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Unidade 1
Cinemática1. Conceitos fundamentais da Cinemática ............................................. 10
Descobertas e invenções – Uma breve história do cinema .....................................................11
Movimento e repouso ................................... 12Ponto material............................................... 14Trajetória ....................................................... 15
+ Física – O que está se movendo? ..............16Grandezas para a descrição do movimento ............................................... 16
Tempo............................................................... 16+ Física – Uma medida para o tempo ..........17
Posição............................................................. 17Origem.............................................................. 17
Espaço da tecnologia – Fotografia estroboscópica .............................................19
Grandezas físicas .......................................... 19Sistema.Internacional.de.Unidades.(SI)............... 20
Investigação científica – Medindo distâncias pelo Brasil .....................................................23
Notação.científica.............................................. 23Grandezas.escalares.e.vetoriais.......................... 26Vetores............................................................. 27
Deslocamento, velocidade e aceleração ........ 32Deslocamento................................................... 33Velocidade........................................................ 34
Investigação científica – De casa para a escola, qual a rapidez? .............................................36+ Física – Velocidade e direção de movimento ..............................................39
Aceleração .................................................... 40Conexões – Por que tangencial? ..................42
2. Classificação dos movimentos ............... 50Classificação dos movimentos ....................... 51
Classificação.quanto.à.direção.do.vetor.velocidade........................................... 51Classificação.quanto.ao.módulo.dovetor.velocidade................................................ 52
Movimento uniforme (MU) ........................... 54+ Física – Inclinação do gráfico x × t ...........58Conexões – Velocidade constante do olho de um furacão .................................59
Movimento uniformementevariado (MUV) .............................................. 60
Conexões – Física e leis de trânsito .............65Movimento vertical sobação da gravidade ........................................ 66
Queda.livre........................................................ 67Descobertas e invenções – Queda dos corpos ....................................................68Investigação científica – A real queda dos corpos .........................................69Conexões – Física e futebol ..........................70
Lançamento.vertical........................................... 70Movimento em mais deuma dimensão .............................................. 71
Lançamento.horizontal.de.projéteis................... .73Investigação científica – Lançamentohorizontal .....................................................73
Lançamento.oblíquo.de.projéteis....................... 75
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Unidade 2
Dinâmica3. Leis de Newton ....................................... 96
Inércia e massa .............................................97Conexões – A caminho do espaço ................98
Força ............................................................. 99Representação.de.uma.força........................... .100Medição.de.uma.força..................................... 100Classificação.das.forças.................................. .100Força-peso..................................................... .101Força.normal.................................................. .102Força.de.atrito................................................ .102Força.de.tração.............................................. .103Força.elástica................................................. .103
+ Física – Forças fundamentaisda natureza .................................................104
Efeitos.produzidos.por.uma.força..................... 105Leis de Newton ........................................... 105
Primeira.Lei.de.Newton................................... 106+ Física – Cinto de segurança.....................107
Segunda.Lei.de.Newton.................................. .107Espaço da tecnologia – Aceleração e conforto ...................................................109
Terceira.Lei.de.Newton.................................... 109Viagem no tempo – As explicações para o movimento ......................................111
4. Aplicação das leis de Newton ............. 118Determinação da força-peso e da força normal ........................................ 120
+ Física – A balança de farmácia ................122Determinação da força elástica ................... 123Determinação da força de atrito.................. 125
Espaço da tecnologia – Resistência do ar – Projetados pelo vento ................................125
Força.de.atrito.estático.................................... 126Força.de.atrito.dinâmico.................................. 128
Espaço da tecnologia – Pneus e frenagem ....................................................130
Plano inclinado ........................................... 131Investigação científica – Acessibilidade ............................................132Descobertas e invenções brasileiras – O escorredor de arroz.................................132Descobertas e invenções – Máquinas simples .......................................134
Plano.inclinado.e.força.de.atrito...................... 136Polia fixa e móvel ....................................... 136
5. Movimentos curvilíneos ....................... 142Grandezas periódicas ................................ 143
Período........................................................... 143Frequência...................................................... 144
Espaço da tecnologia – Satélites ...............145Movimento circular uniforme (MCU) ........... 146
Deslocamento.linear.e.angular......................... 147.Velocidade.linear.e.angular.............................. 147
+ Física – Composição de movimentono rolamento e ABS....................................148
Aceleração.centrípeta...................................... 149Transmissão de movimento circular ........... 152
Transmissão.por.eixo.(coaxial)......................... 152Transmissão.por.correia................................... 153Transmissão.por.contato.................................. 154
Força centrípeta .......................................... 155Conexões – Força centrífuga elançamento de foguetes .............................158Investigação científica – Globo da morte e balde com água ............................160
6. Mecânica e estrutura do Universo ....... 166Estrutura e componentes do Universo ......167Conexões – Astronomia indígena ...............168Investigação científica – Diferenciando estrelas e planetas no céu ..........................170+ Física – Ciclo de vida de uma estrela .................................................171+ Física – Vida extraterrestre e equação de Drake.......................................172
Algumas concepções históricas sobre o Universo ......................................... 173
Idade.Antiga.(cerca.de.4.500.a.C..até.o.século.V)................................................ 174Idade.Média.(do.século.V.ao.século.XV)........... 175Renascimento.(do.século.XIV.a.meados.do.século.XVII)................................... 176
+ Física – Rotação da Terra – Argumentos de Copérnico ..........................177
Idade.Moderna.(séculos.XV.a.XVIII)................. 178Conexões – Elipse .......................................178
Idade.Contemporânea(do.século.XIX.até.hoje)................................... 179
Conexões – Mecanicismo ...........................180Leis de Kepler .............................................. 181
Primeira.Lei.de.Kepler.(Lei.das.Órbitas)............ 181Segunda.Lei.de.Kepler.(Lei.das.Áreas).............. 181Terceira.Lei.de.Kepler.(Lei.dos.Períodos)........... 182
Conexões – Estações do ano ......................184Lei da Gravitação Universal ......................... 184
Campo.gravitacional........................................ 186Órbitas.e.satélites............................................ 189
Conexões – Lixo espacial ............................190Modelo cosmológico atual ......................... 192
A.gravitação.segundo.Einstein......................... 192Espaço da tecnologia – Corridaespacial .......................................................193
Teoria.do.Big.Bang.......................................... 194Conexões – Mitos da criação ......................196Investigação científica – Crateras lunares .........................................200
Unidade 3
Leis da conservação7. Energia e trabalho ................................ 226
Conexões – Pobreza energética .................228+ Física – O que é energia? ........................230
Trabalho de uma força ............................... 231Trabalho.de.uma.força.constante.................... .232Trabalho.de.uma.força.variável........................ 233
Viagem no tempo – Um pouco da história da energia ................................234
Trabalho e energia cinética ......................... 236Energia cinética ........................................... 237
+ Física – Inércia circular ............................237Trabalho da força-peso e energiapotencial gravitacional ................................ 238
+ Física – O trabalho do pesoe a trajetória ..............................................240+ Física – Velocidade de escape .................242
Trabalho da força elástica e energia potencial elástica .......................... 243Potência .................................................... 244
Investigação científica – Calcule sua potência ao subir escadas ....................246
Rendimento.................................................... .247Espaço da tecnologia – Selo Procel de economia de energia ..................248
Energia mecânica ........................................ 248
Sistemas.conservativos.e.dissipativos............... 249Princípio.da.Conservação.da.Energia.Mecânica............................................ 249Dissipação.da.energia.mecânica..................... .251
8. Impulso e quantidade de movimento ................................................261
Quantidade de movimento .......................... 262 Investigação científica – Perícia de acidentes de trânsito .................264
Impulso de uma força .................................. 265Conexões – Artes marciais e impulso .........267
Teorema do impulso .................................... 267Conservação da quantidadede movimento ............................................. 269
Viagem no tempo – Momentume vis viva .....................................................271
Choques mecânicos ..................................... 274Choque.inelástico............................................ 277Choque.perfeitamente.elástico......................... 277
Descobertas e invenções – A determinaçãoda massa do nêutron ..................................278
Choque.parcialmente.elástico......................... .279Investigação científica – Coeficiente de restituição ..........................280Espaço da tecnologia – A carroceria dos carros e a célula de sobrevivência ........................281
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Unidade 4
Estática e Fluidos9. Estática ................................................. 300
Estática do ponto material .......................... 301Centro de gravidade .................................... 303
Investigação científica – Centro de gravidade ...................................................304+ Física – Centro de massae movimento ..............................................305Conexões – O equilíbrio nos esportes e na dança ...................................306
Estática do corpo extenso ........................... 307Torque ou momento de uma força .............. 307
Investigação científica – O ato de levantar e o equilíbrio do corpo extenso .................309
Casos.particulares.do.torque.ou.momento.de.uma.força.................................. .309Alavancas........................................................ 311Biomecânica.................................................... 313
10. Fluidos ................................................ 318Densidade ................................................... 319
Conexões – Densidade e combustíveis ...............................................321
Pressão ........................................................ 321
Pressão.atmosférica......................................... 322Investigação científica – Pressão atmosféricaConexões – Pressão arterial .......................324
Teorema.de.Stevin........................................... 325Conexões – Pressão de líquidos e edifícios .....................................329Espaço da tecnologia – Eclusas ..................330
Princípio de Pascal ...................................... 331Investigação científica – Pressão e flutuação ....................................331
Aplicação.do.Princípio.de.Pascal.–.prensa.hidráulica............................................. 332
Empuxo ....................................................... 334Peso.aparente................................................. 335
Conexões – Física na cozinha .....................336Condições.para.um.corpo.afundar.ou.flutuar.em.um.fluido................................... 336
Descobertas e invenções brasileiras – O balão de ar quente ..................................337Viagem no tempo – Dirigível de Hindenburg .............................340+ Física – Hidrodinâmica ............................341
Símbolos utilizadosO.projeto.gráfico.atende.aos.objetivos.da.coleção.de.diversas.formas.. Ilustrações,.diagramas.e.figuras.
contribuem.para.a.construção.correta.dos.conceitos.e.estimulam.um.envolvimento.ativo.com.temas.de.estudo..Sendo.assim,.fique.atento.aos.seguintes.ícones:
. Coloração.artificial.
. Fora.de.proporção.
. Imagem.microscópica.
. Imagem-fantasia.