Subtópicos Unidades; Massa; Tempo; Ordem de grandeza; Grandezas escalares e vetoriais; Vetores. Exercícios Praticando 1 ao 6 Para casa Praticando 7 ao 12 Aula 02 Tópico EM3FIS01: Introdução a Física: notação científica, ordem de grandeza e Leis de Newton Objetivos Compreender os fundamentos das três leis de Newton e as forças mais comuns no estudo da Dinâmica (Peso, Normal e Tração). Subtópicos Leis de Newton; Principais forças da Dinâmica. Exercícios Praticando 13 ao 17 Para casa Aula 03 Aprofundando e Desafiando Tópico EM3FIS02: Dinâmica: as principais forças do cotidiano e aplicações das Leis de Newton Objetivos Compreender a força de atrito (Estático e Dinâmico); Saber a Lei de Hooke e a força elástica. Subtópicos Força entre duas superficies: o atrito; Força elástica. Exercícios Praticando 1 ao 6 Para casa Praticando 7 ao 11 8

37 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 2017 Aula 04 Tópico EM3FIS02: Dinâmica: as principais forças do cotidiano e aplicações das Leis de Newton Objetivos (elevadores); Compreender o sistema de roldanas (Fixas e Móveis) e seu uso como máquinas simples Entender como se realiza a decomposição da força peso em um plano inclinado, utilizando as relações trigonométricas básicas (seno e cosseno). Subtópicos Roldanas e elevadores; Plano inclinado. Exercícios Praticando 7 ao 11 (correção) Para casa Praticando 12 ao 18 Aula 05 Tópico EM3FIS02: Dinâmica: as principais forças do cotidiano e aplicações das Leis de Newton Objetivos Revisão Subtópicos x Exercícios Praticando 12 ao 18 Para casa Aprofundando e Desafiando Aula 06 Tópico EM3FIS02: Dinâmica: as principais forças do cotidiano e aplicações das Leis de Newton Objetivos Compreender as diferenças entre pontos materiais e corpos extensos; Entender os conceitos de centro de massa, corpo homogêneo, centro de simetria e eixo de simetria; Conhecer os tipos de equilíbrio: Estável, Instável e Indiferente. Subtópicos Equilíbrio de pontos materiais; Centro de massa; Tipos de equilíbrio; Equilíbrio de pontos materiais. Exercícios X Para casa Praticando 1 ao 5 Aula 07 Tópico EM3FIS03: Dinâmica e Estática: equilíbrio de pontos materiais e corpos extensos Objetivos forças; Compreender o momento de uma força e, mais particularmente, um sistema binário de Entender as condições de equilíbrio para pontos materiais e corpos extensos. Subtópicos Momento de uma força; Rotação de um corpo extenso; Condições de equilíbrio de um corpo extenso. Exercícios Praticando 6 ao 12 Para casa Aprofundando e Desafiando 9

38 Aula 08 Tópico EM3FIS03: Dinâmica e Estática: equilíbrio de pontos materiais e corpos extensos Objetivos Compreender o momento de uma força e, mais particularmente, um sistema binário de forças; Entender as condições de equilíbrio para pontos materiais e corpos extensos. Subtópicos Momento de uma força; Rotação de um corpo extenso; Condições de equilíbrio de um corpo extenso. Exercícios Aprofundando e Desafiando Para casa Revisão Aula 09 Tópico EM3FIS03: Dinâmica e Estática: equilíbrio de pontos materiais e corpos extensos Objetivos Revisão Subtópicos X Exercícios Coletânea dos exercícios do bimestre Para casa X FÍSICA II 1 o bimestre: Aula 01 Tópico EM3FIS11: Eletrostática: carga e grandezas elétricas Objetivos Compreender e reconhecer um corpo eletrizado a partir do conhecimento do módulo da carga elétrica fundamental e compreender os princípios fundamentais da eletroestática; Compreender e reconhecer processos de eletrização; Compreender a Lei de Coulomb e interpretar o gráfico da força elétrica em função da distância. Subtópicos Eletricidade; Carga elétrica; Corpo eletrizado; Condutores, isolantes e semicondutores; Os princípios fundamentais da eletrostática; Processos de eletrização; Densidade superficial das cargas; Lei de Coulomb. Exercícios Praticando 1 ao 6 Para casa Praticando 7 ao 9 10

39 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 2017 Aula 02 Tópico EM3FIS11: Eletrostática: carga e grandezas elétricas Objetivos Compreender o conceito e saber calcular o campo elétrico gerado por uma carga puntiforme e por várias cargas puntiformes; Entender o conceito de campo elétrico uniforme e saber calcular o trabalho de uma força elétrica nesse campo. Subtópicos Campo elétrico; Energia potencial elétrica; Trabalho realizado pelo campo elétrico; Campo elétrico uniforme. Exercícios Praticando 10 ao 17 Para casa Aula 03 Aprofundando Tópico EM3FIS11: Eletrostática: carga e grandezas elétricas Objetivos Subtópicos x Exercícios Para casa Aula 04 Revisão Aprofundando Desafiando Tópico EM3FIS12: Eletrodinâmica: estudo dos circuitos elétricos e seus componentes Objetivos Compreender a Primeira e a Segunda Lei de Ohm; Entender e relacionar energia elétrica com potência elétrica. Subtópicos Introdução; Corrente elétrica; Resistores; Segunda Lei de Ohm; Primeira Lei de Ohm; Potência elétrica; Energia elétrica. Exercícios Praticando 1 ao 4 Para casa Praticando 5 ao 11 Aula 05 Tópico EM3FIS12: Eletrodinâmica: estudo dos circuitos elétricos e seus componentes Objetivos paralelo e/ou mista; Calcular as grandezas elétricas em circuitos com resistores associados em série, em Compreender o uso e a função dos diferentes elementos de um circuito. Subtópicos Associação de resistors; Elementos de um circuito. Exercícios Praticando 12 ao 14 Para casa Aprofundando 16 ao 30 11