Física 3° Ano

Volume 1

Página 3

1- Resposta pessoal.

Página 4

2- Resposta pessoal.

3- Resposta pessoal.

4- Não.

5- Elétrico: Chuveiro
Tecnológico: Computador, Celular

Página 05

1. Sala, Quarto, Cozinha e a lavadeira

2. Não

3. Chuveiro | Aspirador de pó
Dvd | geladeira
Carregador | Tv

Refletindo sobre eletricidade

1. não, seria o fim do mundo, sem água, luz ... não da pra viver!

2. resposta pessoal

3. A função, cada aparelho trás conforto para mim.

Página 06

4. a) motor

b) comunicador

c) fonte

d) motor

Pág. 6

Leitura e análise de texto

Identifique outros sentidos, além da visão,que produzem impulsos,elétricos no corpo humano.

Praticamente todos os outros sentidos produzem e transmitem impulsos elétricos no corpo humano em seu sistema nervoso. Audição e sistema vestibular (equilíbrio), paladar, olfato, tato (mecanoreceptores, termo receptores e terminações nervosas livres, ou seja, pressão, entrada e saída de calor e dor), e a propriocepção (sentido que diz ao nosso corpo que ele está no local que está).

você aprendeu?

1. " A vida é tão bela, bela quanto a luz que clareia o meu ser,
as comunicações são meios que nos mostra o entender "

Página 07

2. a) Chuveiro, ferro de passar, aquecedor e torradeira

b) furadeira, batedeira, liquidificador, lavadeira e secador

c) televisão, radio, computador e telefone

d) pilha, aquecedor elétrico, bateria e dínamo.

Página 8

Lição de casa

1- ferro de passar , chuveiro

motores: furadeira,geladeira

comunicação :televisão

fonte : pilha , bacia

outros : lâmpadas

Página 9

1) Para o consumidor saber sobre o rendimento, condições de uso correto na rede
elétrica.

2) O funcionamento ficará comprometido, Ex:se atenção for de 200w ligar um aparelho
de 110w o mesmo irá queimar.

Pagina 9

Aparelho- Televisão

Grandeza 1= 45 w

Grandeza 2= 110-220 v

Grandeza 3= 60Hz

Grandeza 4=

Aparelho- Secador de cabelo

Grandeza 1= 1900 w

Grandeza 2= 110 v

Grandeza 3= 50-60Hz

Grandeza 4=500g

Aparelho-Chapinha de cabelo

Grandeza 1= 36-41 w

Grandeza 2= 110-220 v

Grandeza 3= 50-60Hz

Grandeza 4=210°C

Aparelho-Chuveiro

Grandeza 1= 5500/6800 w

Grandeza 2= 127-220 v

Grandeza 3= 60Hz

Grandeza 4=3,1/5,01 min

Aparelho-Computador

Grandeza 1= 500 w

Grandeza 2= 127 v

Grandeza 3= 60Hz

Grandeza 4=

Página 10

3) Volts,watts,freqüência,corrente elétrica
4) A,V,W,F
5) Não tenho
6) Sim.Os chuveiros 5.000w
7) Não tenho

Página 11

1) Tensão 220v,Potencia 4.400w,Disjuntor 24A
2) O chuveiro,pois a sua potencia é muito maior, e quanto maior a potencia maior o consumo.

Lição de Casa
1)CHUVEIRO>4.400w.2 HORAS = 8.800w
RÁDIO>20w.3 HORAS = 60 w
O que gasta mais é o chuveiro, pois sua potencia é maior

2)Eletricidade é o fenômeno físico originado por cargas elétricas estáticas ou em movimento e por sua invenção.

Página 13

1- O BRILHO FICA MENOS INTENSO E MAIS FRACO.

2- SIM,POIS SUAS CORRENTES SE DIVIDEM IGUALMENTE PARA LAMPADA.

3- A LAMPADA SE APAGA PQ INTERROMPE A CORRENTE

4- AO SE DESTARRACHAR AS LAMPADAS E RETIRA-LAS,OBSERVA-SE A INTENSIDADE DA LUZ

Página 14

1-NADA,PQ NO CIRCUITO PARALELO A TENSÃO É IGUAL PARA TODAS AS LAMPADAS

2-NADA,ACONTECE A MESMA COISA,POIS A TENSÃO É IGUAL PARA TODAS.

3-ATRAVES DE UM CIRCUITO PARALELO

1- AUMENTA ATÉ O LIMITE DELA

2- COM A MONTAGEM DE UM CIRCUITO EM SERIE OU UMA VOLTAGEM MAIO

Página 14

observe e responda:

1-não, porque as três lâmpadas são dependentes e casa uma lâmpada tem sua corrente.

2-não acontece nada porque cada lâmpada tem sua corrente.

3-porque é um circuito feito em ligação em paralela.

observe e responda

1-vai aumenta a corrente,e a luminosidade e a tensão.

2-porque aumenta a tesão aumenta a luminosidade e corrente.


Página 15

ex 1- potencia,tensão e corrente
2- P=U.i
3-queimaria
4- U= 127v
5500w+1200w+900w= P= 7600w

P=U.i
7600=127.i
i=7600/127
i=aproximadamente 60A

porque o disjuntor,provavelmente era de 50A. Já q passou,ele desarmou.

Página 16

ex 2- U=127 v
100w+150w= P=250w
i?
P=U.i
250=127.i
i=250/127
i=aproximadamente 2A

3- P=U.i
P=110.15
P=1650w

Pferro=1650-150
Pferro=1500w

4- carga elétrica

5-em serie,se queimar um circuito,nenhum outro funcionaria.

Página 16

1) Corrente= Passagem ordenada de elétrons (carga elétrica)

Tensão= A voltagem que o aparelho é ligado

Resistência= "Dificuldade" no deslocamento de carga.

3) C

4) Carga elétrica

5) Em série, se queimar um circuito, nenhum outro funciona.

Página 17

ex 3a- P=U.i
60=120.i
i=60/120
i=0.5 A

Página 18

4- E

5- Potência, tensão e corrente.

6- a) Corrente elétrica: Ampere (A)

b) Tensão elétrica: Volts (v)

c) Resistência elétrica: OHM

d) Ampere hora: (Ah)


7- Série -> Corrente baixa, se um aparelho queimar os outros param de funcionar.

Paralelo -> Corrente alta, se um aparelho queimar os outros continuam funcionando.

8- Paralelo, porque se um aparelho queimar os outros continuam funcionando

Página 19

9- Potência é a grandeza que define o gasto de energia.

Pot= U . i


10 - U= R . i

Página 20

1-sim,é uma sensação ruim

2-é uma corrente elétrica passando pelo corpo

3-porque a borracha é um isolante elétrico ,ela interrompe a passagem
da corrente

4-sim,depende da intensidade do choque pode sofre queimaduras ,parada cardíaca ,
ou até morrer

5-não conheço

6-fase:fio por onde passa eletricidade
neutro:onde não há corrente

Página 21

7- desligar os disjuntores e usar equipamento de segurança como botas de borracha

8-o que provoca é a tensão e o que causa danos é a corrente

Pagina 21

1. Porque a água é um condutor de eletricidade

Pagina 22

2.Condutividade, meio de transporte da eletricidade etc

3. Os cabos isolantes geralmente são feitos de plástico, sendo assim funcionam como isolantes não conduzindo eletricidade, evitando choque.

4. Provavelmente alguma parte do corpo dele desprotegida entrou em contato com a fiação elétrica

5.Dor, espantos, perda de controle muscular e possivelmente até a morte!

Página 24

1) Se a bitola for grossa o comprimento deverá ser maior.

2) Porque se a bitola aumentar, a distância também aumentará.

Página 25

3) Pode acontecer acidentes, como por exemplo, danificar o aparelho.

4) Mais fácil.

5) Diminui.

6) Quando a bitola é maior a resistência diminui e vice-versa.


PÁGINA 30 e 31

1- aumento no valor a ser cobrado.

2- por causa dos impostos.

3- 27,0 kw

4- R$ 70,20w

5- tirar os aparelhos da tomada, apagar as luzes, etc.

6- é a primeira medida de trabalho.

LIÇÃO DE CASA

resposta pessoal :)

Volume 2

Página 4

Questão 1

1) Não, a posição será determinada em função do campo magnético do imã e do campo magnético terrestre. 

Página 5

Questão 2

2) Sim, é possível fazer previsões. Se inverte de um lado, inverte também do outro.

Volume 3
(em breve)

Volume 4

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 1

A MATÉRIA EM UMA PERSPECTIVA HISTÓRICA

Página 4

Professor, as respostas e orientações relativas a esta atividade estão no Caderno do

Professor, página 11.

Páginas 4 - 5

1. Para alguns filósofos gregos, os elementos fundamentais da natureza são o fogo, a

terra, a água e o ar, e cada substância material é composta deles. Um pedaço de

madeira contém o elemento terrestre (e por isso é pesado e sólido), o elemento

aquoso (e, por isso, ao ser aquecido, expele primeiro a umidade), assim como o ar

(fumega) e o fogo (emite chamas quando queima). As proporções desses elementos

determinam a espécie de madeira, suas propriedades e, consequentemente, a

“intensidade” dos fenômenos de mudança.

2. A ideia de átomo teve seu início na Grécia Antiga com os filósofos Leucipo e

Demócrito, que ficaram conhecidos como atomistas. Ao longo da idade média a ideia

de átomo foi praticamente abandonada no mundo Cristão Ocidental, sendo retomada

Na no século XVII por diversos cientistas.

Página 6

1. A ideia é que o aluno faça uma pesquisa identificando nomes de filósofos ou

cientistas dos séculos XVI e XVII. Alguns nomes podem ser:

•

Giordano Bruno (1548 - 1600)

•

Nicolau Copérnico (1473 - 1543)

GABARITO

•

Leonardo da Vinci (1452 - 1519)

•

Galileu Galilei (1564 - 1642 )

•

William Gilbert (1544 - 1603)

•

Francis Bacon (1561 - 1626)

•

René Descartes (1596 - 1650)

2. A ideia é que o aluno identifique em suas pesquisas, nomes de cientistas que fizeram

trabalhos relevantes ao longo do século XX, até os nossos dias. Alguns exemplos

são: 1. Os transistores - componente eletrônico que são a base de toda a computação

atual - inventado por três cientistas: John Bardeen, Walter Houser Brattain e William

Bradford Shockley; 2. A estrutura do DNA − James Watson e Francis Crick; 3. pílula

anticoncepcional − Luis E. Miramontes.

Caderno do Aluno

Física – 3a série – Volume 4

GABARITO

Caderno do Aluno

Física – 3a série – Volume 4

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 2

A CIÊNCIA NO BRASIL

Cientistas brasileiros

Página 7

Professor, as respostas e orientações relativas a esta atividade estão no Caderno do

Professor, página 15.

Páginas 7 - 10

1. Lattes participou da detecção do píon, utilizando tanto raios cósmicos como

aceleradores de partículas. Sua grande contribuição se deu na identificação do

composto bórax, que aumentava o tempo de retenção das imagens e viabilizava o uso

de filmes para longas exposições, necessárias para detecção da passagem das

partículas.

2. Lattes foi levado à Universidade de Bristol por Giuseppe Occhialini, que, por sua

vez, já havia trabalhado com Powell na instituição inglesa. Occhialini fez a indicação

de Lattes a Powell, que o convidou para trabalhar em Bristol.

3. É o processo no qual um núcleo instável emite radiação e se transforma

possivelmente em outro núcleo.

4. O méson π interage com as partículas do ar atmosférico, gerando outras partículas.

Por conta da maior altitude, o ar atmosférico é mais rarefeito no topo do Monte

Chacaltaya do que nos Pirineus. Dessa forma a probabilidade de um méson π não

interagir com outras partículas e pode ser detectado, é maior na Chacaltaya do que

nos Pirineus. Isso explica o sucesso do experimento em maiores altitudes .

5. MeV é uma unidade de energia − 1 MeV corresponde à energia que um elétron

adquire quando passa por uma diferença de potencial de 1 milhão de volts. Dizemos

megaelétron-volt e, na linguagem científica, escreve-se 106 eV, que equivale a

1,6 × 10-13 J (joules).

GABARITO

Caderno do Aluno

Física – 3a série – Volume 4

Página 10

1. Inicialmente é preciso considerar o fato de Lattes ter trabalhado com Occhiliani no

Brasil, e deste último ter reconhecido o potencial do jovem físico. Outro fator

importante foi o esforço de guerra inglês, que gerou a necessidade de busca de

pesquisadores para a Inglaterra. Finalmente, o contexto de pesquisa dos píons

requeria o desenvolvimento de filmes, área de pesquisa na qual Lattes era

especialista.

2. Os filmes eram utilizados para registrar a trajetória dos raios cósmicos. Lattes

desenvolveu outros filmes que permitiram a detecção do méson π − que é uma

partícula resultante da interação dos raios cósmicos com a atmosfera.

Página 11

a) Padre Bartolomeu Lourenço de Gusmão nasceu em Santos (SP), em 1685, e

ficou famoso por ter inventado o primeiro aeróstato, um tipo de aeroplano mais leve

do que o ar. Balões e dirigíveis são modelos de aeróstatos.

b) Roberto Landell de Moura nasceu em Porto Alegre (RS), em 1861, e

notabilizou-se por ser pioneiro em transmitir a voz humana por radiotransmissão.

c) Mario Schenberg nasceu na cidade do Recife (PE), em 1914, e morreu em São

Paulo, em 1990. Foi físico, político e crítico de arte. Como físico-teórico publicou

trabalhos em diversas áreas da física como Mecânica Quântica, Relatividade,

Termodinâmica e Matemática. Foi professor na Universidade de São Paulo e

trabalhou com muitos físicos eminentes de sua época, como José Leite Lopes, César

Lattes, George Gamow e outros.

2. O méson é uma família de partículas que inclui o píon л+, píon л- e píon л0. A massa

dessas partículas é de aproximadamente 2,3 × 10-28 kg, e a carga elétrica pode ser +e,

-e e zero. Essas partículas só podem existir durante um tempo muito curto, e decaem

em múons, depois de, em média, um bilionésimo de segundo. Daí a dificuldade de

sua detecção.

GABARITO

Caderno do Aluno

Física – 3a série – Volume 4

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 3

NOVAS PARTÍCULAS NO CENÁRIO DA FÍSICA

Descobrindo novas partículas

Páginas 12 - 13

Professor, as respostas e orientações relativas a essas atividades estão no Caderno do

Professor, página 18.

Páginas 14 - 15

Comparando as trajetórias dos decaimentos com as figuras da página 47 do Caderno,

concluí-se o seguinte:

GABARITO

Caderno do Aluno

Física – 3a série – Volume 4

GABARITO

Caderno do Aluno

Física – 3a série – Volume 4

Páginas 16 - 17

1. Ao atravessar um líquido superaquecido, as partículas transferem parte de sua

energia para íons presentes neste líquido, resultando em ebulição e formação de

“bolhas”.

2. A força magnética resultante da interação da carga da partícula em movimento com o

campo magnético é sempre perpendicular à velocidade da mesma. Isso resulta em

uma aceleração centrípeta que tende a desviar a partícula. Essa aceleração é

inversamente proporcional à massa, devido à expressão: Fmag = m.acent ou acent =

Fmag/m. Conforme a partícula perde energia, sua distância em relação ao centro

diminui, realizando uma trajetória em espiral.

Página 18

1. Dentro de uma câmara de bolhas, uma partícula faz uma trajetória curva devido à

interação com o campo magnético. Como o campo magnético só interage com

partículas em movimento e com carga elétrica diferente de zero, a condição para que

GABARITO

isso aconteça é que a partícula possua carga elétrica. Para o campo magnético

perpendicular à velocidade, a expressão que relaciona o valor do raio de curvatura

mv
, onde r é o raio de curvatura; m a massa; v a velocidade; q, a carga; e B,
qB

é: r 

o campo magnético.

2. Não. Para que as partículas possam ser detectas elas devem ter cargas elétricas para

que possam ionizar o ar, deixando atrás de si um rastro.

Caderno do Aluno

Física – 3a série – Volume 4

GABARITO

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 4

TRANSFORMAÇÕES DE PARTÍCULAS

Caderno do Aluno

Física – 3a série – Volume 4

O mundo das partículas e as leis de conservação

Páginas 18 - 19

Professor, as respostas e orientações relativas a essa atividade estão no Caderno do

Professor, página 25.

a) A carga total no início da reação é o zero, pois há uma partícula positiva e outra

negativa. No final há duas partículas neutras, o que resulta em carga total também

nula. Assim, a reação está de acordo com a conservação da carga.

b) No início há uma carga positiva e uma carga neutra. No final uma carga negativa e

outra neutra. Assim não há conservação.

c) No início temos duas cargas neutras e no final uma carga positiva e uma negativa,

que dá um total neutro. Então há conservação.

d) No início há carga negativa e no final uma carga negativa e uma neutra. Há

conservação.

e) Há conservação, pois o total de carga é zero em ambos os lados da equação.

f) Não há conservação, pois em um dos lados temos carga nula e do outro carga

positiva.

g) Há conservação, pois em ambos os lados a carga total é nula.

Lei da Conservação da Quantidade de Movimento

Páginas 21 - 22

a) A energia de cada raio gama é 0,511 MeV/c2. Para haver conservação da

quantidade de movimento é preciso haver produção de dois raios gama.

GABARITO

b)

Caderno do Aluno

Física – 3a série – Volume 4

Página 22

1. Porque a Física das Partículas Elementares nos mostra que a massa pode se

transformar em a energia e energia pode se transformar em massa. Assim, como a

Lei da Conservação da Energia não pode ser aplicada em sua forma original, passa a

valer, então, a Lei da Conservação Massa-energia (a massa-energia se conserva).

2. Segundo o modelo-padrão, toda partícula tem sua antipartícula. Dada uma partícula,

obtém-se a antipartícula aplicando-se uma simetria nomeada conjugação de carga,

segundo a qual se inverte o sinal da carga elétrica (e dos números quânticos

internos). Outras grandezas, tais como massa e spin, permanecem iguais às da

partícula.

Página 23

1. Consultando-se a tabela da página 16 do Caderno do Aluno, vemos que a energia

equivalente à massa de repouso das partículas produzidas será igual a:

a) E   E    E  

E   105,7  105,7  211,4 MeV

b)    E p  E n  E 

E   938,3  939,6  139,6  2017,5 MeV

GABARITO

c)             

   139,6  493,7  1197,3  938,3  2768,9 MeV

Conclui-se que a energia presente no fóton deve ser maior do que os valores

calculados acima.

Caderno do Aluno



_

Física – 3a série – Volume 4

a) A vantagem de um motor baseado na reação matéria/antimatéria sobre outros

tipos de propulsores é que haveria apenas energia como produto da reação de

aniquilamento, sem geração de gases poluentes e perda de energia em outros

processos.

b) A reação de aniquilamento de hidrogênio e anti-hidrogênio pode ser escrito

como:

p+ + p– → γ + γ

c) Como visto na questão anterior, essa reação produz 1 876,6 MeV.

Considerando que 1 litro de gasolina pode produzir, por meio da combustão,

d)

3,6 × 106 J podemos fazer a seguinte comparação: 1 litro de hidrogênio/anti–

hidrogênio (na CNTP) deve ter 2,7 × 1022 núcleos, dessa forma, a energia produzida

pode ser calculada:

Observação: O valor do poder calorífico da gasolina pode ser consultado em livros

didáticos de química.

E = nº de reações x energia de reação

E = 2,7  10 22 1876,6 MeV  2,53  10 25 MeV
2

Como 1 MeV = 10 –13 J, temos:

E  2,53 × 1012 J

Comparando, temos:

E = hidrogênio/anti-hidrogênio  2,53 × 1012 J

E = gasolina  3,6 × 106 J. Dividindo-se as energias, concluímos que o combustível

hidrogênio/anti-hidrogênio pode produzir, aproximadamente, 700 mil vezes mais

energia do que a gasolina.

GABARITO

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 5

O MODELO DOS QUARKS

Caderno do Aluno

Física – 3a série – Volume 4

Gell – Mann e a ideia de quark

Páginas 23 -25

1. Porque, nesse caso, a soma das cargas não seria igual a +e (carga do próton), nem a

carga de cor poderia ser branca (a soma de duas cores primárias não resulta em

branco).

2. Entre outros motivos, pela impossibilidade de obter as antipartículas na forma

definida por Feynman.

3. Não, porque háatração entre prótons ocorre em virtude da interação forte que existe

entre os quarks. Como os elétrons são léptons não são sensíveis à interação forte, não

são formados por quarks e não poderiam se atrair como ocorre entre um par de

prótons.

Amarelo é complementar ao Azul

Magenta é complementar ao Verde

Ciano é complementar ao Vermelho

Montando partículas com quarks

Páginas 25 - 26

Professor, as orientações relativas a estas atividades estão no Caderno do Professor,

página 28.

1. Não. As partículas devem ter somente cargas elétricas de –2e até 2e, com valores

inteiros. Os quarks têm carga de  2 e ou  1 . A soma de qualquer combinação de 4
3
3

GABARITO

quarks não resulta em um múltiplo inteiro de e, dessa forma é impossível termos uma

partícula formada por 4 quarks.

2. Da mesma forma não poderíamos obter uma partícula de carga 3e pois, além de ter

carga variando entre –2e e 2e, teríamos que ter carga de cor branca.

3. Observe que para obter a carga elétrica é preciso somar os valores das cargas de cada

um dos quarks que compõe a partícula.

Caderno do Aluno

Física – 3a série – Volume 4

Página 29

De acordo com o princípio da conservação da carga, o “neutrino” deverá ter carga

nula.

GABARITO

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 6

ACELERADORES DE PARTÍCULAS: NOVAS PERSPECTIVAS
PARA O CONHECIMENTO

Caderno do Aluno

Física – 3a série – Volume 4

Novas descobertas em aceleradores de partículas

Páginas 30 - 32

Professor, as respostas e orientações relativas a essas atividades estão no Caderno do

Professor, página 33.

1. Em todos os textos fica evidente que o objetivo do acelerador de partículas é

investigar a constituição da matéria. As partículas que compõe o modelo padrão

serão investigadas por meio de colisões entre partículas com altas energias.

2. Um acelerador de partículas é uma máquina construída pelo homem para investigar a

natureza da matéria. Por meio da aplicação de campos elétricos e magnéticos de alta

intensidade, feixes de partículas subatômicas são acelerados a fim de causar choques

entre as mesmas. Como produto dos choques as novas partículas que surgem

constituem-se nos objetos de estudo.

Existem diversos tipos de aceleradores de partículas, entre eles podemos citar o Tubo

de Raios catódicos, os aceleradores lineares e os circulares.

3. Como dito na primeira questão, os aceleradores são utilizados para investigar a

constituição da matéria. Questões como os tipos de partículas existentes, sua cargas e

massas, além das condições necessárias para o surgimento de cada uma delas, são

algumas das questões investigadas pelos cientistas.

4. O sincrociclotron utilizado por César Lattes e Eugene Gardner acelerava partículas

com uma energia de 380 MeV, já o LHC promete conseguir energia da ordem de 14

TeV. Comparando a energia dos dois aceleradores, concluímos que o LHC é quase

37 mil vezes mais potente do que o antigo acelerador utilizado por Lattes.

GABARITO

Caderno do Aluno

Física – 3a série – Volume 4

Página 32

• Os aceleradores lineares são mais fáceis de serem construídos porque não precisam

provocar o movimento circular nas partículas através de campos magnéticos (ímãs).

Eles precisam apenas dos campos elétricos necessários para aumentar a velocidade

linear das partículas.

Páginas 33 - 34

1. Os aceleradores de partículas usam campos elétricos e campos magnéticos para

acelerar e guiar feixes de partículas carregadas. Um acelerador linear acelera

partículas em linha reta por meio de campos elétricos. - aceleradores de ciclos

(circulares), também chamados de ciclotrons, são bem mais eficientes do que os

lineares, pois, a cada volta, os campos elétricos instalados em posições estratégicas

impulsionam as partículas, aumentando-lhes a energia. Por esse motivo, precisamos

saber curvar a trajetória das partículas, o que se obtém por meio dos campos

magnéticos que guiam as partículas numa trajetória circular, de modo que sejam

aceleradas de novo, na volta seguinte. No entanto, uma das desvantagens dos

aceleradores de ciclos é a dificuldade de se construir eletroímas muito grandes e bem

controlados, o que não ocorre nos aceleradores lineares.

2. Para atingir energias mais elevadas nas colisões e conseguir produzir partículas e

condições cada vez mais elementares, desvendando, assim, os mistérios a respeito da

origem e constituição mais íntima da matéria.

Página 34

14
12
-19
a) E c  3,0 x 10 . 7,0 x 10 .1,6 x 10
E c = 3,4 x 10 8 J

GABARITO

m.v 2 4 x 10 5 . v 2
 3,4 x 10 8
=
b)
2
2
v = 10 17 m/s

EC 

Caderno do Aluno

Física – 3a série – Volume 4

v = 36 17 km/h

c) A velocidade dos prótons é praticamente a velocidade da luz. Podemos calcular o

período de rotação dos elétrons no acelerador:

27 x 103
= 9 x 10-5 s
3 x 108

T=

Podemos também calcular a carga total contida no feixe:

Q = 3,0 x 1014 . 1,6 x 10 -19

Q = 4,8 x 10 -5 C

Agora podemos calcular a corrente do feixe por:

Q
4,8 x 10-5
=
9 x 10-5
T
i  0,53 A

i =

GABARITO

Caderno do Aluno

Física – 3a série – Volume 4

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 7

OS MEIOS DE COMUNICAÇÃO

Páginas 35 - 36

1. O som é uma onda mecânica. Ondas mecânicas necessitam de meios físicos para se

propagar. No caso, ele se propaga pelo fio que une os copos.

2. O som da voz faz vibrar o ar dentro do copo, este, por sua vez, transmite a vibração

para o copo, que a transmite para o fio. Quando a vibração chega no outro copo,

ocorre o processo inverso, permitindo que a outra pessoa ouça.

3. Como a vibração se transmite do ar para o copo e, deste, para o fio, caso o fio esteja

frouxo ele não é capaz de transmitir a vibração. Se o furo não for pequeno o mesmo

pode ocorrer, a vibração pode não ser transferida de forma apropriada para o fio.

Páginas 37 - 38

• Vantagens – a transmissão digital pode reduzir os ruídos de comunicação e ser

menos suscetível a interferências, já que certos problemas de transmissão podem ser

resolvidos por softwares.

• Desvantagens – a transmissão digital transforma a informação original, que era

ondulatória, em algo diferente: combinação de (0) e (1). Com isto, perde-se parte da

informação.

Páginas 38 - 39

1. A qualidade na informação recebida.

2. O uso de um novo tipo de isolante, feito a base de vidro, porcelana, ebonite e que se

ajustava ao clima quente dos trópicos.

GABARITO

Caderno do Aluno

Física – 3a série – Volume 4

Página 39

1. SOS é o sinal enviado em situações de emergência. Quando enviado em código

Morse, consiste em três pontos (correspondentes à letra S), três traços

(correspondente à letra O) e novamente três pontos (• • • — — — • • •).A sigla SOS

parece não ter um significado em si, na verdade, trata-se de uma combinação de

sinais facilmente reconhecível numa transmissão em código morse, mesmo com

interferências. Em 1905 o Governo Alemão foi o primeiro país a utilizá-lo. Mais

tarde, em 1908, o sinal passou a ser reconhecido e adotado mundialmente. Este tipo

de sinal para pedir socorro foi utilizado até 1999, quando deixou de ser reconhecido

oficialmente pelos países que agora utilizam outros métodos de comunicação.

2. MP3 é uma abreviação de MPEG 1 Layer-3 (camada 3). Trata-se de um padrão de

arquivos digitais de áudio estabelecido pelo Moving Picture Experts Group (MPEG),

grupo de trabalho de especialistas de Tecnologia da Informação. Após a grandiosa

fama na Internet, o MP3 causou grande revolução no mundo do entretenimento.

Assim como o LP de vinil, o cassete de áudio e o CD, o MP3 se fortaleceu como um

popular meio de distribuição de canções. A questão-chave para entender todo o

sucesso do MP3 se baseia no fato de que, antes dele, uma música no computador era

armazenada no formato WAV, que é o formato padrão para arquivo de som em PCs,

chegando a ocupar dezenas de megabytes.

Na média, um minuto de música corresponde a 10 MB para uma gravação de som de

16 bits estéreo com 44,1 KHz, o que resulta numa grande complicação a distribuição

de músicas por computadores, principalmente pela internet. Com o surgimento do

MP3 essa história mudou, pois o formato permite armazenar músicas no computador

sem ocupar muito espaço e mantendo qualidade sonora das canções. Geralmente, um

minuto de música corresponde a cerca de 1 MB em MP3. O MP3 (MPEG-1/2 Audio

Layer 3) foi um dos primeiros tipos de arquivos a comprimir áudio com perda de

dados, com eficiência, de forma quase imperceptível ao ouvido humano.

GABARITO

Caderno do Aluno

Física – 3a série – Volume 4

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 8

TRANSISTORES: O OUVIDO ELETRÔNICO

Página 42

• Consulte exemplo no Caderno do Aluno na própria página 42.

Página 42

1. Existem materiais chamados semicondutores que, exceto quando expostos à luz de

certas frequências, não podem transmitir eletricidade, mas passam a poder fazê-lo

quando contaminados com certas substâncias.

dopagem. Há dois tipos de dopagem: o processo pelo qual inserimos um elemento

com um elétron a mais, chamado de dopagem tipo N (por ter um elemento a mais

negativo), e o processo no qual inserimos um elemento com um elétron a menos,

chamado de dopagem tipo P. Um transistor consiste na junção de materiais

semicondutores tipo P e tipo N. Para isso devemos fazer um “sanduíche” com esses

materiais. Por exemplo, podemos ter uma camada P, depois uma camada N e outra P,

chamado de transistor PNP, ou podemos fazer o contrário formando um transistor

NPN.

construção temos um tipo de material no qual controlamos muito bem a corrente que

passa por ele. Além disso, o dispositivo constituído de somente duas camadas, PN,

permite apenas a passagem de corrente em um sentido, o que permite construir um

retificador que transforma uma corrente alternada em contínua.

2. Professor, para essa atividade use a sugestão que foi apresentada no Caderno do

Professor, página 41, que atribui a cada letra do alfabeto um número.

Essa modificação chamamos de

É especial neste dispositivo o fato de que por meio deste processo de

GABARITO

Caderno do Aluno

Física – 3a série – Volume 4

Página 43

1. Banda de valência é a última camada eletrônica dos átomos, onde estão os elétrons

menos ligados. Banda de condução é o intervalo de energia superior à da banda de

valência. São nestas energias que se dá a condução elétrica.

2. Um chip de computador atual pode ter centenas de milhões de transistores. Nos anos

70, os chips tinham até em torno 1000 transistores. Nos anos 80 alcançavam 100.000

e hoje, como dito, chegam a ter centenas de milhões.

GABARITO

Caderno do Aluno

Física – 3a série – Volume 4

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 9

A INFORMAÇÃO E A TECNOLOGIA NA VIDA ATUAL

Páginas 44 - 45

Professor, as respostas e orientações relativas a essa atividade estão no Caderno do

Professor, página 43.

Página 46

1. Um processador de 32 bits é aquele que processa 32 informações paralelamente,

enquanto que o de 64 bits o faz de forma mais rápida, processando 64 informações

paralelamente por vez. A vantagem do processador de 64 bits em relação ao de 32

bits é sua velocidade de processamento de informações simultâneas.

2. Alguns aspectos das mídias digitais são:

Vantagens

Desvantagens

Possibilidade de armazenar grande quantidade Só podem ser acessadas através de máquinas

de informação em dispositivos cada vez

menores.

Possibilidade de armazernar vários tipos de

informação (textos, imagens, vídeos, sons etc). “apagadas” ou perdidas facilmente, em

(computadores, etc).

São suscetíveis a apresentar problemas, serem

Rapidez e facilidade nas pesquisas, criação,

edição e transmissão.

virtude de falhas nas máquinas ou por serem

armazenadas em dispositivos frágeis.

São menos acessíveis, ora pelo alto custo dos

equipamentos, ora pela linguagem técnica cujo

domínio é necessário para o seu uso.

GABARITO

Alguns aspectos das mídias em papel são:

Caderno do Aluno

Física – 3a série – Volume 4

Vantagens

Desvantagens

O único código cujo conhecimento é

necessário para o seu uso é o domínio da

língua escrita.

Não precisam de máquinas e energia elétrica

para serem usadas. Não são suscetíveis a

apresentar problemas, serem “apagadas” ou

perdidas facilmante.

Podem ser a opção mais acessível quanto aos

recursos necessários para o seu uso (papel).

Pesam e ocupam espaço.

Lentidão e pouca eficiência nos processos de

pesquisa, divulgação, edição e transmissão.

Comparadas às mídias digitais, armazenam

pouca informação.

Página 46

1. Em MP4, uma hora de vídeo é aproximadamente 120 MB (Megabytes) = 0,12 GB

(Gigabytes).

2. O princípio de armazenamento de dados em um disquete é através de um registro

magnético em sua camada magnética. No CD, o laser do gravador de CD cria na

superfície lisa do CD gravável microdepressões, que serão lidas como bits de

informação pelos aparelhos leitores de CD. No

armazenamento é através de memória flash, que

armazenar informação durante 10 anos.

pen drive, o princípio de

em condições ideais