Fontes de energia, destacando tipos, fontes e as formas de transformação

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Ciências da Natureza e suas 
Tecnologias - Ciências
Ensino Fundamental, 9º Ano
Fontes de energia, destacando tipos, 
fontes e as formas de transformação
Algumas curiosidades...
	Antes de responder, vamos fazer uma breve viagem no tempo e conhecer alguns conceitos fundamentais.
Como é “gerada” a eletricidade a partir da água nas hidrelétricas?
É possível converter um tipo de energia em outro qualquer?
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CIÊNCIAS, 9º ANO
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Viagem no tempo
O desenvolvimento do ser humano está intrinsecamente ligado aos tipos de energia a que teve acesso. O domínio sobre o fogo foi o primeiro grande passo para a humanidade. 
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 	O Carvão Mineral foi o combustível que impulsionou a Revolução Industrial. Foi ele quem alimentou as máquinas a vapor e, através destas, o homem conseguiu produzir produtos manufaturados em grandes quantidades, como tecidos, ferramentas e outras máquinas.
 	
	Por intermédio das máquinas a vapor, o homem reduziu o tempo de deslocamento entre cidades e países, através dos trens e navios.
Viagem no tempo
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 	No século XVIII, a energia elétrica passou a ocupar o espaço do carvão nos processos industriais.
 
	A energia elétrica era mais nobre que o carvão, pois sua conversão em outra forma de energia só era conseguida de forma muito eficiente.
Viagem no tempo
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	No final do século XIX, outro energético surge para mudar o mundo: o petróleo com o uso de seus derivados. 
Viagem no tempo
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Imagem: Yan Kennon / domínio público.
Imagem: Divulgação Petrobras / Abr / Creative Commons Attribution 3.0 Brazil.
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	No século XX, iniciou-se o uso em escala do Gás Natural. Ele tomou espaço do carvão nas termoelétricas, tornando-se o energético que mais cresce em utilização no mundo.
Viagem no tempo
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	Outro combustível do século XX é o Nuclear. Inicialmente como fonte de energia para a bomba atômica, depois teve sua utilização como combustível em Usinas Termonucleares. Muitos países utilizaram essa forma de energia como os EUA, França e Alemanha. Hoje, seu uso está sendo repensado.
Viagem no tempo
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Energia está em tudo que nos rodeia!
Nessas situações, associa-se Energia à saúde ou à atividade.
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Vou dormir para recuperar Energia para amanhã!
Hoje estamos cheios de Energia. Vamos Brincaaaaaar!
Acho que eu não estou legal. Estou sem Energia…
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Afinal, o que é ENERGIA?
Energia é a capacidade de realizar trabalho.
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FOTOSSÍNTESE: Processo natural de conversão de energia.
luz do sol
oxigênio
dióxido de carbono
água
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Fontes de Energia
Classificamos as Fontes de Energia em:
FONTES PRIMÁRIAS – Ocorrem livremente na Natureza. 
Ex.: Sol, água, vento, gás natural, petróleo bruto, etc.
FONTES SECUNDÁRIAS – São obtidas a partir de outras formas de energia.
Ex.: eletricidade, gasolina, petróleo.
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Fontes de Energia
As fontes de energia primárias podem ser:
 FONTES RENOVÁVEIS – Renovam-se continuamente na Natureza, sendo, por isso inesgotáveis.
 FONTES NÃO RENOVÁVEIS - Suas reservas se esgotam, pois o seu processo de formação é muito lento comparado ao ritmo de consumo que o ser humano faz delas.
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Fontes Renováveis de Energia
O Sol
	A energia provinda do Sol pode ser utilizada para produzir:
Calor: utilizando-se coletores solares.
Eletricidade: utilizando-se painéis fotovoltaicos.
O Vento
	Essa energia pode ser utilizada para produzir Eletricidade através de aerogeradores. 
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Imagem: Emijrp / GNU Free Documentation License.
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Fontes de Energia Renováveis
A Biomassa
	Consiste no aproveitamento da energia acumulada nos combustíveis e em plantas com elevado teor energético.
A Água
	Constroem-se barragens hidroelétricas para “produzir” Eletricidade.
Imagem: Hannu / domínio público.
Imagem: Chris Newman / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic.
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Fontes de Energia Renováveis
As Marés
	O aproveitamento dessa energia pode ser feito através de centrais elétricas que funcionam por ação da água das marés. A diferença entre os níveis de água da maré cheia e seca, são fatores determinantes para a “produção” de Eletricidade.
Os Gêiseres
	O calor proveniente do núcleo da Terra faz os jatos de água quente serem expelidos, podendo assim ser aproveitado para “produzir” Eletricidade.
Imagem: Beast from the Bush / GNU Free Documentation License.
Imagem: Janell Blose / domínio público.
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Fontes de Energia Não Renováveis
Essas formas de energia são combustíveis fósseis.
Uma parcela da eletricidade que utilizamos provém desses combustíveis, produzida em centrais térmicas, a partir do calor liberado pela queima deles, utilizados para moverem as turbinas das centrais.
Gás Natural
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Petróleo
Imagem: Thiagonegris / GNU Free Documentation License .
Carvão Mineral
Imagem: mattbuck / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.
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Fontes de Energia Não Renováveis
	Também se pode produzir Energia Elétrica nas centrais nucleares. 
Urânio
	Nessas centrais, a fonte de energia é normalmente o Urânio.
Imagem: USGS / domínio público.
Imagem: Autor desconhecido / domínio público.
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Formas de Energia
	Classificamos as Formas de Energia de acordo com os efeitos que ela produz:
EnergiaLuminosa – Energia associada à luz. Por exemplo, a luz de uma vela, de uma lâmpada, do sol, etc.
Energia Solar – Energia associada à radiação provinda do sol.
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Imagem: Bangin / GNU Free Documentation License. 
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Formas de Energia
Energia Hídrica – Energia proveniente da força das águas.
Energia das Ondas – Energia associada às ondas do mar ou aos desníveis das marés altas e baixas.
Imagem: Richard Huber / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.
Imagem: Jon Sullivan / Disponibiliado por http://pdphoto.org/ / Domínio Público.
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Energia Geotérmica – Energia associada ao calor proveniente do interior da Terra.
Energia Eólica – Energia associada ao Vento.
Formas de Energia
Imagem: Macarena Viza / Creative Commons Attribution 2.5 Generic.
Imagem: Nicole Gordine / Creative Commons Attribution 3.0 Unported.
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Energia Sonora – Energia associada às Ondas Sonoras (SOM).
Energia Elétrica – Energia associada à Corrente Elétrica.
Formas de Energia
Imagem: cbs_fan / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic.
Imagem: welshbabe / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic.
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Energia Térmica – Energia associada às trocas de calor entre corpos.
Energia Química – Energia associada às reações químicas ou à quebra de ligações químicas existentes em toda matéria.
Formas de Energia
Imagem: jason.kaechler / Creative Commons Attribution 2.0 Generic.
Imagem: Scott Bauer / domínio público.
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Energia Nuclear – Energia liberada numa reação nuclear, ou seja, em processo de transformação de núcleos atômicos.
Formas de Energia
Energia de Biomassa – Energia associada à matéria orgânica (de origem animal ou vegetal).
Imagem: Lothar Neumann / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic.
Imagem: José Reynaldo da Fonseca / GNU Free Documentation License.
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Energia Cinética – Energia associada ao movimento (diretamente proporcional à velocidade do corpo).
Formas de Energia
Energia Potencial Gravitacional – Energia associada à posição de um corpo em relação a um nível de referência.
Imagem: Muhammad Mahdi Karim / GNU Free Documentation License. 
Imagem: Hfastedge  /  GNU Free Documentation License.
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Energia Potencial Elástica – Energia associada a deformações elásticas (esticar uma mola, elástico, etc.).
Formas de Energia
Energia Mecânica – Soma das Energias Potencial e Cinética de um corpo.
Imagem: Apoincot / GNU Free Documentation License.
Imagem: Ellywa / GNU Free Documentation License.
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http://www.fisica.ufpb.br/~romero/objetosaprendizagem/Rived/04ConservacaodaEnergia/Animacao/Energia.html
http://www.fisica.ufpb.br/~romero/objetosaprendizagem/Rived/04ConservacaodaEnergia/Animacao/Energia.html
que modificam o
que podem ser
associado à
associado à
definem
por
Energia Mecânica
de um sistema físico
Forças
é produzida pela atuação de
Forças
conservativas
não está associada à
definem
por exemplo
por exemplo
sofrem
sofrem
que
Energia
potencial
gravitacional
Energia
potencial
elástica
Energia
potencial
elétrica
Modificação
reversíveis no
tipo de energia
Sistemas 
conservativos
Energia potencial
do sistema
Forças não
conservativas
Sistemas não
conservativos
Força de atrito
Transforma
energia
cinética ou
potencial em 
calor
Modificação
irreversíveis 
no tipo de energia
Movimento dos
corpos do sistema
Energia cinética dos
corpos do sistema
Energia 
cinética de 
rotação
Energia 
cinética de 
translação
Mapa Conceitual da Energia Mecânica
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Em ação, a energia se transforma de uma forma em outra.
ENERGIA QUÍMICA
Reações Endotérmicas
Reações Exotérmicas
Energia Térmica
Emissão de Fótons
Emissão de Fótons
Energia Radiante
Radiólise
Energia Nuclear
Energia Elétrica
Eletrólise
Bateria
Energia Mecânica
Músculos
Reação Pressão
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Vamos Exercitar?
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(CEFET-PR) Dentre as citadas, assinale a alternativa que contenha apenas as fontes de energia renováveis mais utilizadas no Brasil:
 
solar, hidrelétrica e eólica.
c) hidráulica, xisto e solar.
d) petróleo, solar e lenha.
e) álcool, eólica e solar.
Exercício 01
Resposta: b)
b) hidráulica, lenha e biomassa.
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	A figura ao lado mostra um esquema simplificado de uma Usina Hidrelétrica.
	A respeito do funcionamento de uma hidrelétrica e dos conceitos físicos envolvidos, marque a alternativa CORRETA:
Exercício 02
Resposta: a)
b) a barragem serve para armazenar energia cinética da água 
c) na turbina do gerador ocorre a transformação de energia potencial gravitacional da água em energia elétrica
d) as usinas hidroelétricas não causam impactos ambientais 
a) a função principal da água é fazer girar a turbina do gerador. 
Imagem: Sturm / domínio público.
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A lei da conservação da energia mecânica diz que “a energia mecânica não é criada nem destruída, ela é apenas transformada de um tipo de energia em outro”. 
Então, pode-se concluir que os tipos de transformação de energia que ocorrem em uma usina hidrelétrica são, respectivamente:
Exercício 03
Resposta: a)
b) Energia Cinética → Energia Potencial Gravitacional → Energia Elétrica 
c) Energia Cinética → Energia Elétrica → Energia Potencial Gravitacional 
d) Energia Cinética → Energia Elétrica
a) Energia Potencial Gravitacional → Energia Cinética → Energia Elétrica
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Extras
VÍDEOS DO YOUTUBE
Como funcionam as usinas hidrelétricas
Link: http://www.youtube.com/watch?v=1QDosHWmRcM
 
De onde vem a Energia Elétrica
Link: http://www.youtube.com/watch?v=mFmKp9a5nzY
 
Águas Termais
Link: http://www.youtube.com/watch?v=fgAURO_Zxeo
 
LABORATÓRIO VIRTUAL
Feira de Ciências
Link: http://www.feiradeciencias.com.br
 
Romero Tavares
Link: http://www.fisica.ufpb.br/~romero/
 
EXPERIÊNCIA/EXPERIMENTO
Bola e Elástico (Conservações de energia)
Link: http://www.feiradeciencias.com.br/sala05/05_08.asp
 
Conservação da Energia Mecânica
Link: http://www.feiradeciencias.com.br/sala05/05_27.asp
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SIMULAÇÕES
Conversão e conservação da Energia Mecânica (com gráficos)
Link: http://phet.colorado.edu/en/simulation/energy-skate-park-basics
 
Gráficos das Energias Cinética, Potencial e Mecânica
Link: http://www.fisica.ufpb.br/~romero/objetosaprendizagem/Rived/04ConservacaodaEnergia/Animacao/Energia.html
 
CURIOSIDADES
Energias Renováveis
Link: http://ifbaer.blogspot.com.br/
 
Estádio totalmente coberto por placas fotovoltaicas
Link: http://www.ciclovivo.com.br/noticia.php/2200/estadio_taiwanes_e_totalmente_coberto_por_placas_fotovoltaicas/
 
Matriz Energética do Brasil
Link: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAOxAAI/matriz-energetica-brasilComo funcionam as usinas hidrelétricas
Link: http://ciencia.hsw.uol.com.br/usinas-hidreletricas.htm
 
LISTA DE EXERCÍCIOS
Link: http://www.cienciamao.usp.br/dados/t2k/_ciencias_cie1g41.arquivo.pdf
Link: http://www.rededosaber.sp.gov.br/portais/Portals/33/arquivos/Ciencias%20da%20Natureza%20Parte%204.pdf
Extras
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Bibliografia
BENIGNO, Barreto Filho; XAVIER, Cláudio da Silva. Física aula por aula. 1. ed. Vol. 01. São Paulo: Editora FTD, 2010.
GASPAR, Alberto. Compreendendo a Física. Vol. 01. São Paulo: Editora Ática, 2011. 
GUALTER; HELOU; NEWTON. Física. Vol. 01. São Paulo: Editora Saraiva, 2011. 
MÁXIMO, Antônio; ALVARENGA, Beatriz. Curso de Física. 1. ed. Vol. 01. São Paulo: Editora Scipione, 2011.
<http://educar.sc.usp.br> Acesso em 25/06/2012.
<http://pt.wikipedia.org> Acesso em 25/06/2012.
<http://www.ciencia-cultura.com/Pagina_Fis> Acesso em 25/06/2012.
<http://www.coladaweb.com/fisica> Acesso em 25/06/2012.
<http://www.fisica.ufs.br> Acesso em 25/06/2012.
<http://www.fisicafacil.pro.br> Acesso em 25/06/2012.
<http://www.if.ufrj.br> Acesso em 25/06/2012.
<http://www.infoescola.com/fisica> Acesso em 25/06/2012.
<http://www.mundoeducacao.com.br> Acesso em 25/06/2012.
<http://www.sofisica.com.br/conteudos> Acesso em 25/06/2012.
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Vinícius Bodo /  GNU Free Documentation License.
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2b
Gelpgim22 / GNU Free Documentation License.
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Nikai / domínio público.
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Herman Heyenbrock / domínio público.
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Ben Brooksbank / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Clapham_Junction_with_Victoria_-_Tunbridge_Wells_West_train_(steam-hauled)_geograph-2809140-by-Ben-Brooksbank.jpg
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4c
Nicolás Pérez / GNU Free Documentation License.
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5
MOs810 / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.
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Unisouth / Abr / GNU Free Documentation License.
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Yan Kennon / domínio público.
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Kiko Alario Salom / Creative Commons Attribution 2.0 Generic.
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01/10/2012
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colin grice/ Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic.
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01/10/2012
8a
autor desconhecido / domínio público.
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01/10/2012
8b
Stefan Kühn / GNU Free Documentation License.
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Eurobas / GNU Free Documentation License.
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01/10/2012
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Esparta /  Creative Commons Attribution 2.0 Generic.
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Dmytro.Tchystiak /  Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.
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Keith Allison / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic.
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At09kg / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.
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SolarCoordinates / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.
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Emijrp / GNU Free Documentation License.
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Gelpgim22 / GNU Free Documentation License.
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Hannu / domínio público.
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Chris Newman / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic.
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Stephen Friedt /  Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.
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Thiagonegris / GNU Free Documentation License .
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mattbuck /  Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.
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Jon Sullivan / Disponibiliado por http://pdphoto.org/ / Domínio Público.
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MacarenaViza / Creative Commons Attribution 2.5 Generic.
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Nicole Gordine / Creative Commons Attribution 3.0 Unported.
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22a
cbs_fan / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Horn_Speaker.jpg
01/10/2012
22b
welshbabe / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Electric_Pole,_Middleton_garden,_Llanteg_-_geograph.org.uk_-_1179688.jpg
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CIÊNCIAS, 9º ANO
Fontes de energia, destacando tipos, fontes e as formas de transformação
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23a
jason.kaechler / Creative Commons Attribution 2.0 Generic.
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01/10/2012
23b
Scott Bauer / domínio público.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Supreme_pizza.jpg
01/10/2012
24a
Lothar Neumann / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Philippsburg2.jpg
01/10/2012
24b
José Reynaldo da Fonseca / GNU Free Documentation License.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Culltura_cana-de-a%C3%A7ucar_REFON_.jpg
01/10/2012
25a
Muhammad Mahdi Karim / GNU Free Documentation License.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Time_passes.jpg
01/10/2012
25b
Hfastedge  /  GNU Free Documentation License.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pole_Vault_Sequence_5.jpg
01/10/2012
26a
Apoincot / GNU Free Documentation License.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Master_Heon_Kim.jpg
01/10/2012
26b
Ellywa / GNU Free Documentation License.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bungeejump_begin_Scheveningen_31_mei_2004.JPG
01/10/2012
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Sturm/ domínio público.
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01/10/2012
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