ROTEIRO DE RECUPERAÇÃO DE FÍSICA Nome: Nº 9º ano Data: 3º bimestre / 2015 Nota: Professor: Boniek A - Introdução Leia, atentamente, este roteiro, pois ele resgata conteúdos essenciais para o prosseguimento de seus estudos. B - Conteúdos essenciais do bimestre Ondas eletromagnéticas Espectro eletromagnético Radiação térmica Características da luz Física das cores Câmara escura C - Objetivos de aprendizagem Entender as ondas eletromagnéticas e sua relação com as Lei de Faraday e a Lei de Ampere. Conhecer o espectro eletromagnético e suas características. Entender a relação entre temperatura e a radiação emitida. Conhecer a natureza corpuscular e ondulatória da luz. Conhecer fenômenos ópticos como a emissão, transmissão, absorção, reflexão e espalhamento. Aplicar os conhecimentos da câmara escura para efetuar cálculos geométricos. D - Orientações de estudo a) Reveja suas anotações de aula. Você conseguiu garantir os registros mínimos de cada conteúdo? Reflita sobre isso e, se necessário, complete suas anotações. Confira com os itens do protocolo de orientações de caderno. b) Releia e refaça a ficha de estudo número 5. c) Releia e refaça a ficha de estudo número 6. d) Utilize o material postado no moodle: leia os textos e faça os exercícios. e) Assista ao vídeo no youtube: https://www.youtube.com/watch?v=0daxxkzqhp0 f) Refaça as provas mensal e bimestral. g) Releia e refaça todas as outras listas de exercícios. 1
Questões dos conteúdos essenciais. 1. Não têm faltado sugestões de que se busque uma correlação direta entre a vida, ou o livre arbítrio, e aspectos dos fenômenos atômicos, para cuja compreensão o arcabouço da física clássica é, obviamente estreito demais. De fato, é possível apontar muitos traços característicos das reações dos organismos vivos, como a sensibilidade da percepção visual ou a indução da mutação genética pela penetração da radiação, que sem dúvida podem ser vistos como uma ampliação de efeitos dos processos atômicos individuais, semelhante àquela em que se baseia essencialmente a técnica experimental da física atômica. Contudo, a simples constatação de que o refinamento dos mecanismos de organização e regulação dos seres vivos supera qualquer expectativa prévia não nos permite, de maneira alguma, explicar as características peculiares da vida. Com efeito, os chamados aspectos holísticos e finalistas dos fenômenos biológicos decerto não podem ser imediatamente explicados pela característica de individualidade dos processos atômicos. N. Bohr "Física atômica e conhecimento humano" Contraponto, 1996, p.26 (com adaptações) Quais das frases abaixo são coerentes com o texto? (1) A individualidade dos processos atômicos pode oferecer a explicação imediata para os aspectos holísticos dos fenômenos biológicos. (2) O conhecimento a respeito da física clássica é suficiente para que se estabeleça uma correlação direta entre a vida e os fenômenos atômicos. (3) A sensibilidade da percepção visual pode ser vista como uma ampliação de efeitos dos processos atômicos individuais. (4) No texto, está explícita a ideia de que a lei da ação e reação é essencial para a compreensão da vida. 2. Em 1864, o físico escocês James Clerk Maxwell mostrou que uma carga elétrica oscilante produz dois campos variáveis, que se propagam simultaneamente pelo espaço: um campo elétrico E e um campo magnético B. À junção desses dois campos variáveis e propagantes, damos o nome de onda eletromagnética. São exemplos de ondas eletromagnéticas a luz visível e as ondas de Rádio e de TV. Sobre a direção de propagação, as ondas eletromagnéticas são a) transversais, pois a direção de propagação é simultaneamente perpendicular às variações dos campos elétrico e magnético. b) longitudinais, pois a direção de propagação é simultaneamente paralela às variações dos campos elétrico e magnético. c) transversais ou longitudinais, dependendo de como é feita a análise. d) transversais, pois a direção de propagação é paralela à variação do campo elétrico e perpendicular à variação do campo magnético. e) longitudinais, pois a direção de propagação é paralela à variação do campo magnético e perpendicular à variação do campo elétrico. 3. O uso de cores claras na pintura das paredes externas de uma casa é uma prática que contribui para o conforto térmico das residências, pois minimiza o aquecimento dos ambientes internos. Além disso, essa atitude diminui os gastos de energia com ventiladores ou aparelhos de ar condicionado. A escolha de tintas de cores claras se justifica pois, na interação da radiação solar com essa tinta. Qual fenômeno ótico predomina nessa situação? Justifique sua resposta. 2
4. Leia a tirinha a seguir. Para validar a proposta do analista, ocorrência da dualidade onda-partícula, o senhor Fóton deve ser capaz de sofrer a) resistência e polarização. b) efeito fotoelétrico e polarização. c) deflexão e efeito fotoelétrico. d) efeito fotoelétrico e efeito joule. 5. (Enem 2012) Nossa pele possui células que reagem à incidência de luz ultravioleta e produzem uma substância chamada melanina, responsável pela pigmentação da pele. Pensando em se bronzear, uma garota vestiu um biquíni, acendeu a luz de seu quarto e deitouse exatamente abaixo da lâmpada incandescente. Após várias horas ela percebeu que não conseguiu resultado algum. O bronzeamento não ocorreu porque a luz emitida pela lâmpada incandescente é de a) baixa intensidade. b) baixa frequência. c) um espectro contínuo. d) amplitude inadequada. e) curto comprimento de onda. 6. Quando acionamos um controle remoto comum, normalmente não vemos as ondas eletromagnéticas que ele emite. Porém se usarmos a câmera fotográfica de um celular é provável que consigamos ver. Explique por que isso acontece? 3
7. Em uma impressora doméstica, com papel branco, foi impressa uma figura azul e branca. a) Quais jatos de tintas foram usados para imprimir a cor azul? b) Quando olhamos para essa figura sob a luz branca (RGB) quais cores estão sendo refletidas e absorvidas? c) Ao se fotografar essa figura percebe-se que a parte branca está um pouco mais azulada do que deveria. Qual é a cor do filtro que deve ser agregado à câmara para reestabelecer o equilíbrio das cores? 4
8. Explique com suas palavras, de forma completa e abrangente. Quais são as cores primárias? 9. A bandeira nacional da Itália, em uma sala completamente escura, é iluminada com luz monocromática azul. De quais cores veremos essa bandeira? 10. Em uma sala completamente escura iluminamos as bandeiras nacionais da França e da Itália com luz monocromática. Quais podem ser a cor da luz para que vejamos essas duas bandeiras iguais? 11. Explique por que o céu é azul. 5
12. Qual é a cor da luz que chega à superfície da Terra em maior quantidade? Justifique sua resposta. 13. Sobre os conceitos de Irradiação Térmica é INCORRETO afirmar que: a) a irradiação térmica em uma lâmpada incandescente acesa é acompanhada de luz. A irradiação térmica num ferro de passar roupa não é acompanhada de luz. b) o calor do Sol chega a Terra por irradiação. c) todos os objetos estão irradiando ondas eletromagnéticas continuamente. d) a irradiação térmica dá-se por meio das ondas eletromagnéticas, predominando os raios ultravioletas. 14. Com a descoberta de que um corpo aquecido podia emitir calor em forma de radiação térmica, Max Planck realizou pesquisas nessa área, sendo que seu trabalho é considerado o marco do surgimento da física quântica. Radiação é uma energia, sob forma de onda, emitida pelos corpos devido à sua temperatura. É dessa forma que o calor e a luz do Sol chegam à Terra. Alguns tipos de radiação atravessam nosso corpo, comprimento de onda por volta de 10-10 m. Outros não conseguem e são retidos na superfície, comprimento de onda por volta de 10-8 m, tornando-se nocivos à nossa saúde. A figura a seguir mostra uma escala de frequência e as radiações. De acordo com o que foi exposto no texto quais faixas de frequência são nocivas à saúde? Justifique sua resposta. 6
15. Para medir distâncias utilizando-se das propriedades geométricas da luz, um estudante providencia uma caixa cúbica, de aresta 16 cm. Após pintar o interior com tinta preta, faz um orifício no centro de uma das faces e substitui a face oposta ao orifício por uma folha de papel vegetal. Feito isso, aponta o orifício para uma porta iluminada, obtendo dela uma imagem nítida, invertida e reduzida, projetada sobre a folha de papel vegetal. Sabendo-se que a altura da imagem observada da porta é 14 cm e que a altura da porta é 2,15 m, calcule a distância aproximada, em metros, entre o orifício da caixa e a porta. 16. Uma câmera fotográfica caseira pode ser construída a partir de uma caixa escura, com um minúsculo orifício (O, na figura) em um dos lados, e uma folha de papel fotográfico no lado interno oposto ao orifício. A imagem de um objeto é formada, segundo o diagrama abaixo. O fenômeno ilustrado ocorre porque a) a luz apresenta ângulos de incidência e de reflexão iguais. b) a direção da luz é variada quando passa através de uma pequena abertura. c) a luz produz uma imagem virtual. d) a luz viaja em linha reta. e) a luz contorna obstáculos. 17. Um menino de 1,5 m de altura produz uma sombra de 50 cm. No mesmo instante, um prédio próximo ao menino produz uma sombra de 20 m. Calcule a altura do prédio, em metros. 18. Visto da Terra o tamanho do disco solar e do disco lunar são iguais. Se na realidade o Sol é cerca de 400 vezes maior que a Lua e considerando que a distância Terra Sol é de 150.000.000km. Calcule a distância Terra Lua. 7