Maurício Pietrocola (Coord.)
Doutor em Epistemologia e História das Ciências Exatas e das Instituições Científicas, mestre em Ciências: Ensino de Física e licenciado em Física. É também professor de Ensino Superior.
Ler maisMaterial de divulgação – versão em processo de avaliação.
Obra desenvolvida para docentes que valorizam atividades práticas, promovem a interação entre estudantes e buscam novas metodologias. O enfoque CTS (Ciência, Tecnologia e Sociedade) é ideal para engajar os adolescentes na análise lógica de fatos e consequências.
CAPÍTULO 1
Representação, descrição e previsão de movimentos
Relógios e réguas: medindo tempo e espaço
Ciência por dentro
A medida do tempo e os eventos cíclicos da natureza
Movimento e padrões na natureza
Corpo extenso e ponto material
Por onde andei
Taxa de variação e velocidade
Taxa de variação no tempo: a lógica das medições dos movimentos
Ciência por fora
Velocidade da internet e justiça social
Velocidade média como uma taxa de variação
Posição, variação do espaço
e distância percorrida 23
Recapitule 25
Movimento que se mantém
Função horária do movimento uniforme
Velocidade média e acidentes de trânsito
Movimentos que variam
Plano inclinado de Galileu e o surgimento da Cinemática como conhecemos
Equações do movimento uniformemente variado
Movimento vertical livre
A aceleração da gravidade terrestre calculada
com auxílio de um cronômetro acústico
Movimentos em duas dimensões e independência das direções perpendiculares entre si
Noção de força
Representando forças
Força e movimento com uma torre de blocos
Princípios da Dinâmica
Inércia
Evolução do conceito de inércia
Relação entre inércia e aceleração
Forças sempre em pares
Forças mais comuns
Peso
Força normal
Força de tração
Força de atrito
Força elástica: um caso de força dependente da posição
Recapitule
Equilíbrio de corpos extensos
Centro de massa e tombamento
Centro de massa e tombamento de uma pilha de livros
Torque
Equilíbrio e arte circense
Líquidos em equilíbrio estático
Massa específica
Densidade
Pressão
Pressão hidrostática
Empuxo
Recapitule
Planeje e resolva
Enem e vestibulares
CAPÍTULO 5
Conversão, transferência e conservação de energia
Tipos e fontes de energia
Trabalho
Transporte de carga e trabalho realizado por animais
Cálculo do trabalho mecânico
Trabalho realizado e sua representação gráfica
Aparelhos da academia e trabalho mecânico
Trabalho e energia mecânica
Trabalho e energia cinética
Trabalho e energia potencial
Princípio de conservação da energia mecânica
Analisando a conservação da energia por meio de videoanálise
Recapitule
Acidentes de trânsito
Momento linear
Impulso
Princípio da conservação do momento linear
Ciência por dentro
Colisões com videoanálise
Tipos de colisão
Temperatura
Termômetros e a vida na corda bamba
Medidas de temperatura
A lei zero da Termodinâmica
Construindo um termômetro simples
Escalas termométricas
A escala absoluta de temperatura
Dilatação e contração térmicas
Dimensionamento de juntas em acabamento de pisos e fachadas
Dilatação linear
Dilatação superficial e volumétrica
Troca de energia térmica: a calorimetria
Processos de transferência de calor
Capacidade térmica e calor específico
Trocas de calor em um calorímetro
Mudança de estado físico
Rios voadores
Origens históricas da Termodinâmica
Uma máquina desencadeia uma revolução
Transformações gasosas
A equação de estado dos gases ideais
Equação geral das transformações gasosas
Transformações notáveis
Contribuições ao estudo dos gases
Mudanças de fase por mudanças de pressão: os diagramas de fase
O balão que empurra
Trabalho de um gás
Primeira lei da Termodinâmica
A equação de estado dos gases ideais
Segunda lei da Termodinâmica
Entropia ou a desordem inevitável do Universo
Recapitule
Planeje e resolva
Enem e vestibulares
CAPÍTULO 9
Ondas
Fundamentos da ondulatória
Um universo que vibra
Características das ondas
Equação fundamental da ondulatória
Visão cromática
Percepção das cores
Espaço RGB de cor
Ciência por dentro
Analisando um LED RGB
Temperatura de cor
O som das coisas
A onda sonora
Características do som
Fones de ouvido e riscos à saúde
Outros fenômenos ondulatórios
Ondas estacionárias
Carrossel de imagens
Construindo um instrumento musical de tubos
Recapitule
Fenômenos ondulatórios bidimensionais
Reflexão de ondas bidimensionais
Ecolocalização humana
Refração de ondas bidimensionais
Diagnóstico por imagem de ultrassonografia
A formação da imagem ultrassonográfica
Difração de ondas
Padrões de Interferência
Difração, interferência e mulheres na ciência!
Diagnóstico por imagens e ondas eletromagnéticas
Raios X e tomografia
Ressonância e exame de ressonância magnética
Recapitule
Espectro eletromagnético
Ondas de diferentes frequências, mas de mesma natureza
Onda eletromagnética: de uma teoria a um experimento
Emissão e recepção de ondas eletromagnéticas: nasce o rádio
Captando e sintonizando ondas eletromagnéticas com um
rádio de galena
Polarização
Telecomunicações de um lado a outro do globo
RFID e NFC: telecomunicações à curta distância
Recapitule
Planeje e resolva
Enem e vestibulares
CAPÍTULO 13
Geração, transmissão e consumo de eletricidade
De onde vem a eletricidade?
Usinas geradoras de energia
Fontes de energia, matriz elétrica e matriz energética
Transmissão de energia elétrica
Evolução da transmissão
Como ocorre essa transmissão?
Consumo de energia elétrica
Quanta energia elétrica consumimos?
Recapitule
Circuitos elétricos
Corrente elétrica
Corrente alternada e corrente contínua
Tensão elétrica
Resistência elétrica
Resistividade
Condutores e isolantes
Supercondutores
Primeira lei de Ohm
Como medir a tensão, a corrente e a resistência?
Resistores ôhmicos e não ôhmicos
Potência elétrica e a primeira lei de Ohm
Geradores e receptores elétricos
Símbolos de componentes nos circuitos elétricos
Tipos de ligação em circuitos
Associação em série
Associação em paralelo
Associação mista
Investigando as ligações nos circuitos elétricos
Recapitule
Magnetismo
Ímãs e polos magnéticos
Investigando propriedades magnéticas
Campo magnético
Processos de imantação
Desmagnetização
Algumas aplicações do magnetismo
Fenômenos naturais que envolvem o magnetismo
Aplicações tecnológicas do magnetismo
Carrossel de imagens
Recapitule
Fenômenos naturais que envolvem o magnetismo
Aplicações tecnológicas do magnetismo
Carrossel de imagens
Recapitule
Eletricidade e magnetismo interligados
O experimento de Oersted
Campo magnético gerado ao redor de um fio
Direção e sentido do campo magnético induzido
Lei de Biot-Savart
Realização do experimento de Oersted
Indução eletromagnética
Fluxo magnético
Lei de Faraday-Lenz
O sentido da corrente elétrica induzida
Aplicações da indução eletromagnética
Geração de energia nas usinas
Magnetismo pelo olhar microscópico
Ondas eletromagnéticas à luz da indução eletromagnética
Recapitule
Planeje e resolva
Enem e vestibulares
CAPÍTULO 17
Gravitação
Movimentos circulares e rotações
Cinemática das rotações
Gravitação universal
Força gravitacional
Gravidade terrestre e risco associado a lixo espacial
Campo gravitacional
A primeira medição do raio da Terra
Órbitas
Leis de Kepler
Recapitule
Formação estelar
Fusão nuclear nas estrelas
Tempo de vida das estrelas
Diagrama de Hertzsprung-Russell
Evolução estelar
Anãs marrons
Anãs brancas
Estrela de nêutrons
Buracos negros
Estrelas e a formação química do Universo
Cecilia Payne e as computadoras de Harvard: As mulheres que desvendaram o segredo das estrelas
Recapitule
Modelos cosmológicos
Evolução dos modelos cosmológicos
Mitos da criação e a Cosmologia
Modelo Padrão da Cosmologia
Teoria do Big Bang e a expansão do Universo
Big Bang e a nucleossíntese primordial
Big Bang e a radiação cósmica de fundo
Expansão acelerada do Universo, a energia escura e a matéria escura
A tensão de Hubble, ou a constante que não é uma constante
Recapitule
Fundamentos de Óptica Geométrica
Característica dos meios de propagação da luz
Câmera escura e observação segura de eclipses solares
Etnoastronomia
Reflexão da luz e telescópios newtonianos
Imagem e objeto em sistemas ópticos genéricos
Fundamentos da reflexão da luz
Espelhos planos
Espelhos esféricos
Refração da luz
Fundamentos da refração da luz
Lentes esféricas
Telescópio de Galileu, história e construção
Recapitule
Planeje e resolva
Enem e vestibulares
CAPÍTULO 21
Fenda dupla e o Princípio da Incerteza
Natureza da matéria
Natureza da luz
Concepções de Huygens e de Newton para a luz
O experimento da dupla fenda de Young
A volta do modelo corpuscular: o efeito fotoelétrico
A produção do conhecimento científico, os cientistas e seus contextos
Postulado de de Broglie
Princípio da Incerteza de Heisenberg
As cores ao longo da ciência
Recapitule
Postes de iluminação: Qual é a relação com a Física Moderna?
O que é o efeito fotoelétrico?
Problemas para explicar o fenômeno a partir da Física Clássica
O efeito fotoelétrico: um fenômeno quântico
Função trabalho
Equação do efeito fotoelétrico
Potencial de corte
Aplicações do efeito fotoelétrico
Células fotovoltaicas
Câmeras digitais
Eletroscópio e o efeito fotoelétrico
Recapitule
Pesquisa básica e pesquisa aplicada
Telas sensíveis ao toque
Telas resistivas
Telas capacitivas
Telas de ondas acústicas
Telas infravermelhas
Microscópio eletrônico
Microscópio de varredura (MEV)
Microscópio de transmissão
Microscópio de varredura por tunelamento (MEVT)
Pesquisadoras da UnB destacam-se em prêmio de fotografia científica
Prêmio Nobel em Física de 1986
Janine Benyus: Quando você entra em uma floresta, cada organismo é um laboratório
Recapitule
Física de Partículas
O Modelo-padrão da Física de Partículas
A constituição da matéria e os férmions
As forças fundamentais e os bósons
Contribuições do Modelo-padrão para a compreensão do Universo
Aceleradores de partículas
Uma breve história da Web
Origens: os primeiros dias do CERN
Recapitule
Planeje e resolva
Enem e vestibulares
Material de apoio
Gabarito
Referências comentadas
Doutor em Epistemologia e História das Ciências Exatas e das Instituições Científicas, mestre em Ciências: Ensino de Física e licenciado em Física. É também professor de Ensino Superior.
Ler maisDoutor em Educação e mestre em Ensino de Física, licenciado em Física e professor do Ensino Superior e pós-graduação.
Ler maisMestre em Ciências e licenciada em Física, é professora de Física do Ensino Médio.
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