PROF. 2o ANOFÍSICAPADRÃO VOL. II

Direção Executiva:Fabio Benites

Gestão Editorial:Maria Izadora Zarro

Diagramação, Ilustração de capa e Projeto Gráfico:Alan Gilles MendesAlex FrançaDominique CoutinhoErlon Pedro PereiraEstevão CavalcantePaulo Henrique de Leão

Estagiários:Amanda SilvaFabio Rodrigues Gustavo MacedoLucas Araújo

Irium Editora LtdaRua Desembargador Izidro, no114 - Tijuca - RJCEP: 20521-160Fone: (21) 2560-1349www.irium.com.br

É proibida a reprodução total ou parcial, por qual-quer meio ou processo, inclusive quanto às caracte-rísticas 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).

Biologia: Filosofia:Física:Geografia: História: Leitura e Produção:Língua Espanhola: Língua Inglesa: Língua Portuguesa: Literatura:Matemática: Química:Sociologia:

Língua Espanhola: Língua Inglesa: Matemática:Química:

Autores:

Atualizações:

Alexandre BandeiraGustavo BertocheWilmington CollyerGonzalo Lopez Roberto José AlvesVinícius CarvalhoMizael Souza Caroline CarvalhoVinícius CarvalhoVinícius CarvalhoRicardo Viz André VenturaAnne Nunes

Karina PaimMaria Izadora ZarroGabriella MoreiraBeattriz Guedes

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 funcio-na para mostrar para você porque o assunto é importante e como você poderá usar esse conhecimento no seu dia a dia.

No meio do caderno, quando estiver estudando, você encontrará inserções com informações rele-vantes 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 se-ção, 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 ínte-gra, 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 quan-tidade 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.

Além dos exercícios tradicionais, de concursos, propomos uma atividade mais experimental no final de cada capítulo. Na seção Pesquisando, você encontrará uma proposta de reflexão e/ou pesquisa com o intuito de tornar o aprendizado teórico mais prático e concreto. Essa atividade poderá ser usada para seminários e apresentações, de acordo com a agenda pedagógica da escola.

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 en-contrará 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 BenitesDiretor-geral

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 2017

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CONTEÚDO PROGRAMÁTICO2º ANO – 2016 / 2017

FÍSICA

1o BIMESTRE

EM2FIS01: Eletrostática: como se comportam as cargas elétricas?• Compreenderereconhecerumcorpoeletrizadoapartirdoconhecimentodomódulodacargaelétrica

fundamentalecompreenderosprincípiosfundamentaisdaeletroestática;• Compreenderereconhecerprocessosdeeletrização;• CompreenderaLeideCoulombeinterpretarográficodaforçaelétricaemfunçãodadistância;• Compreenderoconceitoesabercalcularocampoelétricogeradoporumacargapuntiformeepor

váriascargaspuntiformes;• Entenderoconceitodecampoelétricouniformeesabercalcularo trabalhodeuma forçaelétrica

nessecampo.

EM2FIS02: Eletrodinâmica: introdução às Leis de Ohm• CompreenderaPrimeiraeaSegundaLeideOhm;• EntendererelacionarEnergiaelétricacomPotênciaelétrica;• Calcular as grandezaselétricasemcircuitos com resistoresassociadosemsérie, emparalelo e/ou

mista.

EM2FIS03: Eletrodinâmica: como resolver problemas de circuitos elétricos?• Compreenderousoeafunçãodosdiferenteselementosdeumcircuito;• Entender o que é umGerador (ideal e não ideal), a força eletromotriz produzida por ele e como

calcularseurendimento;• SabercalcularaforçaeletromotrizearesistênciainternaequivalentedeumaassociaçãodeGeradores

(emparaleloeemsérie).

2O BIMESTRE

EM2FIS04: Magnetismo: o que precisamos saber sobre fenômenos magnéticos?• Compreenderoqueéo imãesuascaracterísticas(polosmagnéticos, leidasaçõesmagnéticase

inseparabilidadedospolos);• Entenderocampomagnéticodeumimãesaberrepresentá-loatravésdaslinhasdeindução;• CompreenderaTerracomoumgrandeimãerelacioná-lacomofuncionamentodasbússolas;• Saber calcular a força magnética sofrida por uma carga na presença de um campo magnético,

utilizandoaregradamãodireitaouesquerda.

EM2FIS05: Termologia: como estudar o calor e sua propagação?• Conheceroconceitodetemperaturaeasdiversasescalasdemedidas(Celsius,FahrenheiteKelvin),

esabercalcularasconversõesdeumaescalaparaoutra;

2

• DefiniroqueéCaloreosseusmeiosdepropagação;• Entender as grandezas importantes para o estudo da calorimetria (calor específico, capacidade

térmicaecalorlatente);• Compreenderaequaçãofundamentaldacalorimetriaesaberutilizá-laemdiferentescontextos;• Sabercalcularapotênciafornecidaporumafontedecalor;• Reconhecerumsistematermicamenteisoladoecompreenderascondiçõesdoequilíbriotérmico;• Conseguircalcularadilataçãotérmica(linear,superficialevolumétrica)sofridaporumcorposólido

oulíquido.

3o BIMESTRE

EM2FIS07: Termologia: estudando gases e energia• CompreenderospostuladosbásicosdaTeoriaCinéticadosGases;• SaberaLeiGeraldosGaseseosdiferentestiposdetransformações(isotérmica,isobárica,isométrica

eadiabática);• EntenderesaberaplicaraLeideClapeyronparatransformaçõesgasosascommassavariávelepara

misturadegasesperfeitos;• CompreenderoqueéaEnergiainternadeumgásesabercalcularotrabalhorealizadoousofridopor

umgás;• SabereentenderadefiniçãodoenunciadodaPrimeiraLeidaTermodinâmica.

EM2FIS08: Ondulatória: conhecendo os elementos e o comportamento de ondas• Compreenderoconceitodeondaeidentificarasdiferentesclassificaçõesdeondas;• Sabercaracterísticasimportantes,comoaamplitude,ocomprimento,afrequênciaeoperíodode

umaonda;• Sabercalcularavelocidadedeumaonda;• Compreenderosfenômenosondulatórioseainterferênciadeondas;• EntenderosfenômenosacústicosrelacionadosaoSom,cordasvibrantesetubossonoros.

4o BIMESTRE

EM2FIS09: Óptica Geométrica: quais são os conceitos basicos da luz?• Conhecereaplicarosprincípiosefundamentosdaópticageométrica;• Compreenderocomportamentodaluzquandosofrereflexãoemespelhosplanoseesféricos;• Entendercomoocorreaformaçãodaimagemesaberclassificá-las;• Conhecerostiposdelentesesaberclassificá-lasemrelaçãoasuascaracterísticasópticas;• CompreenderesaberutilizaraequaçãodeGauss.

EM2FIS10: Óptica Geométrica: estudando espelhos e lentes• Compreenderrelaçõespolíticas,econômicasesociaisdosdoispaíses;• Compreenderoconceitoderefraçãoeocomportamentodaluznessasituação;• Identificarfenômenosondeocorrearefraçãodaluz;• Compreenderofenômenodareflexãototal(ângulolimite)eodioptroplano;• Combasenoestudodaópticageométricaedosfenômenosópticos,identificarecompreendernos

instrumentosópticosenoaparelhoópticohumano,essesfenômenosestudados.

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 2017

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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:

2

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.

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 2017

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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.

4

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.

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 2017

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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.

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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.

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 2017

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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.

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CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 2017

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CONTEÚDO PROGRAMÁTICOENSINO MÉDIO 2017

2º anoFÍSICA

2o bimestre:

Aula: 11Tópico: Magnetismo: o que precisamos saber sobre fenômenos magnéticos?Objetivos: 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; Subtópicos: Os imãs; Campo magnético; Linhas de indução magnética; Características do vetor indução magnética; Campo magnético uniformeExercícios: xPara casa: x

Aula: 12Tópico: Magnetismo: o que precisamos saber sobre fenômenos magnéticos?Objetivos: Compreender a Terra como um grande imã e relacioná-la com o funcionamento das bússolas; Subtópicos: O campo magnético terrestreExercícios: Praticando 1 ao 7Para casa: x

Aula: 13Tópico: Magnetismo: o que precisamos saber sobre fenômenos magnéticos?Objetivos: Saber calcular a força magnética sofrida por uma carga na presença de um campo magnético, utilizando a regra da mão direita ou esquerdaSubtópicos: A força magnéticaExercícios: Praticando 1 ao 8Para casa: Aprofundando

10

Aula: 14Tópico: Magnetismo: o que precisamos saber sobre fenômenos magnéticos?Objetivos: xSubtópicos: ExercíciosExercícios: Aprofundando e DesafiandoPara casa: Pesquisando

Aula: 15Tópico: Termologia: como estudar o calor e sua propagação? Objetivos: 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); Subtópicos: Temperatura; Equilíbrio térmico; Graduação de um termômetroExercícios: xPara casa: Praticando 1 ao 7

Aula: 16Tópico: Termologia: como estudar o calor e sua propagação? Objetivos: Compreender a equação fundamental da calorimetria e saber utilizá-la em diferentes contextos; Saber calcular a potência fornecida por uma fonte de calor;Subtópicos: A calorimetria; Energia térmica e calor; Calor sensível; Capacidade térmica (c); Potência da fonte térmica; Propagação do calorExercícios: xPara casa: Praticando 8 ao 14

Aula: 17Tópico: Termologia: como estudar o calor e sua propagação? Objetivos: Reconhecer um sistema termicamente isolado e compreender as condições do equilíbrio térmicoSubtópicos: Trocas de calor; As mudanças de estado ou mudança de fase; Quantidade de calor latenteExercícios: Praticando 15 ao 20Para casa: Pesquisando

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 2017

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Aula: 18Tópico: Termologia: como estudar o calor e sua propagação? Objetivos: Conseguir calcular a dilatação térmica (linear, superficial e volumétrica) sofrida por um corpo sólido ou líquidoSubtópicos: A dilatação térmicaExercícios: Praticando 21 ao 26Para casa: Aprofundando e Desafiando

Aula: 19Tópico: Termologia: como estudar o calor e sua propagação? Objetivos: xSubtópicos: ExercíciosExercícios: Aprofundando e DesafiandoPara casa: Pesquisando

Aula: 20Tópico: ReviãoObjetivos: xSubtópicos: Revisão bimestralExercícios: Revisão bimestralPara casa: Revisão bimestral

12

EM2F

IS04

MAGNETISMO: O QUE PRECISAMOS SABER SOBRE FENÔMENOS MAGNÉTICOS?

1

Praticando:1) C

2) D

3) D

4) D

5) B

6) D

7) 45°

B

B

B

B

B restaurante

2

8)a) horizontal para esquerdab) vertical para baixoc) vertical para baixod) horizontal para esquerda

9) A

10) A

11) BFm = qBv10–³=200.10–⁶.0,25vv = 20m/s

12) a) Fm=qBv.sen30°=2.10–⁴.10².2.10⁵.0,5=2.10³ Nb) 90°, pois o sem de 90° possui o maior va-

lor que o seno de um ângulo pode ter.

13) a) Fm = FcpqBv=mv²/RqB=mv/RR=mv/qBR=4.10–⁸.2.10²/5.10–⁶.2= 4/5 m = 0,8m=80 cmb) D=2R=1,6mc) v = Δs/Δt = πR/tqB=mv/Rv=qBR/mπR/t=qBR/mt=πRm/qBR=πm/qB=3,14.4.10–⁸/5.10–⁶.2=1,3.10–² s

14) B

15) a) na vertical para baixob) Porque a única força que atua no campo

magnético é a Força magnética, que é a resul-tante Força centrípeta (Fcp). A Fcp é definida pelo produto da massa da partícula pela ace-leração centrípeta, sendo esta responsável por variar a DIREÇÃO da velocidade e não seu MÓ-DULO. Sendo assim a velocidade será constante em todo percurso.

Aprofundando:16) E

17) E

18) D

19) A

ORIENTADOR METODOLÓGICO

Magnetismo: o que precisamos saber sobre fenômenos magnéticos?

Objetivos de aprendizagem:• Conceituar Campo Magnético.

• Determinar as características do vetor Indu-ção Magnética num ponto de um Campo Magné-tico.

• Descrever o comportamento do campo magnético do planeta Terra.

• Aplicar a regra da mão direita para determi-nar a direção e sentido da Força Magnética.

• Resolver corretamente problemas de cargas elétricas que se deslocam em campo elétrico uni-forme.

EM2F

IS04

MAGNETISMO: O QUE PRECISAMOS SABER SOBRE FENÔMENOS MAGNÉTICOS?

2

20) A

21) D

22) C

23) A

24) C

25) E

26) AFm=qBv.sen30°=1,6.10–¹⁹.4.10⁷.0,5 =3,2.10–¹² N

27) a) A carga tem sinal negativo. Pela regra da mão direita, a força magnética teria sentido da direita para esquerda, caso fosse uma carga positiva.

b)Fm=FcpqBv.sen90°=mv²/Rq/m=v/BR=10⁶/0,5.2.10–³= 10⁹ C/kg

28) a) Fm=FcpqBv.sen90°=mv²/RR=mv/qBb) observa-se que a força magnética possui

uma propriedade muito importante: ela é sem-pre perpendicular à velocidade da partícula e assim, perpendicular ao deslocamento da mes-ma. Logo, pode-se concluir que a força magné-tica não realiza trabalho sobre cargas elétricas.

W=Fm.d.cos90°cos90°=0, logoW=0

29) a) Pela regra da mão direita, podemos ver que a partícula P1 é positiva e a partícula P2 é negativa

b) R1 = ABR2 = AB/2Fm1=Fcp1qBvsen90°=m1v²/R1qB=m1v/ABm1=qB.AB/vFm2=Fcp2qBv.sen90°=m2v²/R2qB=m2v/AB/2=2m2v/ABm2=qB.AB/2vm1/m2 = (qB.AB/v)/(qB.AB/2v) = 2m1=2m2

30) a)

b) v = 1 cm/s = 1.10–² m/sFm= qBv.sen90° = 100.10–⁶.10. 1.10–².1=10–⁵ N

na vertical para cimac) A força magnética estará apontando na

vertical para cima e ocorrerá a ação da força peso na mesma direção com sentido oposto

P=mg=20.10–³.10=0,2 NP-Fm=m.aP muito maior que FM, logo P-Fm=PP=mg=ma, logo a=g

Desafiando:31) a) Fel = q.E

Fel = Frq.E=m.aa=q.E/m = 1,76.10¹¹.10⁵ = 1,76.10¹⁶ m/s²b) v²=v0²+2aΔsv² = 0+2.1,76.10¹⁶.8,8.10–³ = 3,0976.10¹⁴v = 1,76.10⁷ m/sc) Fm=FcqBv.sen90°=mv²/Rq/m = 1,76.10¹¹, logo m/q= 10–¹¹/1,76R = mv/qB =10–¹¹.1,76.10⁷/1,76.10–² = 10–² m = 1 cm

32) a) Fm=qBv.sen90° = 1,6.10–¹⁹.5.10–⁴.2.10⁵.1 = 1,6.10–¹⁷ N no sentido negativo do eixo x

b)

B

z

x

yv

c) W=0

EM2F

IS05

TERMOLOGIA: COMO ESTUDAR O CALOR E SUA PROPAGAÇÃO?

3

Praticando:1) c/5 = f-32/9

39/5 = f-32/9f = 102,2°F

2) c/5 = f-32/9c/5 = 2c+40-32/9c/5 = 2c+8/99c = 10c+40c = -40°C (estava muito frio)

3) a) c-0/100-0 = x-(-10)/150-(-10)c/100 = x+10/160x = 1,6c-10b) c=xc = 1,6c-100,6c = 10c = 16,7°C

4)c1-2/60-2 = c2-1/61-1c1-2/58 = c2-1/60c1 = c2 = cc-2/58 = c-1/6060c-120 = 58c-582c = 62c = 31°C

5)4-2/7-2 = c-0/100-02/5 = c/100c = 40°C (sim, está com febre)

6) Letra Cf = 2c+2

c/5 = f-32/9c/5 = 2c+2-32/99c = 5(2c-30)9c = 10c-150c = 150°C

7) C = Q/ΔT = 240/80 = 3cal/°Cc = C / m = 3 / 60 = 0,05 cal/g.oC

8) P = Q/Δt = mcΔT/Δt100 = 200.c.(80-40)/50c = 100.50/200.40 = 0,625cal/g°C

9) P = Q/Δt = mcΔT/Δt300 = 200.0,5(T-20)/100,5T-10 = 300.10/200 = 150,5T = 25T = 50°C

10) A

11) A

12) C

13) E

14) Q1+Q2 = 0m1cΔT1+m2cΔt2 = 060c(T-10)+40c(T-50) = 060cT-600c+40cT-2000c = 0100cT-2600c = 0100cT=2600c

ORIENTADOR METODOLÓGICO

Termologia: como estudar o calor e sua propagação?

Objetivos de aprendizagem:• Transformar medidas de temperaturas nas

escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin;

• Comparar escalas termométricas usuais com as fictícias em problemas numéricos;

• Aplicar a equação fundamental da Calori-metria na solução de exercícios;

• Interpretar corretamente o calor específico de uma substância;

• Identificar situações da vida diária que en-volvem dilatação térmica;

• Resolver problemas numéricos de dilata-ção: Linear, Superficial e Volumétrica.

EM2F

IS05

TERMOLOGIA: COMO ESTUDAR O CALOR E SUA PROPAGAÇÃO?

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100T=2600T=26°C

15) Letra DQ1+Q2 = 0m1cΔT1+m2cΔT2=0100.1.(32-20)+m2.1.(32-40)=01200-8m2 = 08m2=1200m2=150g

16) a) T (°C)

22

20

Tal

0 t

b) Q1+Q2 = 0m1cΔT1+m2cΔt2 = 025.0,22.(20-Tal)+55.1.(20-22) = 0110-5,5Tal-110=05,5Tal=0Tal=0°C

17) a) A massa não varia. Teremos 5 etapas até chegar a vapor à 150°C:

1) Q1 = mcΔT = 100.0,5(0-(-50)) = 50.50 = = 2500 cal

2) Q2 = mLfusão = 100.80 = 8000 cal3) Q3 = mcΔT = 100.1(100-0) = 10000 cal4) Q4 = mLvaporização = 100.540 = 54000 cal5) Q5 = mcΔT = 100.0,5(150-100) = 50.50 =

= 2500 calQ total = Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 = 2500+8000+1

0000+54000+2500=77000 cal = 77 kcalb) T (°C)

Q (cal)Q5Q4Q3Q2Q10–50

100

150

18) gelo: Q1 = mLfusão = 200.80 = 16000 calQ2 = mvΔT = 200.1.(T-0)=200T calágua: Q = mcΔT = 400.1(T-100) = 400T-40000Q1+Q2 = -Q16000+200T = -400T+40000600T = 24000T = 40°CQ = 24000 cal

19) B

20) ΔA = A0.βΔT = (120.35).(2.2.10–⁵).(100-50)=8,4 cm²

21) ΔV = V0.γΔT = 10000.9,6.10–⁴(10-30) = -192 l

22) dilatação do vidro:ΔVv = V0.γΔT = 200.(3.9.10–⁶).(65-20) = 0,243 mldilatação do álcool: ΔVa = V0.γΔT = 200.7,5.10–

⁴.(65-20) = 6,75 mlΔVap = ΔVa-ΔVv = 6,75-0,243 = 20,007 = 6,5 ml

23) concreto: ΔL1 = L0.α.ΔT=12.10–⁶L0ΔTferro: ΔL2=(L0-h)α.ΔT = 13.10–⁶(L0-h)ΔTPara permanecer na horizontal, ΔL1 = ΔL212.10–⁶L0ΔT=13.10–⁶(L0-h)ΔT12.10–⁶L0=13.10–⁶L0-13.10–⁶h12L0=13L0-13h13h = L0H =L0/13

24) CΔvlíq = ΔVrecV0líq.γ.ΔT = V0rec.γ.ΔTV0líq.γ=V0rec.γ180.10–⁶.V0líq = 24.10–⁶.45V0líq = 24.45/180=6cm³

Aprofundando:25) A

ΔC=ΔK, logo, ΔC=40-26 = 14°CΔK=14 K

26) AK=C+273=-196+273=77K

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27) C

28) a) M: 0° ---100°; ΔM = 100-0=100C: 36°-----44°; ΔC=44-36=8M/C = 100/8 = 12,51°C=12,5°Mb) T = 40°C40-36 = 44.12,5 = 50°M

29) EVariação linear da coluna de ar entre 0°C e

100°C: ΔLar = 13,6-10=10.α.100ΔLar = 3,6=1000αα=3,6.10–³ °C–¹Variação linear da coluna de ar entre 0°C e

Tlab: ΔLar=10,9-10=10.3,6.10–³.TT = 0,9/36.10–³=25°C

30) C76°X ----- 0°F0°X ------- 152°Fx-0/76-0 = F-152/0-152x/76 = -F+152/152x/76 = -32+152/152x = 76.(120)/152x fusão = 60°Xx/76 = -F+152/152x/76 = -212+152/152x = 76.(-60)/152x ebulição = -30°X

31) D

32) E

33) C

34) Q=C .ΔT=10 . (20-25) = -10 .5= -50 cal (sinal negativo mostra que foi perda de energia)

35) EQ1=mcΔT=1000.1.(20-0)=-20000 calQ2=mL=1000.(-80)=-80000 calQ1+Q2 = -100000 cal= -100 kcal

36) E = mcΔT684=2000.0,114(T-10)684=228T-2280T=13°C, não haverá perigo em encostar com

a mão desprotegida

37) Q = mcΔT=80000 . 1 . (39-37) = 80000.2 = 160000 cal = 160 kcal

38) AΔF/9= ΔC/51/9= ΔC/5ΔC=5/9°CQ=mc ΔTQ=454.1.5/9=252,2 calQ = 252,2.4=1008,8 J= 1,0.10³ J

39) CPara 1 minuto: P = Q/Δt=m.c.ΔT/Δt=d.V.c.ΔT/ΔtP=8.1,2.0,24(37-20)/1.60=0,6528 cal/sPara 24 h: P = Q/ΔtQ = P.Δt = 0,6528.24.60.60=56401,92 cal = 56,4 kcal

40) Agelo: Q = mL=50.80 = 4000 calalumínio: Q=mcΔT=50.0,2(0-120)=-1200 calA perda de energia do alumínio até 0°C não é

o suficiente para derreter todo o gelo

41) AQágua = mcΔT=100.1.(0-40) = -4000 calQ fusão=mL=100.80 = 8000 cal

42) Am = 3kg=3000gP = Q/Δt=mcΔT/Δt600=3000.c.(30-(-20))/(8-5).60600=3000.c.50/180c=0,72 J/g°C

43) ΔLA>ΔLBL0A=L0BΔTA=ΔTBL0A.αA.ΔTA>L0B.αB.ΔTBαA>αB

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44) EΔVl = Vo.γl.ΔT0,001V0=V0.γ.(127-27)0,001 = 100γγ=1.10–⁵ °C–¹

45) a) ΔVf = Vo . γ . ΔT = 100 . 3 . 1,2 . 10–⁵ . (60-20) = 0,144cm³b) ΔVa = Vo.γ. ΔT=100.1.10–³(60-20)=4cm³c) ΔVap=ΔVa-ΔVf=4-0,144 = 3,856cm³

46) EAmbos são do mesmo material e possuem a

mesma área inicial. Lembre-se que espaços in-ternos vazios, dilatam na mesma proporção que espaços preenchidos pelo material que é forma-do o corpo em análise

47) área do orifício=πr² = 0,25π cm²Δ A = A 0 . β . Δ T= 0 , 2 5 π . 2 .12 .1 0 – ⁶ . ( 3 3 0 -

30)=0,02πcm³área dilatada= 0,25π+0,02π=0,27π cm²πr²=0,27πr²=0,27r=0,52 cm, logo d = 2r = 1,04 cmΔd=1,04-1=0,04cm

Desafiando:48) d < 20cm, pois a régua foi usada a uma tem-peratura de 10°C, logo suas dimensões estavam reduzidas . Seu tamanho original é a 30°C e sabe-se que quanto maior a temperatura, mais dilatado o corpo se encontra.

49) ΔLA = LA.αA.ΔT=9αA.ΔTΔLB = LB.αB.ΔT = 27αB.ΔTΔLA=ΔLB9αA.ΔT=27αB.ΔTαA/αB = 3

50) Para derreter todo gelo: Qgelo = m.c.Δθ + m.L = 300.0,5.(0-(-10)) + 300.(80) = 25500 cal

Para aquecer a águaaté 0oC: C.Δθ + m.c.Δθ = 50.(0-30) + 600.1.(0-30) = -19500 cal

Logo, o gelonãoiráderretercompletamente.a) 0oC

b) Quantidade de calorcedidopelocalorí-metro e a agua = 19500 cal

Qgelo = 19500 → m.c.Δθ + m.L = 19500 → 300.0,5.(0-(-10) + m.80 = 19500

1500 + m.80 = 19500 → m = 225gc) Teremos 75g de gelo e 525g de água, a 0oC