UNIDADE 1 | Força e movimento
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
CAPÍTULO 1
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
CAPÍTULO 2 | Padrões matemáticos dos movimentos uniforme e uniformemente variado
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
CAPÍTULO 3 | Ação das forças e dinâmica dos movimentos
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
CAPÍTULO 3 | Ação das forças e dinâmica dos movimentos
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
CAPÍTULO 4 | Equilíbrio de sólidos e de líquidos
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
CAPÍTULO 4 | Equilíbrio de sólidos e de líquidos
Densidade
Pressão
Pressão hidrostática
Empuxo
Recapitule
Planeje e resolva
Enem e vestibulares
UNIDADE 2 | Energia e princípios da conservação
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
CAPÍTULO 5
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
CAPÍTULO 6 | Momento linear: um outro princípio da conservação
Acidentes de trânsito
Momento linear
Impulso
Princípio da conservação do momento linear
Ciência por dentro
Colisões com videoanálise
Tipos de colisão
CAPÍTULO 7 | Trocas e transferência de calor
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
CAPÍTULO 7 | Trocas e transferência de calor
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
CAPÍTULO 8 | Máquinas térmicas e os princípios termodinâmicos
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
CAPÍTULO 8 | Máquinas térmicas e os princípios termodinâmicos
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
UNIDADE 3 | Ondulatória
CAPÍTULO 9
Ondas
Fundamentos da ondulatória
Um universo que vibra
Características das ondas
Equação fundamental da ondulatória
Visão cromática
Percepção das cores
CAPÍTULO 9
Espaço RGB de cor
Ciência por dentro
Analisando um LED RGB
Temperatura de cor
CAPÍTULO 10 | Ondas, música e sistema auditivo
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
CAPÍTULO 11 | Ondas e diagnóstico por imagem
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
CAPÍTULO 11 | Ondas e diagnóstico por imagem
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
CAPÍTULO 12 | Ondas e telecomunicações
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
UNIDADE 4 | Interações eletromagnéticas
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
CAPÍTULO 14 | Circuitos elétricos
Circuitos elétricos
Corrente elétrica
Corrente alternada e corrente contínua
Tensão elétrica
Resistência elétrica
Resistividade
Condutores e isolantes
Supercondutores
CAPÍTULO 14 | Circuitos elétricos
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
CAPÍTULO 15 | Propriedades magnéticas
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
CAPÍTULO 15 | Propriedades magnéticas
Fenômenos naturais que envolvem o magnetismo
Aplicações tecnológicas do magnetismo
Carrossel de imagens
Recapitule
CAPÍTULO 16 | Fenômenos eletromagnéticos
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
CAPÍTULO 16 | Fenômenos eletromagnéticos
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
UNIDADE 5 | Evolução e funcionamento do Universo
CAPÍTULO 17
Gravitação
Movimentos circulares e rotações
Cinemática das rotações
Gravitação universal
Força gravitacional
Gravidade terrestre e risco associado a lixo espacial
Campo gravitacional
CAPÍTULO 17
A primeira medição do raio da Terra
Órbitas
Leis de Kepler
Recapitule
CAPÍTULO 18 | Formação e evolução das estrelas
Formação estelar
Fusão nuclear nas estrelas
Tempo de vida das estrelas
Diagrama de Hertzsprung-Russell
Evolução estelar
Anãs marrons
Anãs brancas
CAPÍTULO 18 | Formação e evolução das estrelas
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
CAPÍTULO 19 | Expansão do Universo
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
CAPÍTULO 20 | Aparelhos de observação do céu e óptica geométrica
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
CAPÍTULO 20 | Aparelhos de observação do céu e óptica geométrica
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
UNIDADE 6 | Física Moderna
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
CAPÍTULO 21
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
CAPÍTULO 22 | O efeito fotoelétrico
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
CAPÍTULO 22 | O efeito fotoelétrico
Aplicações do efeito fotoelétrico
Células fotovoltaicas
Câmeras digitais
Eletroscópio e o efeito fotoelétrico
Recapitule
CAPÍTULO 23 | Aplicações tecnológicas da Física Moderna
Pesquisa básica e pesquisa aplicada
Telas sensíveis ao toque
Telas resistivas
Telas capacitivas
Telas de ondas acústicas
Telas infravermelhas
Microscópio eletrônico
CAPÍTULO 23 | Aplicações tecnológicas da Física Moderna
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
CAPÍTULO 24 | Partículas elementares
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
CAPÍTULO 24 | Partículas elementares
Origens: os primeiros dias do CERN
Recapitule
Planeje e resolva
Enem e vestibulares
Material de apoio
Gabarito
Referências comentadas