PROF. 3o ANO FÍSICA PADRÃO VOL. II · com.br. Lá você também encontrará todas essas questões...

PROF. 3o 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:

Biologia: Geografia:História:Língua Espanhola:Química:

Autores:

Atualizações:

Leandro MaiaGustavo BertocheWilmington CollyerDuarte VieiraMontgomery Miranda / Bernardo PadulaLeila Noronha / Marcelo BeauclairMizael Souza Jaqueline HalackLeila Noronha / Marcelo BeauclairLeila Noronha / Marcelo BeauclairJoão Luiz / Gláucio PitangaWendel MedeirosAnne Nunes

Cid Medeiros Thiago Azeredo Guilherme BragaKarina PaimRenata Galdino

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.

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 PROGRAMÁTICO

3º ANO – 2016 / 2017

FÍSICA I1o BIMESTRE

EM3FIS01: Introdução à Física: notação científica, ordem de grandeza e Leis de Newton• Compreenderaimportânciadosistemainternacionaldeunidadesnapadronizaçãoenauniversalização

daproduçãocientífica,easconversõesdemediadas;• Saberexpressar corretamenteasmedidas científicas (algarismossignificativos, notaçãocientífica,

ordemdegrandezaearredondamentodemedidas);• Entender o que é uma grandeza vetorial, realizar as operações fundamentais envolvendo vetores

(soma,subtraçãoemultiplicaçãoporumescalar)ecompreenderadecomposiçãodevetores;• CompreenderosfundamentosdastrêsleisdeNewtoneasforçasmaiscomunsnoestudodaDinâmica

(Peso,NormaleTração).

EM3FIS02: Dinâmica: as principais forças do cotidiano e aplicações das Leis de Newton

• Compreenderaforçadeatrito(EstáticoeDinâmico);• SaberaLeideHookeeaforçaelástica;• Compreenderosistemaderoldanas(FixaseMóveis)eseuusocomomáquinassimples(elevadores);• Entendercomoserealizaadecomposiçãodaforçapesoemumplanoinclinado,utilizandoasrelações

trigonométricasbásicas(senoecosseno).

EM3FIS03: Dinâmica e Estática: equilíbrio de pontos materiais e corpos extensos• Compreenderasdiferençasentrepontosmateriaisecorposextensos;• Conhecerostiposdeequilíbrio:Estável,InstáveleIndiferente;• Entenderosconceitosdecentrodemassa,corpohomogêneo,centrodesimetriaeeixodesimetria;• CompreenderoMomentodeumaforçae,maisparticularmente,umsistemabináriodeforças;• Entenderascondiçõesdeequilíbrioparapontosmateriaisecorposextensos.

2o BIMESTRE

EM3FIS04: Hidrostática: Teorema de Stevin, Princípio de Pascal e Teorema de Arquimedes• CompreenderosconceitosdePressão,massaespecíficadeumasubstância,densidadedeumcorpo

edensidaderelativa;• CompreenderoTeoremadeStevinesuaaplicaçãoemdiferentescontextos(experiênciadeTorricelli

evasoscomunicantes);

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• EntenderoPrincípiodePascalesuaaplicação(elevadoreshidráulicos);• CompreenderoTeoremadeArquimedes(Empuxo),adefiniçãodePesoaparenteeascondiçõesde

flutuaçãodeumcorpoemumfluído(líquidoe/ougasoso).

EM3FIS05: Cinemática Escalar: estudo dos movimentos• EntenderconceitosfundamentaisdaCinemática(pontomaterial,referencial,posiçãoetrajetória);• Compreenderoqueévelocidadeescalarmédiaevelocidadeescalarinstantânea;• Compreenderoqueéaceleraçãoescalarmédiaeaceleraçãoescalarinstantânea;• Entenderaclassificaçãodosmovimentosemprogressivoouretrógrado,aceleradoouretardado;• Compreenderasequaçõeshoráriasdaposiçãoe velocidadenosMRUeMRUV,eaequaçãode

Torricelli;• Entenderecompararosgráficosdaposição,velocidadeeaceleraçãoemfunçãodotempo,dosMRU

eMRUV,compreendendoarelaçãodasáreasdosgráficoscomasgrandezasdaCinemática.

3o BIMESTRE

EM3FIS06: Lançamentos: lançamentos verticais, horizontais e oblíquos• Compreender o movimento de queda livre e saber usar e interpretar as equações horárias da

velocidadeeposiçãodoMUV;• CompreenderolançamentoverticaleassuasequaçõescorrespondentesaoMUV;• Entenderadecomposiçãodovetorvelocidadenoslançamentoshorizontaleoblíquo;• Sabercalcularotempodesubidaequedadeumcorpo,bemcomooalcanceealturamáximanos

diversostiposdelançamento.

EM3FIS07: Movimentos circulares e composição de movimentos: Cinemática Angular e Vetorial

• Compreender e relacionar as grandezas da Cinemática vetorial com a Cinemática escalar (vetorposição,vetordeslocamento,velocidadevetorialmédiaetc.);

• Compreender que a aceleração vetorial instantânea, em um movimento não retilíneo, pode serdecompostaemduasoutrasacelerações:Centrípetae/ouTangencial;

• CompreendererelacionarasgrandezasdaCinemáticaangularcomaCinemáticaescalar(velocidadeangularmédia,aceleraçãoangularmédia,espaçoangularetc.);

• CompreendererelacionarosMCUeMCUVcomosMRUeMRUV,bemcomoentenderosconceitosdePeríodo,Frequênciaearelaçãoentreessasduasgrandezas;

• CompreenderoPrincípiodaindependênciadosmovimentoseacomposiçãodemovimentovetorial;• EntenderaForçacentrípetaecompreenderasuapresençaemdiversosfenômenos(globodamorte,

pistadecorridainclinadaetc.).

EM3FIS08: Gravitação: Leis de Kepler e a Lei da Gravitação Universal• CompreendereaplicarastrêsLeisdeKepler;• CompreenderaLeidaGravitaçãoUniversaldeNewtoneentenderosconceitosdeaçãoàdistância

ecampogravitacional;• Sabercalcularperíodosdetranslaçãodecorposcelestesemtornodeoutroscorpos.


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4o BIMESTRE

EM3FIS09: Energia: trabalho, energia e potência• CompreenderasprincipaisformasdeEnergia(cinética,potencialgravitacional,potenciaelásticaetc.)• EntenderaEnergiaMecânicaeoprincípiodesuaconservação;• CompreenderoTrabalhodeumaforçaqualquer,Trabalhomotoreresistente,Trabalhodaforçapeso,

daforçaelásticaeoTrabalhodaforçacentrípeta;• Saber interpretarográficodeuma forçaem funçãododeslocamento, relacionandoaáreacomo

Trabalhorealizado;• CompreenderoTeoremadaEnergiaCinética;• EntenderoconceitodePotênciaesuarelaçãocomoTrabalho.

EM3FIS10: Colisões: impulso, quantidade de movimento e choques• CompreenderoconceitodeImpulsoesuarelaçãocomaáreadográfico:forçaemfunçãodotempo;• CompreenderagrandezavetorialQuantidadedeMovimentoesuarelaçãocomoImpulsoatravésdo

TeoremadoImpulso;• EntenderoPrincípiodaConservaçãodaQuantidadedeMovimentosejadeumcorpoousistemade

partículas;• SaberusarosconhecimentossobreQuantidadedeMovimentopararesolverproblemasenvolvendo

Colisões;• Reconhecer e interpretar os tipos de Colisões (perfeitamente elástico, parcialmente elástico e

inelástico)ecompreenderaconservaçãoedissipaçãodaEnergianostiposdeColisões;• Compreendereinterpretaroconceitodecoeficientederestituição.

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FÍSICA II

1o BIMESTRE

EM3FIS11: Eletrostática: carga e grandezas elétricas• Compreenderereconhecerumcorpoeletrizadoapartirdoconhecimentodomódulodacargaelétrica

fundamental e compreender os princípios fundamentais da eletroestática, assim comoentender ereconhecerprocessosdeeletrização;

• CompreenderaLeideCoulombeinterpretarográficodaforçaelétricaemfunçãodadistância;• Compreenderoconceitoesabercalcularocampoelétricogeradoporumacargapuntiformeepor

váriascargaspuntiformes;• Entenderoconceitodecampoelétricouniformeesabercalcularo trabalhodeuma forçaelétrica

nessecampo.

EM3FIS12: Eletrodinâmica: estudo dos circuitos elétricos e seus componentes• CompreenderaPrimeiraeaSegundaLeideOhm;• EntendererelacionarEnergiaelétricacomPotênciaelétrica;• Calcularasgrandezaselétricasemcircuitoscomresistoresassociadosemsérie,emparaleloe/oumista;• Compreenderousoeafunçãodosdiferenteselementosdeumcircuito;• Entender o que é umGerador (ideal e não ideal), a força eletromotriz produzida por ele e como

calcularseurendimento;• SabercalcularaforçaeletromotrizearesistênciainternaequivalentedeumaassociaçãodeGeradores

(emparaleloeemsérie).

2o BIMESTRE

EM3FIS13: Eletromagnetismo: ímãs e 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.

EM3FIS14: Calorimetria: estudo da temperatura e do calor• Conheceroconceitodetemperaturaeasdiversasescalasdemedidas(Celsius,FahrenheiteKelvin),

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

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


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3o BIMESTRE

EM3FIS15: Gases Perfeitos: estudo dos gases e termodinâmica• CompreenderospostuladosbásicosdaTeoriaCinéticadosGases;• SaberaLeiGeraldosGaseseosdiferentestiposdetransformações(isotérmica,isobárica,isométrica

eadiabática);• EntenderesaberaplicaraLeideClapeyronparatransformaçõesgasosascommassavariávelepara

misturadegasesperfeitos;• CompreenderoqueéaEnergiainternadeumgásesabercalcularotrabalhorealizadoousofridopor

umgás;• SabereentenderadefiniçãodoenunciadodaPrimeiraLeidaTermodinâmica.

EM3FIS16: Ondulatória: estudo das ondas e seus fenômenos• Compreenderoconceitodeondaeidentificarasdiferentesclassificaçõesdeondas;• Sabercaracterísticasimportantes,comoaamplitude,ocomprimento,afrequênciaeoperíodode

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

4o BIMESTRE

EM3FIS17: Óptica Geométrica: introdução e reflexão da luz• Conhecereaplicarosprincípiosefundamentosdaópticageométrica;• Compreenderocomportamentodaluzquandosofrereflexãoemespelhosplanoseesféricos;• Entendercomoocorreaformaçãodaimagemesaberclassificá-las;• Conhecerostiposdelentesesaberclassificá-lasemrelaçãoasuascaracterísticasópticas;• CompreenderesaberutilizaraequaçãodeGauss.

EM3FIS18: Óptica Geométrica: refração e instrumentos ópticos• Compreenderrelaçõespolíticas,econômicasesociaisdosdoispaíses;• Compreenderoconceitoderefraçãoeocomportamentodaluznessasituação;• Identificarfenômenosondeocorrearefraçãodaluz;• Compreenderofenômenodareflexãototal(ângulolimite)eodioptroplano;• Combasenoestudodaópticageométricaedosfenômenosópticos,identificarecompreendernos

instrumentosópticosenoaparelhoópticohumano,essesfenômenosestudados.


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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:

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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.


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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.

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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.


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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.


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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 PROGRAMÁTICOENSINO MÉDIO 2017

3º anoFÍSICA I

2o bimestre:

Aula 10Tópico: Hidrostática: Teorema de Stevin, Princípio de Pascal e Teorema de ArquimedesObjetivos: 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);Subtópicos: Conceitos iniciais; Teorema de Torricelli; Teorema de StevinExercícios: xPara casa: Praticando 1 ao 6

Aula 11Tópico: Hidrostática: Teorema de Stevin, Princípio de Pascal e Teorema de ArquimedesObjetivos: Entender o Princípio de Pascal e sua aplicação (elevadores hidráulicos);Subtópicos: Princípio de PascalExercícios: xPara casa: Praticando 7 ao 10

Aula 12Tópico: Hidrostática: Teorema de Stevin, Princípio de Pascal e Teorema de ArquimedesObjetivos: 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).Subtópicos: Teorema de ArquimedesExercícios: Praticando 11 ao 15Para casa: Aprofundando

Aula 13Tópico: Hidrostática: Teorema de Stevin, Princípio de Pascal e Teorema de ArquimedesObjetivos: x Subtópicos: ExercíciosExercícios: AprofundandoPara casa: Desafiando

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Aula 14Tópico: Cinemática Escalar: estudo dos movimentosObjetivos: 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;Subtópicos: Conceitos fundamentais; Movimento retilíneo uniforme;Exercícios: xPara casa: Praticando 1 ao 8

Aula 15Tópico: Cinemática Escalar: estudo dos movimentosObjetivos: Compreender as equações horárias da posição e velocidade nos MRU e MRUV, e a equação de Torricelli;Subtópicos: Movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV)Exercícios: xPara casa: Praticando 9 ao 15

Aula 16Tópico: Cinemática Escalar: estudo dos movimentosObjetivos: 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 CinemáticaSubtópicos: Gráficos dos movimentosExercícios: Praticando 16 ao 20Para casa: Aprofundando

Aula 17Tópico: Cinemática Escalar: estudo dos movimentosObjetivos: xSubtópicos: ExercíciosExercícios: AprofundandoPara casa: Desafiando

Aula 18Tópico: Revisão bimestralObjetivos: x Subtópicos: RevisãoExercícios: RevisãoPara casa: Revisão


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FÍSICA II

2o bimestre:

Aula 10Tópico: Eletromagnetismo: ímãs e fenômenos magnéticosObjetivos: 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 bússolasSubtópicos: Ímãs; Campo magnético terrestreExercícios: xPara casa: Praticando 1 ao 4

Aula 11Tópico: Eletromagnetismo: ímãs e fenômenos magnéticosObjetivos: Saber calcular a força magnética sofrida por uma carga na presença de um campo magnético, utilizando a regra da mão direita ou esquerdaSubtópicos: Força magnéticaExercícios: Praticando 5 ao 10Para casa: Aprofundando

Aula 12Tópico: Eletromagnetismo: ímãs e fenômenos magnéticosObjetivos: x Subtópicos: ExercíciosExercícios: AprofundandoPara casa: Desafiando

Aula 13Tópico: Calorimetria: estudo da temperatura e do calorObjetivos: Conhecer o conceito de temperatura e as diversas escalas de medidas (Celsius, Fahrenheit e Kelvin), e saber calcular as conversões de uma escala para outraSubtópicos: Introdução à Termologia; Escalas termométricasExercícios: xPara casa: Praticando 1 ao 4

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Aula 14Tópico: Calorimetria: estudo da temperatura e do calorObjetivos: 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;Subtópicos: Calorimetria; Mudanças de estado físico; Conceitos importantesExercícios: xPara casa: Praticando 5 ao 10

Aula 15Tópico: Calorimetria: estudo da temperatura e do calorObjetivos: Reconhecer um sistema termicamente isolado e compreender as condições do equilíbrio térmico;Subtópicos: O equilíbrio térmicoExercícios: xPara casa: Praticando 11 ao 15

Aula 16Tópico: Calorimetria: estudo da temperatura e do calorObjetivos: Conseguir calcular a dilatação térmica (linear, superficial e volumétrica) sofrida por um corpo sólido ou líquidoSubtópicos: Dilatação térmicaExercícios: Praticando 16 ao 23Para casa: Aprofundando

Aula 17Tópico: Calorimetria: estudo da temperatura e do calorObjetivos: xSubtópicos: ExercíciosExercícios: AprofundandoPara casa: Desafiando

Aula 18Tópico: Revisão bimestralObjetivos: x Subtópicos: RevisãoExercícios: RevisãoPara casa: Revisão

EM3F

IS04

HIDROSTÁTICA

1

Praticando:1) B

d=m/Vm = d.VSe da>db, então Va<Vb

2) Dd = m/V = 30+300/300 = 330/300 =1,1g/ml

3) V = h.A = 1.100.10¹⁰(tudo em cm) = 100.10¹⁰cm³d=m/V1=m/100.10¹⁰m=100.10¹⁰g

4) BA cada 10m de profundidade em água, au-

menta a pressão em 1atm100m = 10atm+patm = 10+1=11atm

5) Ep = patm+μghp = 10⁵+1000.10.10 = 2.10⁵Pa

6) C

7) CF1/A1=F2/A25.10/2.10=5.10³/A2A2=2.10³cm²

8) a) P=mg=10.10=100Nb) d = m/v = 1kg/L = 1kg/10–³m³ = 10³kg/m³E = μgV = 10³.10.0,002 = 20Nc) Pap = P – E = 100-20 = 80Nd) Fr=m.aPap=m.a80=10.aa=8m/s²

9) P=Emg=μgVm=d.V0,65.A.h.10 =1.10.A.hs0,65.20.10 =10hshs=13cm

10) DPap = P/2 = P – EE = P/2μgV=mg/22μ=m/V = dμ=d/2 = 3,2/2=1,6g/cm³

ORIENTADOR METODOLÓGICO

Hidrostática

Conteúdo:• Conceito de Pressão (atmosférica e hidros-

tática);• Densidade, Densidade relativa e Massa es-

pecífica;• Teorema de Stevin;• Princípio de Pascal;• Teorema de Arquimedes (empuxo);• Peso aparente.

Objetivos de aprendizagem:• Compreender os conceitos de Pressão, mas-

sa específica de uma substância, densidade de um corpo e densidade relativa;

• Compreender o Teorema de Stevin e sua apli-cação em diferentes contextos (experiência de Torri-celli e vasos comunicantes);

• Entender o Princípio de Pascal e sua aplica-ção (elevadores hidráulicos);

• Compreender o Teorema de Arquimedes (Em-puxo), a definição de peso aparente e as condições de flutuação de um corpo em um fluído (líquido e/ou gasoso).

Sugestão Didática:É muito importante reforçar as distinções en-

tre Densidade e Massa Específica, a compreen-são desses conceitos será muito útil para o en-tendimento posterior dos demais conteúdos, como o Teorema de Arquimedes, a Pressão hi-drostática e o Teorema de Stevin.

EM3F

IS04

HIDROSTÁTICA

2

11) D2/3volume do legume = 500ml água2V/3 = 500V = 750 ml = 0,75ld = m/Vd = 0,5V = 0,5g/cm³ = m/0,75m = 0,375kg

Aprofundando:12) D

d = m/V = 100/50 = 2,0g/cm³μ = m/V’ = 100/50–10 = 2,5g/cm³

13) Bd = m/V, m=d.VmA = 0,8.V/4 mB = 0,5.3V/4 = 1,5V/4mA/mB = 0,8V.4/1,5V.4 = 8/15

14) CPf=80/10=8g/cm³Pa=40/50=0,8g/cm³Pf/Pa = 10

15) CVo = mo/do = 579/19,3 = 30cm³Vc = mc/dc = 90/9=10 cm³Vp = mp/dp = 105/10,5 = 10 cm³V = Vo+Vc+Vp = 30+10+10 = 50 cm³m = mo+mc+mp = 579+90+105 = 774gd = m / V = 774 / 50 = 15,48 g/cm3

16) d1/d2=h2/h11/d2=10/8d2 = 0,8g/cm³

17) Patm = 13,6.g.70 = 0,85.g.hh = 13,6.70/0,85 = 1120cm = 11,2m

18) C5m ------ 0,5atmp --------0,02atmp=0,2m = 20cm

19) C50m → 5 + 1 = 6atm = 6.10⁵PaPagua-Psub = 6-1 = 5atm

20) B10m profundidade = +1atmP = Patm + 1 = 1 + 1 = 2atm

21) AF1/A1 = F2/A2F1/πR1² = 100F1/πR2²100R1² = R2²R2/R1 = 10

22) Cmassa = 65 + 15 + 20 = 100kgP = mg = 100.10 = 1000NF1/A1 = F2/A2F1/A1 = 1000/5A1F1 = 200N

23) AA: PA = T + FA → FA = PA – TB: PB + T = FBA tende a afundar e B a flutuar, logo PA>PB

24) A

25) C

26) D

27) EE = dgV130 = 1,3.10.VV = 10m³

F = E – P = 130 – 100 = 30N

28) P = E + T10.10 = 10³.10.0,2³ + T100 = 80+TT = 20N

29) E

30) DE = μgV = 0,02.10.10³ = 200NP = 100.10 = 1000NF=1000 – 200=800N

EM3F

IS04

HIDROSTÁTICA

3

31) CP = Emg = μgVd.Vg = μgVdV = 1000.3V/4d = 250.3 = 750kg/m³

32) Bdo = 20g/cm³dp = 10g/cm³d = m/V → V = m/dmo + mp = 2000g → mo = 2000 – mpVo + Vp = 140mo/do + mp/dp = 140mo.dp + mp.do/do.dp = 14010mo + 20mp/20.10 = 14010mo + 20mp = 140.20010mo + 20mp = 28000mo + 2mp = 28002000 – mp + 2mp = 2800mp = 800gmo = 1200g

Desafiando:33) A

P = Em(corpo)g = d(líquido)gVm = d.VX:m = dx.7V/8dx = 8m/7V = 1,14 m/VY: m = dy.5V/6dy = 6m/5V = 1,2 m/VZ: m = dz. 3V/4dz = 4m/3V = 1,33 m/V

34) CP = Em.g = d.g.Várea da base paralelepípedo = Amgelo = da.A.h’dg.V = da.Ah’dg.A.h = da.Ah’dg.h = dah’0,9h = 1,03h’h’/h = 0,8738 = 87,38%

12,62% = 15cm100% = hh = 15/0,1262 = 119cm

35) D2/100 = E/P2/100 = dar.g.V/dmat.g.Vdmat = 100.dar/2 = 50dar

d = m/V = 774/50 = 15,48 = 15,5g/cm³

EM3F

IS04

HIDROSTÁTICA

4

EM3F

IS05

CINEMÁTICA ESCALAR: ESTUDO DOS MOVIMENTOS

5

Praticando:1) A

2) Bv = Δs/Δt = 2.π.150.10⁶/365.24.60.60 = 29,8 = 30km/s

3) BTraçando uma reta a partir do ponto B, per-

pendicular as margens do rio:sen60° = d/1000 = √3/2d = 500√3 m

4) Av = Δs/Δt → 100 = 300/t → t = 3hv = Δs/Δt → 40 = 100/t’ → 2,5ht+t’ = 3 + 2,5 = 5,5h

5) Bv1 = 100/tv2 = 96/t (100 – 4 = 96m)v3 = 90/t (100 – 10 = 90m)Tempo para o corredor 2 percorrer os 100 m

(cruzar a linha de chegada):t = d/v = 100/(96/t) = 100.t/96Distância percorrida pelo corredor 3, quando

2 cruza a linha de chegada:d = v.t = 90/t . 100.t/96 = 9000/96 = 93,75mLogo ele está a 100 – 93,75 = 6,25 m

6) C

7) C

ΔS = πR = 6370πV = ΔS/ΔT800 = 6370π/TT = 25h

8) BS = So + Vot + at²/2 S = So + Vot + 4t²/2 S = So + Vot + 2t² Considerando que ele parte com uma veloci-

dade nula em t=0, teremos: 7 = Vo + 2, Vo = 5m/s S = 5t + 2t²

9) Cv=150km/h = 150/3,6 m/sv0=180km/h = 180/3,6 m/sv=v0+at150/3,6 = 180/3,6-3a3a=30/3,6a=10/3,6 = 2,8m/s²

10) Ah = 10 + 5t – t²14 = 10+5t – t²t² – 5t + 4 = 0Δ = (–5)² – 4.1.4 = 9t1 = 5 + 3/2 = 4st2 = 5 – 3/2 = 1st = 4 – 1 = 3s

11) C


Cinemática Escalar: estudo dos movimentos

Objetivos de aprendizagem:• Entender conceitos fundamentais da Cine-

mática (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 re-tardado;

• Compreender as equações horárias da posi-ção 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 Ci-nemática.

EM3F

IS05


6

t = 2, v = 0(inversão do movimento)v = v0 + at0 = v0 – 2av0 = 2av² = v0² + 2aΔs0 = (2a)² – 2a.(15-(-5))4a² – 2a . 20 = 04a² – 40a = 0a(4a – 40) = 0, a = 0 ou4a = 40a = 10m/s²

12) BsA = s0 + vtsA = –5 + 5.6 = 25mv = v0 + at0 = v0 + 10.2v0 = –20m/ssB = s0 + vot + at²/2sB = 15+(–20).6 + 10.6²/2sB = 15–120 + 180 = 75msB – sA = 75 – 25 = 50m

13) BAutomóvel: v² = v0² + 2aΔsv0 = 108km/h = 30m/s0 = 30² + 2.(–3).Δs0 = 900 – 6ΔsΔs = 900/6 = 150mcaminhão: v² = v0² + 2aΔs’0 = 30² + 2.(–2)Δs’0 = 900 – 4Δs’Δs’ = 225mdmín = Δs’ – Δs = 225 – 150 = 75m

14) Bs = s0 + v0t + at²/2100 = 0 + 0 + a(10)²/2100 = 50aa = 2m/s²

15) Da(I) = 30 – 10/10 = 2m/s²a(II) = 0 – 30/10 = –3m/s² (utilizar sinal positivo

na resposta para indicar módulo)

16) Da = 10 – 6/4 – 2 = 2m/s²

v = v0 + at6 = A + 2.2A = 6 – 4 = 2m/s

17) CΔs = areaDe 4 a 6s: (10 + 20).2/2 = 30mDe 6 a 10s: 4.20 = 80mΔs = 30 + 80 = 110m

18) A

19) C

Aprofundando:20) C

21) Dv = Δs/Δt33.10–³ = Δs/120.60Δs = 237,6m = 240m

22) CVm = 80 km/hΔt = 1,5hΔs = Vm.Δt = 80.1,5 = 120km = 120000m =

1,2.10⁵m

23) DCada lado l = 10cmM → T: 3l = 30cmvM = 30/10 = 3cm/sTraçando uma perpendicular para baixo à

partir de T, até o encontro com uma projeção à esquerda de M, forma-se um triângulo. O ângu-lo em M tem cosseno formado por 15/30 = 0,5. Logo ângulo em M é 60°. Traçando um triângulo TMF, temos em M(parte interna deste triângulo) o ângulo de 120°. Pela lei dos cossenos:

FT² = MF² + TM² – 2.MF.TM.cos120°FT² = 50² + 30² – 2.50.30.(–0,5)FT² = 2500 + 900 + 1500 = 4900FT = 70cmvF = 70/10 = 7cm/s

24) Dv = Δ s/ Δt75 = Δs/2Δs = 150km100 = 150/ Δt’Δt’ = 150/100 = 1,5 h = 1 hora e 30 minutosReduziu em 30 minutos a viagem

EM3F

IS05


7

25) DJoão: v = Δs/Δt3 = 30/ΔtΔt = 10sJosé: v = Δs/Δt5 = 40/ΔtΔt = 40/5 = 8s

26) Csem obras: v=Δs/Δtv=80km/h=80/3,6 m/s80/3,6=1800/ΔtΔt=1800.3,6/80=81scom obras: v’=Δs/Δt’v=20km/h=20/3,6 m/s20/3,6=1800/Δt’Δt’=1800.3,6/20=324sAtraso=Δt’-Δt=324-81=243s = 240s+3s240/60=4 minAtraso=4minutos e 3 segundos

27) Av=Δs/9/Δt=Δs/9ΔtΔt=Δs/9v2v=8Δs/9/Δt’2v=8Δs/9Δt’v=4Δs/9Δt’Δt’=4Δs/9vvm= Δs/(Δs/9v)+(4Δs/9v)=Δs/5Δs/9vvm=9v/5

28) B0 4km B xkm C

F=A

t2-t1: ΔsFoguete = 4+xΔsAvião = x’vFoguete = 4vAvião4 + x = x’4 + x = 4x3x = 4x = 4/3 = 1,34 + 1,3 = 5,3km

29) CVrel = 80 – 60 = 20km/hΔs = 60kmVrel = Δs/Δt20 = 60/ΔtΔt = 60/20 = 3h

30) v = Δs/Δt80 = 8/ΔtΔt = 8/80 = 0,1h = 0,1.60 = 6minutosv’ = Δs/Δt’100 = 8/Δt’Δt’ = 8/100 = 0,08h = 0,08.60 = 4,8 minutosEconomia = 6 – 4,8 = 1,2minutos

31) Bv2 = 4/ΔtΔt = 4/20 = 0,2hv1 = 5/0,2 = 25km/h

32) Ev = Δs/Δt3400 = Δs/tΔs = 3400t340 = Δs/t + 0,18Δs = 340(t+0,18)3400t = 340t + 61,23060t = 61,2t = 0,02sΔs = 340(0,02 + 0,18) = 340.0,2 = 68m

33) Bv = 259,2km/h = 72m/sv0 = 187,2km/h = 52m/sv² = v0² + 2aΔs72² = 52² + 2.4.Δs5184 = 2704 + 8Δs8Δs = 2480Δs = 310md = 1940 – (1240 + 310) = 390m

34) BΔs = v0t + at²/225 = 0 + a5²/225a = 50a = 2m/s²v = v0 + atv = 0+2.5v = 10m/s

35) B1,5 ------ AB6 --------- ACAC = 4ABv² = v0² + 2aAB

EM3F

IS05


8

5² = 0 + 2aABAB = 25/2aBC = 3.25/2a = 75/2av² =v0² + 2aBCv² =5² + 2.a.75/2av² = 25 + 75 = 100v = 10m/s

36) BA distância percorrida pelo atleta e pelo car-

ro em 3s é dada por: d = a t2/2 = 2,0 x 3,02 /2 = 9,0 mv atleta = d/t = 9,0/3,0 = 3,0 m/s.

37) DV = V0 + at

–30 = 20 +a.0,1a = (–30-20)/0,1

a = –50/0,1a = –500m/s²....em módulo:a = 500m/s²

38 – Cv² = v0² + 2aΔs5² + 25² + 2a.20025 = 625 + 400a400a = –600a = – 1,5m/s²

39) CR1: enche V em 40s, logo enche 1/40 do reci-

piente a cada 1sR2: enche V em 60s, logo enche 1/60 do reci-

piente a cada 1sDuas torneiras: 1/40+1/60 = 5/120 = 1/24

40) C

41) C

42) A

43) Dv = v0 + at0 = 3 + 3aa = –1m/s²s1 = 0 + 3t – t²/2

s2 = ts1 = s23t – t²/2 = tt²/2 – 2t = 0t(t/2 – 2) = 0t = 0t’/2 – 2 = 0t’/2 = 2t’ = 4s

44) BΔv = area = (2.10) + (20+10). –1/2 = 20 – 15 = 5v0 = 5, logo v = 5 + 5 = 10m/s

45 – CA: 1.30/2 = 15mB: 2.30/2 = 30md = 30 – 15 = 15m

Desafiando:46) E

carro: s = s0 + v0t + at²/2sc = 0 + 0 + 2t²/2sc = t²trem: s = s0 – vtv = 79,2/3,6 = 22m/sst = (2000 + 480) – 22tst = 2480 – 22tsc =stt² = 2480 – 22tt² + 22t – 2480 = 0Δ =22² – 4.1 . (–2480) = 10404t = –22 + 102/2 = 40st’ = –22–102/2 = –62s (não existe tempo ne-

gativo)

47) a) v² = v0² + 2aΔs(80/3,6)² = (100/3,6)² + 2.a.10006400/12,96 = 10000/12,96 + 2000a2000a = 3600/12,96a = –0,14m/s²

b) vrel = v1 – v240 = v1 – 80v1 = 120km/h

48) C

EM3F

IS13

ELETROMAGNETISMO: ÍMÃS E FENÔMENOS MAGNÉTICOS

9

Praticando:1) E

2) BFi – Ffm.ai = 2m.afai = 2af

3) C

4) A

5) A

6) A

7) B

8) BFm = Fcpq.B.v.sen90° = mv²/RqB = mv/Rv = wRqB = mwR/Rw = qB/mwA = wBqA.B/mA = qB.B/mBqA/mA = qB/mB

9) EFm = qBv. sen90°Fm = 2.10–⁶5,5.10–⁵.3.10².1 = 33.10–⁹ = 3,3.10–⁸ N

10) E

11) a) Fm = 0, pois sen0° = 0b) Fm = B.i.l.sen90° = 2.10⁴.2.0,2.1 = 8.10³ N

12) a) Fm = PB.i.L.sen90° = m.gi=m.g/B.L.sen90° = 0,01.10/5.10–⁵.1.1 = 2.10³A

b) Oeste para Leste.

13) AB – vertical para baixoCD – vertical para cimaBC e DA – Fm = 0

14) Para AB e CD: IFmI=B.i.L.sen90° = 2.10–³.10.0,2.1 = 4.10–³ N

Para BC e DA: IFmI = 0

15) Com o sentido da corrente da esquerda para direita, a espira E2 terá uma corrente no sentido anti-horário e seu campo terá direção perpendi-cular ao plano com sentido saindo da folha. Já a espira E1 terá corrente no sentido horário e seu campo terá direção perpendicular ao plano com sentido entrando na folha.

16) Pela Lei de Lenz, ao afastar o polo norte do ímã da espira, esta terá uma corrente induzida no sentido horário

Aprofundando:17) D

18) E

19) A

20) A

21) C


Eletromagnetismo: ímãs e fenômenos magnéticos

Objetivos de aprendizagem:• Compreender o que é o imã e suas caracte-

rísticas (polos magnéticos, lei das ações magné-ticas e inseparabilidade dos polos);

• Entender o campo magnético de um imã e saber representá-lo através das linhas de indu-ção;

• Compreender a Terra como um grande imã e relacioná-la com o funcionamento das bússo-las;

• Saber calcular módulo, direção e sentido da força magnética sofrida por uma carga na presen-ça de um campo magnético, utilizando a regra da mão direita ou esquerda.

EM3F

IS13

ELETROMAGNETISMO: ÍMÃS E FENÔMENOS MAGNÉTICOS

10

22) AF = qvBB = F/qvB = N/C.m/s = sN/Cm = s.kg.m/s²/Cm =

s.kg.m/s².C.m = kg/C.s

23) BFm = qBv.sen90° 5.10–⁴ = 100.10–⁶.B.25.1B=5/25=0,2T

24) CFm=FcpqBv.sen90°=mv²/RR = mv/qB = 2.10–²⁶.10⁵/4.10–¹⁸.10–³ = 0,5m = 50 cm

25) A

Desafiando:26) B

27) C

28) C

EM3F

IS-1

4

CALORIMETRIA: ESTUDO DA TEMPERATURA E DO CALOR

11

Praticando:1) C

K = C+273313=C+273C=40°C

2) AΔC=ΔK=40-26=14K

3) DF-C=100F=100+CC/5=F-32/9=(100+C)-32/9C=5(C+68)/99C=5C+340C=85°CK=C+273=85+273=358K

4) 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

5) B

6) E

7) DQ= m.c (T-T0) m = 1 litro = 1 kg = 1000g T0 = 20 °C T = 100 °C (temperatura quando a água

muda de estado) c = 1,0 cal/g°C Q= 1000.1( 100-20) Q= 80.000 cal = 8.10⁴ cal8>3,16, logo OG=10⁵

8) AQ=mcΔT=0,5.4,2.10³.20=42000 JP=Q/Δt = 42000/210=200 W= 2.10² W

9) DP=Q1/Δt100=100.013.(327-27)/TT=100.0,13.300/100=39sQ1=100.0,13.300=3900 JQ2=100.25=2500 TQt=Q1+Q2=3900+2500=6400 J


Calorimetria: estudo da temperatura e do calorConteúdo:• Conhecer o conceito de temperatura e as diversas escalas de medidas (Celsius, Fahre-

nheit 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, ca-

pacidade 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 equilí-

brio térmico;• Conseguir calcular a dilatação térmica (linear, superficial e volumétrica) sofrida por um

corpo sólido ou líquido.

EM3F

IS-1

4CALORIMETRIA: ESTUDO DA TEMPERATURA E DO CALOR

12

10) CT(x)=10.x-100=5010x=150x=15min

11) E

12) 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

13) BQ1+Q2=0C1.ΔT+C2.ΔT=02.(T-50)+2000.(T-30)=02T-100+2000T-60000=02002T=60100T=30°C

14) BQ1+Q2+Q3+Q4=0m1.c1.ΔT+m2.c2.ΔT+m2.L+m2.c1.ΔT =01 6 0 . 1 . ( T - 3 5 ) + 4 0 . 8 0 + 4 0 . 0 , 5 ( 0 - ( -

-20))+40.1.(T-0)=0160T-5600+3200+400+40T=0200T=2000T=10°C

15) BQA=Área= 600.20/2 = 6000 calQB=Área=240.20/2 = 2400 calcA=160/200 = 0,8cal/g°CcB=96/240 = 0,4 cal/g°CQ=mcΔT6000=100.0,8.TATA=75°C2400 = 120.0,4.TBTB=50°CQA+QB=0100.0,8.(75-T)+120.0,4.(50-T)6000-80T+2400-48T=0128T=8400T=65,625 = 66°C

16) A

17) D

18) E

19) CΔL=L0.αΔT5.10–³=8.1,2.10–⁵.(T-28)5.10²=9,6T-268,89,6T=768,8T=80°C

20) BΔL=L0.αΔT0,02=20.α.50α=2.10–⁵°C–¹γ=3α=3.2.10–⁵°C–¹=6.10–⁵°C–¹

21) DΔV=V0.γΔTΔV=10000.1,2.10–³.(40-15)=300 l

22) EVrecipiente +ΔVrecipiente=Vlíquido+ΔVlí

quido200+(200.3.30.10–⁶Δt)=180+(180.1000.10–⁶Δt)200+18000t.10–⁶Δt=180+180000t.10–⁶Δt0,162Δt=20Δt=123°CT=123+20=143°C

23) B

24) DV0glicerina=V0vidro=V0ΔV=V0.γ.ΔTΔVg=V0.5.10–⁴.(70-30)=200.10–⁴V0ΔVv=V0.3.27.10–⁶(70-30)=32,4.10–⁴V0

Aprofundando:25) C-6/78-6=24-(-4)/108-(-4)

C-6/72=28/112C=24°C (Não precisaria de agasalho)

26) x-20/100-20=K-0/60-0X-20/80=K/60

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K=273K quando C=0°CX-20/80=273/60X=384°X

27) X-(-10)/190-(-10) = C-0/100-0X+10/200=C/100C=X+10/2K=C+273, C=K-273K-273=X+10/2313-273=X+10/240=X+10/2X+10=80X=70°X

28) A

29) DQ1=m1c(100-30)=70m1cQ2=m2c(130-30)=100m2cQ1=Q2100m2c=70m1cm2/m1=70/100=0,7

30) B

31) CQ1 + Q2 = 0Q = m.c.(T-T0)m=d.V (densidade . Volume)100.d.c.(x - 25) + 200.d.c.(x - 40) = 0100x - 2500 + 200x - 8000 = 0300x = 10500x = 10500/300 = 35°C

32) Q1+Q2+Q3=0m1cΔT1+m2cΔT2+m3cΔT3=012(t-25)+18(t-15)+30(t-5)=012t-300+18t-270+30t-150=060t=720t=12°C

33) BQ1+Q2=0m1c(70-30)+m2c(25-30)=040m1-5m2=0

40m1=5m2m1/m2=0,125

34) A

35) CQ1=mL=200.80=16000 calQ2=mcΔT=200.1(30-0)=6000 calQ=16000+6000 = 22000cal= 22kcal

36) DQ=mcΔT=3000.1.80=240000cal=240kcalQtotal=2400+240=2640kcal

37) D

38) DQ1=mcΔT=500.1.(100-20) = 40000cal

(não chegou a 100°C)Q2=mcΔT20000=500.1.(t-20)t-20=40t=60°C

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) DAlumínio: Q1=180.0,2.100=3600cal =

3,6kcalÁgua: Q2= 90.1.100=9000cal=9kcalQ3=18-9-3,6=5,4kcal=5400calQ3=mL5400=m.540m=10g

41) AAlumínio: Q1=1000.0,215.(43-20)=4945calÁgua: Q2= 1500.1.(43-20)=34500calQ1+Q2=39445cal -------- 5g C x ------------------1g Cx=39445/5=7889 cal = 7,9kcal

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42) EPot = Q/Δt => Pot = m.c.Δθ/Δt = m.1.(70-

30)/(5-1) => Pot = 10mPot = Q/Δt => Pot = m.LV/Δt => 10.m =

m.540/Δt => Δt = 54 min

43) APara resfriar a água até 0°C: Q1=100.1.(0-

-50)=-5000calPara elevar a temperatura do gelo até

0°C: Q2=50.0,5.(0-(-10)=250 calPara transformar todo gelo em água lí-

quida: Q3=50.80=4000 calAntes da água chegar a 0°C, todo gelo se

transformou em líquido, logo, a água forma-da pelo gelo elevou sua temperatura : t>0

Q1’+Q2+Q3+Q4=0m1.c1.Δt+ m2.c2.Δt+m2.L+m2.c1.Δt=0100.1.(t-50)+250+4000+50.1.(t-0)=0100t-5000+4250+50t=0150t-750=0150t=750t=5°C

44) C

45) BC=m.cc=C/mcx=Cx/mx = 2Cy/4my = Cy/2mycy = Cy/mycx/cy = Cy.my/Cy.2my = ½

46) Acx=cy=cQx>QyΔx=ΔyLogo, se Qx>Qy, então Cx>Cymx.c>my.cmx>my

47) A

48) AQ = m.c∆T Q = 1000.4200.80 = 3,36.10⁸

P = Q/t = 3,36 x 3,36x10⁸/3600 = 9,3x10⁴W Área = largura x comprimento = 6x800 W ---------- 1 m² 9,3x10⁴ W ---------- 6x4800x = 9,3x10⁴x = 9,3x10⁴/4800 x = 19 m

49) CVl=V+V.γ.ΔTVb=V+V.3α.ΔTVap = Vl-Vb = V.(γ-3α).ΔT

50) D

51) A

52) BC/5 = F-32/9Ci=5.(0-32)/9=-17,8°CCf = 5.(70-32)/9 = 21,1°CΔV=V0.γ.ΔT=20.0,0012.(21,1-(-17,8)) = 0,93L

53 – 1,10 ----- 1L 33,00 -----V

V = 30LΔV=V0.γ.ΔT=30.1,1.10–³.(30-10)=0,66L1,10 -----1LX --------0,66LX= R$ 0,73

54) C

Desafiando:55) x-h/(9h/2)-h = 50-0/100-0

x-h/7h/2 = ½2x-2h/7h = ½4x-4h=7h4x=11hx=11h/4

56) Q1= m.Lf+mcΔT=80m+100.1.m=180m

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Q2=540mQ2/Q1 = 540m/180m=3

57) Dβ=2αΔA=A02αΔT = 10.2.2.10–⁵.100=4.10–²cm²

58) V1=V2=VPara volumes iguais, quanto maior a

temperatura, menor a densidaded1<d2m1/V<m2/vm1<m2

59) Vt = volume do tanque Vg = volume da gasolina

∆Vt = Vt. γ. ∆T ∆Vt = Vt.1.10–⁵(40 - 15) ∆Vt = 2,5x10–⁴Vt = 0,00025Vt

∆Vg = Vg.γ.∆T ∆Vg = Vg.9x10–⁴(40 - 15) ∆Vg = 225x10–⁴Vg = 0,0225Vg

Para que, no final da expansão, a gaso-lina não transborde Vt + ∆Vt deve ser maior que ou igual a Vg + ∆Vg:

Vt + ∆Vt>= Vg + ∆Vg 1,00025Vt >= 1,0225Vg

Mas Vg ocupava uma fração de Vt, ou seja, Vg = Vt.f. Logo:

1,00025.Vt >= 1,0225(Vt.f) 1,00025 >= 1,0225.f f <= 1,00025 / 1,0225

f <= 0.9782 = 97,82%Assim, o valor máximo de f para o qual a

gasolina não transborde quando a tempera-tura atinge os 40 ºC é de 97,82% do tanque

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PROF. 3o ANO FÍSICA PADRÃO VOL. II · com.br. Lá você também encontrará todas essas questões...

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