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ANGLO ENSINO FUNDAMENTAL ANGLO ano9 º- 2 caderno MANUAL DO PROFESSOR FÍSICA capa_final_ANGLO_SOMOS_MP_FISICA_cad2.indd 3 1/11/19 11:23 AM capa_final_ANGLO_SOMOS_MP_FISICA_cad2.indd 2 1/11/19 11:23 AM 9 o ano Ensino Fundamental Manual do Professor Física Carlinhos Marmo Luiz Carlos Ferrer 2 caderno MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 1 1/11/19 10:51 AM Direção geral: Guilherme Luz Direção executiva: Irina Bullara Martins Lachowski Direção editorial: Luiz Tonolli e Renata Mascarenhas Gestão de conteúdo: Carlos Eduardo Lavor (Caê) Gestão de projetos editoriais: Marcos Moura e Rodolfo Marinho Gestão e coordenação de área: Julio Cesar Augustus de Paula Santos e Juliana Grassmann dos Santos Edição: Helder Santos e Maria Ângela de Camargo (Física) Gerência de produção editorial: Ricardo de Gan Braga Planejamento e controle de produção: Paula Godo (ger.), Adjane Oliveira (coord.), Daniela Carvalho e Mayara Crivari Revisão: Hélia de Jesus Gonsaga (ger.), Kátia Scaff Marques (coord.), Rosângela Muricy (coord.), Aline Cristina Vieira, Ana Curci, Ana Paula C. Malfa, Brenda T. M. Morais, Carlos Eduardo Sigrist, Célia Carvalho, Daniela Lima, Danielle Modesto, Diego Carbone, Flavia S. Vênezio, Gabriela M. Andrade, Hires Heglan, Lilian M. Kumai, Luís M. Boa Nova, Marília Lima, Maura Loria, Patricia Cordeiro, Patrícia Travanca, Paula Rubia Baltazar, Paula T. de Jesus, Raquel A. Taveira, Ricardo Miyake, Rita de Cássia C. Queiroz, Tayra Alfonso, Vanessa P. Santos; Amanda T. Silva e Bárbara de M. Genereze (estagiárias) Arte: Daniela Amaral (ger.), André Vitale (coord.) e Daniel Hisashi Aoki (edit. arte) Diagramação: JS Design Iconografia: Sílvio Kligin (ger.), Roberto Silva (coord.), Roberta Freire (pesquisa iconográfica) Licenciamento de conteúdos de terceiros: Thiago Fontana (coord.), Angra Marques (licenciamento de textos), Erika Ramires e Claudia Rodrigues (Analistas Adm.) Tratamento de imagem: Cesar Wolf, Fernanda Crevin Ilustrações: JS Design, Luis Moura Cartografia: Eric Fuzii (coord.) Design: Daniela Amaral (proj. gráfico e capa) Foto de capa: Eric Isselee/Shutterstock/Glow Images Ilustração de capa: D’Avila Studio Todos os direitos reservados por SOMOS Sistemas de Ensino S.A. Rua Gibraltar, 368 2 Santo Amaro CEP: 04755-070 2 São Paulo 2 SP (0xx11) 3273-6000 © SOMOS Sistemas de Ensino S.A. Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Marmo, Carlinhos N. Ensino fundamental 2 : física 9º ano : cadernos de 1 a 4 : professor / Carlinhos N. Marmo, Luiz Carlos Ferrer. -- 1. ed. -- São Paulo : SOMOS Sistemas de Ensino, 2019. 1. Física (Ensino fundamental). I. Ferrer, Luiz Carlos. II. Título. 2018-0058 CDD: 372.35 Julia do Nascimento – Bibliotecária – CRB-8/010142 2019 ISBN 978 85 468 1850 1 (PR) 1a edição 1a impressão Impressão e acabamento Uma publicação MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 2 1/11/19 10:51 AM SUMÁRIO 8 O Caderno 2 .............................................................................................4 7. Óptica: um universo de formas e cores ................................................................................... 7 8. Cores, sombras e penumbras ............................................................................................... 12 9. Reflexão em espelhos planos e esféricos ............................................................................. 17 10. Refração ............................................................................................................................. 23 11. Lentes ................................................................................................................................. 29 Módulo Interdisciplinar............................................................................................................ 33 MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 3 1/11/19 10:51 AM 8 4 Ensino Fundamental Neste Caderno trataremos dos fenômenos luminosos do ponto de vista da Óptica geométrica. No Caderno 1 foi trabalhado o tema Ondas, com o estudo de algumas características próprias de todas as ondas, com enfoque nas ondas mecânicas. Por estar relacionada a esse assunto, optamos por incluir, no Caderno 2, uma breve discussão da natureza da luz. Isso é feito trabalhando informações mais detalhadas sobre ondas eletromagnéticas, que serão retomadas nos próximos cadernos, quando trataremos dos temas eletricidade e eletromagnetismo. Como de costume, as aulas apresentam Atividades experimentais a serem desenvolvidas com os alunos. O planejamento prévio dessas atividades é crucial para o sucesso da aula. Além da organização dos grupos, é preciso providenciar antecipadamente os materiais para a execução dos experimentos. Veja a seção “Simulações e materiais a serem providenciados neste Caderno” (páginas 5 e 6), organizando-se antecipadamente. Com o material já reservado, a montagem e o desenvolvimento da atividade requerem pouco tempo de aula. Aproveite para instigar, no desenvolvimento dos experimentos, a observação cuidadosa do fenômeno, registrando os possíveis detalhes para posteriormente constatar ou contestar as afirmações dos princípios da Óptica geométrica. Se, por qualquer razão, não houver possibilidade de todos os alunos da classe, em grupos, desenvolve- rem os experimentos, uma boa estratégia é montar seis grupos, encarregando cada grupo da demonstração e explicação/fundamentação de um dos experimentos indicados. Não deixe de, no final da apresentação de cada grupo, envolver a classe toda na elaboração de uma pequena síntese/conclusão do fenômeno trabalhado em cada experimento. Só em último caso demonstre você mesmo os experimentos. Na lista a seguir, indicamos os materiais necessários para cada módulo deste caderno. Não deixe para combinar/orientar os grupos de alunos sobre os materiais necessários no dia/aula da realização do experimento. Isso poderá acarretar atraso na sequência das aulas. Muitos materiais poderão ser “construídos” antecipadamente pelos diferentes grupos de alunos. É preciso que na semana anterior à aula planejada, os alunos, já divididos em grupos, recebam as orientações necessárias. Por exemplo, para o Módulo 7 é necessário que os grupos montem e testem antecipadamente em casa o “projetor de filete de luz”. Verifique também se sua escola possui prismas que serão utilizados para a dispersão da luz branca. Você pode adquirir prismas de acrílico em lojas especializadas através de consulta na internet e comprar por reembolso postal. Você encontrará uma boa quantidade de lojas que trabalham com material “acrílico”. Para o Módulo 8, você deverá providenciar antecipadamente os espelhos planos. Se forem pequenos e retangulares, será melhor já fixá -los na posição correta no fundo da caixa de sapatos (também necessária para o experimento). Assim, os resultados serão mais precisos. Como sugestão, você pode encomendar em uma vidraçaria da cidade (aproveitando retalhos que sobram) pequenos espelhos cortados e lixados nas extremidades (muito importante para evitar ferimentos) de 15 cm de comprimento por 10 cm de altura. Caso isso não seja possível, use qualquer espelho plano pequeno. Para o Módulo 10 será necessário providenciar algumas lentes de bordas finas e de bordas grossas. Servem as lentes usadas para corrigir miopia e hipermetropia. Também há, no comércio em geral, lentes mais simples (lupas) com preços bastante acessíveis, que satisfazem perfeitamente aos objetivos dos experimentos. Não há necessidade de lentes caras e de alta qualidade. Programe-se, no planejamento das aulas, para que as orientações sobre os materiais necessários possam ser comunicadas/discutidas no mínimo com uma semana de antecedência à aula prevista. O CADERNO 2 Neste Caderno trataremos dos fenômenos luminosos do ponto de vista da Óptica geométrica. No MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 4 1/11/19 10:51 AM 85 M a n u a l d o P r o fe s s o r Simulaçõese materiais a serem providenciados neste Caderno Módulo 7 Materiais necessários para a Atividade experimental: Os raios solares são paralelos entre si ou divergentes? • 1 ripa de madeira; • Trena ou fita métrica; • Nível de bolha; • Lápis. Materiais necessários para a Atividade experimental: Princípio da propagação retilínea da luz. • 2 cartões quadrados (com no mínimo 15 cm de lado) feitos de material opaco (pode ser cartolina preta, papel -cartão, papelão, etc.); • Compasso; • 1 vela, fósforos e 1 pratinho de vidro ou de louça para servir de suporte (pode ser substituído por um pequeno abajur que use lâmpadas de filamento “bem fraquinhas”, de potência entre 10 e 20 watts). Materiais necessários para a Atividade experimental: Princípio da independência dos raios de luz. • 2 canetas (ponteira) de laser. Material necessário para a Atividade experimental: Princípio da reversibilidade da luz. • 1 espelho plano. Dica: em lojas de espelhos é possível comprar (com baixo custo) pequenos retalhos de espelhos de 15 cm 3 10 cm já lixados e prontos para uso escolar. Materiais necessários para a Atividade experimental: Pinhole – uma câmera fotográfica sem lentes. • 1 lata de leite em pó ou de achocolatado (a tampa não é necessária); • 1 vela, alguns fósforos e 1 pratinho de vidro ou de louça para servir de suporte para a vela; • 1 folha de papel vegetal A4 (ou papel -manteiga); • 1 alfinete e 1 martelo; • Fita adesiva ou elásticos; • Lixa; • Tesoura; • Tinta preta de secagem rápida e pincel. Se desejar, pode substituir a lata por uma caixa pequena de sapatos (com tampa) e a tinta por cartolina preta ou papel-cartão preto para forrar internamente a caixa. Mesmo na caixa, o furo deve ser feito com o alfinete ou uma ponta bem fina de compasso. Módulo 8 Materiais necessários para a Atividade experimental: Dispersão da luz. Parte 1 – A construção de um projetor de filete de luz (pincel de luz cilíndrico e de pequeno diâmetro). • 1 lanterna com pilhas novas; • 1 régua (de preferência de metal); • 1 cartolina preta ou papel-cartão com um lado preto; • 1 tesoura; • 1 estilete; • 1 compasso; • 1 rolo de fita adesiva; • 1 azulejo (ou outro objeto que sirva de apoio para fazer os cortes com o estilete). Parte 2 – Dispersão da luz branca. • Projetor de filete de luz; MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 5 1/11/19 10:51 AM 8 6 Ensino Fundamental • 1 cartolina branca; • 1 prisma triangular de vidro ou de acrílico. Materiais necessários para a Atividade experimental: Sombra e penumbras. • 2 lanternas coloridas e de igual potência. Para que o efeito visual esperado seja nítido, as lanternas precisam ser de alta potência. Caso não sejam coloridas, é possível envolvê-las com papel celofane colorido. O ideal é que as cores sejam bem diferentes entre si, como azul e vermelha; • 1 anteparo grande e plano de cor branca (serve uma parede bem clara). Módulo 9 Materiais necessários para a Atividade experimental: As leis da reflexão na prática. • O projetor de feixe de luz que foi construído no módulo anterior; • 1 caixa de sapatos em bom estado; • 1 espelho plano retangular (de aproximadamente 12 cm 3 9 cm); • Fita adesiva; • Régua; • Transferidor ou jogo de esquadros; • Papel sulfite branco; • Caneta preta. Material necessário para a Atividade experimental: Características dos espelhos planos. • 1 moldura de quadro ou 1 bambolê. Materiais necessários para a Atividade experimental: O fantasma de Pepper. • 2 velas idênticas; • Fósforos ou isqueiro; • 4 cantoneiras pequenas de metal; • 2 pratinhos ou pires idênticos; • 1 placa de vidro quadrada com cerca de 30 cm de lado; • 2 prendedores de papel. Material necessário para a Atividade experimental: Espelhos esféricos com colher de feijão. • 1 colher grande bem polida. Módulo 10 Materiais necessários para a Atividade experimental: Moeda mágica. • 1 moeda; • Fita adesiva; • 1 recipiente opaco (pode ser um pote de plástico não transparente, uma lata ou uma panela de ferver leite, uma bacia pequena não transparente); • Água. Módulo 11 Materiais necessários para a Atividade experimental: Testando lentes. • 2 pedaços de cartolina, uma de cor branca e outra de cor preta; • 1 folha de papel vegetal enquadrada em um recorte retangular de papelão (essa estrutura poderá ser manuseada com apenas uma das mãos); • 1 lente de bordas finas, ou seja, convergente (lupa ou lente de óculos para hipermetrope); • 1 lente de bordas grossas, ou seja, divergente (lente de óculos para míope); • Régua ou fita métrica. MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 6 1/11/19 10:51 AM 87 M a n u a l d o P ro fe ss o r 7. ÓPTICA: UM UNIVERSO DE FORMAS E CORES AULAS 13 a 15 O caderno anterior (Caderno 1) apresentou o tema Ondas, trabalhando algumas características próprias de todas as ondas, tanto mecânicas quanto eletromagnéticas, e fornecendo subsídios para o estudo dos fenômenos lumino- sos. A partir deste módulo e em todo o Caderno 2, os fenômenos luminosos serão trabalhados do ponto de vista da Óptica geométrica. Neste módulo priorizamos os principais conceitos e princípios da Óptica geométrica. São formalizados concei- tos que provavelmente os alunos já conhecem de maneira informal, como as diferenças entre fontes de luz, meios ópticos, raios de luz e feixes de luz. São propostas algumas atividades experimentais bastante simples e de fácil execução. Embora os materiais ne- cessários para os experimentos sejam de fácil acesso, precisam ser providenciados com antecedência. Objetivos • Seriar e definir conceitos básicos, como fonte de luz, pincel de luz e meios ópticos, necessários para entender alguns fenômenos luminosos discutidos em Óptica geométrica. • Caracterizar e diferenciar fontes de luz primária de secundária, fontes de luz extensas de fontes pontuais. • Através de experimento, discutir o possível paralelismo dos raios solares que atingem a superfície da Terra. • Definir e destacar as diferenças entre meios transparentes, translúcidos e opacos. • Constatar através de atividades experimentais as afirmações dos princípios fundamentais da Óptica geométrica. Roteiro de aulas (sugestão) Aula Descrição Anotações 13 Correção da tarefa 3 da Aula 12 (Módulo 6) Fonte primária 3 fonte secundária de luz Atividade 1 Fonte pontual 3 fonte extensa de luz Atividade 2 Tipos de pincel de luz Atividade 3 Orientações para a tarefa 1 (Em casa) 14 Correção da tarefa 1 Meios ópticos Atividade 4 Atividade 5 Atividade experimental 1 Orientações para as tarefas 2 e 3 (Em casa) MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 7 1/11/19 10:51 AM 88 Ensino Fundamental Observação: A seção Rumo ao Ensino Médio pode ser trabalhada em sala ou indicada como tarefa. Noções básicas • Apropriar-se de informações referentes aos conceitos básicos e aos princípios fundamentais da Óptica geométrica. • Através de experimentos simples e rápidos, constatar as afirmações baseadas nos princípios da Óptica geométrica. • Identificar, ao menos qualitativamente, os três princípios fundamentais da Óptica geométrica. Estratégias e orientações Este primeiro módulo de Óptica foi especialmente produzido para que o aluno possa interagir e participar ati- vamente na aquisição de informações, desenvolvendo as atividades e os experimentos propostos na sequência do texto informativo. São experimentos simples e de rápida execução. É extremamente importante que você os oriente na preparação prévia do material que será utilizado em cada experimento. Reserve os minutos iniciais da aula para combinar/orientar/montar os grupos que deverão desenvolver os experimentos propostos neste caderno. São ma- teriais relativamente simples e de fácil aquisição. Com o material já reservado, a montagem e o desenvolvimento da atividade requerem pouco tempo de aula. Por essa razão sugerimos dois a três experimentos por aula. A ideia do primeiro experimento é mostrar que, apesar de os raios de luz solar serem divergentes, por causa da distância Sol-Terra, eles atingem uma pequena área da superfícieda Terra praticamente paralelos entre si. No experimento dos cartões com os furos (desalinhados), ao discuti-lo em classe, se achar necessário, você pode pedir a um aluno que passe um fio por entre os furos, aproximando uma das pontas da chama da vela, para que o outro aluno observe a chama ao mesmo tempo que segura e estica a outra ponta do fio. A chama da vela, os furos e o olho do aluno observador precisam estar alinhados. Insista no alinhamento – vela, furos e olho – em linha reta, permitindo a observação da fonte de luz. Recomende os cuidados necessários nos experimentos em que vai usar velas acesas e as canetas (ponteiras) de laser. O experimento da câmara escura é muito importante para se concretizar os fundamentos dos princípios da Óp- tica geométrica. Alternativamente, você pode substituir a lata de achocolatado por uma caixa de sapatos com tampa. Basta fazer um pequeno furo na parte frontal da caixa e, na parte oposta, fazer um recorte retangular, cerca de 3/4 de toda a parte, e colar papel translúcido cobrindo todo o recorte. É interessante também forrar a parte interna da caixa com cartolina preta. Para projetar uma imagem mais nítida, a sala deverá ser o mais escura possível, e o furo na caixa deverá ter um diâmetro bem pequeno. Dependendo do comprimento da caixa, o furo deve ter, no máximo, diâmetro igual ao de uma agulha de costura. Aproveite para instigar os alunos, durante o desenvolvimento dos experimentos, à observação cuidadosa do fenômeno, registrando os possíveis detalhes para posteriormente constatar ou contestar as afirmações dos princípios da Óptica geométrica. Aula Descrição Anotaç›es 15 Correção das tarefas 2 e 3 Princípios da Óptica geométrica Atividade experimental 2 Atividade experimental 3 Atividade experimental 4 Câmara escura de orifício Atividade experimental 5 Orientações para as tarefas 4 e 5 (Em casa) MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 8 1/11/19 10:51 AM 89 M a n u a l d o P r o fe s s o r Respostas e comentários Atividade 1 (página 423) Tanto Vênus como a Lua são fontes de luz secundária, pois refletem a luz do Sol. O Sol é uma fonte primária, pois emite luz própria. Atividade 2 (página 424) a) Em frente ao computador a tela é uma fonte extensa, e os sanduíches de LCD são fontes pontuais. b) Ao nos aproximarmos muito de um objeto bem peque- no, este objeto se torna relativamente grande. Logo, podemos considerar que os sanduíches de LCD são, ao microscópio eletrônico, fontes extensas. Atividade 3 (página 426) O pincel de luz é cônico divergente, porque, a partir de um “ponto”, a luz só pode sair “divergindo”. Atividade 4 (página 426) O único meio sempre transparente é o vácuo. Atividade 5 (página 427) Para produzir uma imagem mais realista do Sol, os egípcios esculpiram raios de luz, semirretas orientadas com origem no centro do Sol. (Note que eles não existem de fato, mas apenas indicam o caminho percorrido pela luz.) Atividade experimental 1 (página 428) I) Parte teórica Embora os raios sejam divergentes, devido à distância relativa entre o Sol e a Terra, é possível admitir que os raios solares que chegam à Terra sejam aproxima- damente paralelos entre si. II) Parte experimental a) A ripa possui mesmo comprimento que a sua sombra. Esse resultado era esperado, já que os raios solares que atingem a ripa são paralelos entre si. b) Atividade experimental 2 (página 430) C Só é possível observar a chama da vela se o olho, os dois furos dos cartões e a chama estiverem alinhados entre si, isto é, na mesma reta. Atividade experimental 3 (página 431) D Ao se cruzarem, não há interferência de um filete de luz laser sobre o outro. Ambos seguem suas trajetórias como se nada tivesse acontecido. Atividade experimental 4 (página 432) A O raio de luz que sai do rosto do seu colega e chega até você tem a mesma trajetória do raio de luz que sai do seu rosto e chega ao de seu colega, por isso vocês dois podem se ver através do espelho. Atividade experimental 5 (página 433) a) Quando se aproxima a pinhole da chama da vela, a imagem aumenta, e, quando ela é afastada, a imagem diminui. b) Por semelhança de triângulos, concluímos que 5 h H d D . Substituindo-se os dados do enunciado, temos 5 h 2,5 20 100 , ou seja, h 5 0,5 cm. Nível de bolha Ripa Sombra da ripa MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 9 1/11/19 10:51 AM 810 Ensino Fundamental Em casa (página 435) 1. a) Fonte de luz primária, pois emite luz própria. b) Fonte de luz secundária, pois reflete a luz das chamas das velas. c) Fonte de luz extensa, pois é relativamente grande. 2. a) A neblina tende a ser um meio translúcido, porque não permite uma visualização nítida das fontes de luz. b) O automóvel A, porque o pincel de luz é mais baixo, aberto e tem menor alcance. c) O automóvel D, porque o pincel de luz é mais alto, estreito e tem maior alcance. d) Cônicos divergentes, cilíndricos. 3. a) Princípio da propagação retilínea da luz. b) Os raios de luz são praticamente paralelos entre si. 4. a) Cilíndrico, uma vez que a luz é proveniente do Sol. b) Cônico convergente, uma vez que a lupa é uma lente convergente e o pincel de luz incidente é cilíndrico. 5. a) Aumenta. b) Diminui. c) O Sol, apesar de estar muito mais longe do observador que tem o “buraco entre as mãos”, é muito maior. Por isso, o ângulo visual dos dois objetos é o mesmo. Assim, tudo se passa como se suas imagens fossem sobrepostas na retina. Rumo ao Ensino Médio (página 438) 1. C O estudante não enxergaria o “raio de luz” (na verdade, filete de luz) porque não há partículas no ar que possam refletir (espalhar) a luz. O estudante também não enxergaria a “fonte de luz” (na verdade, a imagem da fonte de luz) porque não está posicionado corretamente em relação ao espelho. Para que isso acontecesse, ele deveria estar posicionado mais à direita, conforme mostra a ilustração seguinte. Olho do estudante Fonte de luz Imagem da fonte de luz Raio de luz Espelho MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 10 1/11/19 10:51 AM 811 M a n u a l d o P r o fe s s o r 2. D A figura seguinte mostra o muro, a senhora e suas respectivas sombras: x 6,0 m 1,6 m 4,0 m Por semelhança de triângulos: − 5 ~ 2 5 ~ 5 4 6 1,6 6 x 24 4x 9,6 4x 14,4 x_ 54 x 3,6 m 3. A Primeira situação: 5 ñ 5 ?x H y h H h x y Segunda situação: 5 ñ 5 ?x' H y h' H h' x' y Sugestão de material para consulta Na rede • CHIACCHIO, Branco. Pinhole: como funciona. Fotografia fácil. Disponível em: <http://fotografiafacil.wordpress. com/2010/09/07/pinhole-como-funciona/>. • E-FÍSICA. Óptica geométrica: princípios. IF-USP. Disponível em: <http://efisica.if.usp.br/otica/basico/geometrica/ principios/>. • OPTICKS de Sir Isaac Newton. Disponível em: <http://sirisaacnewton.info/writings/opticks-by-sir-isaac- newton/>. • PROGRAMA EDUC@R. Luz: fundamentos teóricos. CDCC-USP. Disponível em: <http://educar.sc.usp.br/otica/ luz.htm>. • UFMG. Fotografia pinhole. Disponível em: <www.eba.ufmg.br/cfalieri/pinhole.html>. Acesso em: 10 set. 2018. Igualando, vem: h x y h' x' y 6 2 4x' x' 3,0 m ? 5 ? ~ ? 5 _ 5 Portanto: Dx 5 x8 2 x 5 3 2 2 _ Dx 5 1,0 m x y hH MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 11 1/11/19 10:51 AM 812 Ensino Fundamental 8. CORES, SOMBRAS E PENUMBRAS AULAS 16 e 17 O que é, de fato, a cor? Existem cores alegres e cores tristes? Cores calmas e cores agressivas? O que vemos realmente e o que associamos àquilo que vemos? Neste módulo, por meio de experimentos simples, vamos verificar a dispersão da luz branca em suas respectivas cores, sendo possível caracterizar a cor de um corpo/objeto como a luz que ele reflete. Há realmente diferença entre sombra e penumbra? É possível “jogar” com sombra e penumbra para interpretar fenômenos que ocorrem ao nosso redor e na natureza em geral, como eclipses, por exemplo? Objetivos • Observar a decomposição da luz através de um prisma. • Verificar e discutir a conclusão de Newton de quea luz branca é, na realidade, a composição de todas as cores de luz. • Associar a cor de um corpo/objeto com a capacidade de refletir ou absorver a luz que nele incide. • Caracterizar e diferenciar sombra e penumbra. • Aplicar informações sobre luz e sombra para explicar eclipses do Sol e da Lua. Roteiro de aulas (sugestão) Aula Descrição Anotações 16 Correção das tarefas 4 e 5 do Módulo 7 A dispersão das cores Atividade experimental 1 – Parte 1 Atividade experimental 1 – Parte 2 Orientações para as tarefas 1 e 2 (Em casa) 17 Correção das tarefas 1 e 2 As cores que vemos Sombras e penumbras Atividade experimental 2 Eclipses solares e lunares: sombras e penumbra aplicadas à Astronomia Orientações para as tarefas 3 e 4 (Em casa) Observação: As seções Rumo ao Ensino Médio e Texto complementar podem ser trabalhadas em sala ou indicadas como tarefa. MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 12 1/11/19 10:51 AM 813 M a n u a l d o P r o fe s s o r Noções básicas • Construir um projetor de filete de luz e visualizar/ observar a decomposição da luz branca através de um prisma. • Associar a cor de um objeto com a cor de luz refle- tida por ele. • Caracterizar sombra e penumbra utilizando atividades experimentais. • Explicar a ocorrência de eclipses solares e lunares. Estratégias e orientações Este módulo é bastante interativo, permitindo intensa participação do aluno no desenvolvimento dos temas propostos e trabalhados. Atente para o fato de que este módulo, relativamente curto, de apenas duas aulas, pos- sibilita tranquilamente a realização dos experimentos e sua discussão/correção, se as orientações no início deste Caderno (quanto a providenciar e/ou testar o material necessários) foram seguidas. Cuide que o projetor de filete de luz montado pelos alunos não deixe passar luz nas emendas das “tampas” com a lanterna e com o tubo. Se necessário, isole com fita adesiva as possíveis saídas de luz lateral. Somente um filete de luz deverá ser projetado pelo canudo. Os prismas ópticos usados comumente são objetos compostos de uma substância transparente, em geral vidro ou acrílico (que tem índice de refração maior que o do ar). Por ser um meio transparente limitado por duas faces planas não paralelas, separa em cores o feixe lumi- noso de luz visível que nele incide, pois há uma primeira dispersão numa face do prisma e, ao emergir da outra face, uma segunda dispersão. Convém observar que a luz monocromática vermelha é a que menos se desvia, e a violeta, a que mais se desvia. Lembre-se de que a banda da luz visível é delimitada por essas duas faixas: a vermelha, de menor frequência e maior comprimento de onda; e a violeta, de maior frequência e menor comprimento de onda. Também é possível verificar “em menor intensidade de cor” a dispersão da luz branca através do corpo plás- tico de uma caneta esferográfica. Basta olhar para uma lâmpada acesa através do cor- po plástico transparente da caneta esferográfica (sem a carga), posicionando-o horizontalmente bem diante dos olhos e girando-o devagar. É possível ver um “colorido”, semelhante ao de um arco-íris. Usando o prisma e o projetor de filete de luz, a vi- são dos componentes da luz branca é mais nítida: cores vermelha, laranja, amarela, verde, azul, anil e violeta. Após trabalhar o fenômeno de sombra e penumbra e a discussão sobre eclipses, indique a seus alunos os sites de Astronomia sugeridos ao final deste módulo. Em alguns deles existem animações que permitem “visualizar” eclipses solares e lunares. Para os alunos que demonstram maior interesse em temas de Astronomia, os sites também poderão servir de temas de pesquisa para posterior apre- sentação para a classe ou mesmo na feira cultural que muitas escolas realizam no final do ano letivo. Provocar situações que aumentem a curiosidade e a procura de informações que estão sendo estudadas é muito importante nesse momento. Respostas e comentários Atividade experimental 1 (página 440) Não, porque o laser é monocromático. Atividade experimental 2 (página 444) Esse experimento permite obter as seguintes con- clusões: 1a) Quando somente a lanterna azul está acesa, a parede é visualizada na cor azul, e evidencia-se uma sombra da mão (“mão preta”). 2a) Quando somente a lanterna vermelha está acesa, a parede é visualizada na cor vermelha, e evidencia-se uma sombra da mão (“mão preta”). 3a) Quando as duas lanternas estão acesas, a parede é visualizada na cor rosa (reflexão das cores azul e vermelha) e evidenciam-se duas penumbras da mão, sendo uma azul e outra vermelha. 4a) Com a aproximação das duas lanternas, as duas pe- numbras se intersectam. A região comum às duas penumbras é uma sombra (“preta”). Em casa (página 448) 1. Enxergamos os rostos pretos por exclusão, ou seja, vemos o que não é um vaso branco. (Se olhar fixa- mente para o “branco”, só verá o vaso. Se fixar o olhar no “preto”, verá os dois rostos.) 2. A bandeira brasileira num quarto escuro iluminada por luz monocrática verde seria vista verde e preta. A cor verde e a branca da bandeira refletiriam a luz verde, e as demais cores seriam absorvidas e vistas pretas. Se iluminada por uma luz violeta, a bandeira seria vista nas cores violeta e preta: a parte branca refletiria a luz violeta, e as demais absorveriam a luz violeta, sendo vistas pretas. MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 13 1/11/19 10:51 AM 814 Ensino Fundamental 3. a), b) e c): d) A sombra aumenta e a penumbra fica menor. 4. a) Fonte extensa de luz. b) Nas regiões localizadas fora da penumbra e da sombra projetada pela Lua. c) Quando a Lua oculta por completo o disco solar, diz-se que o eclipse é total. Esse fato seria obser- vado em regiões localizadas sob a sombra (umbra) projetada pela Lua. d) Somente na fase de lua nova, quando a Lua transita entre o Sol e a Terra. Comente que não ocorre eclipse em todas as fases da lua nova, isto é, mensalmente. Este assunto foi estudado por eles no Caderno 4 do 6o ano. Então, relembre-os de que os planos das órbitas da Lua em torno da Terra e da Terra em torno da Sol não são coincidentes. O plano da órbita da Lua está inclinado 5,2° em relação ao plano da órbita da Terra. Apenas quando a reta de interseção entre esses dois planos passar pelo Sol poderá ocorrer um eclipse. Portanto, a Lua atravessa o plano orbital da Terra, podendo ocasionar eclipses duas vezes em um mesmo ano. Esses períodos são chamados de períodos de eclipses (justamente por serem os únicos em que os eclipses podem ocorrer ou não). Para que ocorra o eclipse solar, a Lua deverá estar na fase de lua nova. Essas circunstâncias, somadas, fazem que os eclipses solares totais sejam relativa- mente raros. e) Os eclipses lunares podem ocorrer quando a Lua se apresenta na fase de lua cheia e quando a Terra se interpõe entre o Sol e a Lua. Porém não ocorrem eclipses lunares em todas as fases de lua cheia. Eles ocorrem somente quando os três astros estão alinhados. Rumo ao Ensino Médio (página 449) 1. E Segundo o gráfico, essa substância apresenta maior absorção para comprimentos de onda em torno de 500 nm, o que corresponde à cor verde. De acordo com o enunciado: ... “o comprimento de onda correspon- dente à cor do objeto é encontrado no lado oposto ao comprimento de onda da absorção máxima”. Na roda de cores, nota-se que o comprimento de onda oposto ao da cor verde é o da cor vermelha. 2. A A 1a foto corresponde a um observador próximo ao eclipse total, mas ainda enxergando uma pequena porção do Sol à sua esquerda, isto é, corresponde ao observador III. A 2a foto corresponde a um observador próximo à região de percepção completa do Sol, com a Lua ocultando o seu lado esquerdo, isto é, corresponde ao observador V. A 3a foto corresponde a um observador próximo à região de percepção completa do Sol, com a Lua ocultando o seu lado direito, isto é, corresponde ao observador II. Na estante • CANIATO, Rodolfo. As linguagensda Física. São Paulo: Ática, 1990. • CANIATO, Rodolfo. O céu. São Paulo: Ática, 1993. • FEYNMAN, Richard Phillips. Física em 12 lições. Rio de Janeiro: Ediouro, 2005. • OLIVEIRA FILHO, K. S.; SARAIVA, M. F. O. Astronomia e Astrofísica. São Paulo: Livraria da Física, 2004. Na rede • ASTRONOMIA no zênite. Disponível em: <www. zenite.nu>. L Verm L Verm Parede branca Parede branca Mão Mão L L P P S S P P L L L Azul L Azul Sugestão de material para consulta MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 14 1/11/19 10:51 AM 815 M a n u a l d o P r o fe s s o r • CDCC-USP. Eclipses solares e lunares. Disponível em: <www.cdcc.usp.br/cda/aprendendo-basico/eclipses- solares-lunares/eclipses-solares-lunares.htm>. • INOVAÇÃO Tecnológica. Geoengenharia pode des- truir azul do céu. Disponível em: <www.inovacao tecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo= geoengenharia-destruir-azul-ceu&id5010125120604>. Acesso em: 12 nov. 2018. • MOURÃO, Ronaldo Rogério de Freitas. Astronomia & As- tronáutica. Disponível em: <www.ronaldomourao.com>. • O INICIANTE em astronomia. Disponível em: <http:// zeca.astronomos.com.br/astronomia>. • OLIVEIRA, Henrique J. Q. et al. Astronomia para professores do Ensino Fundamental. CDCC-USP. Disponível em: <www.cdcc.usp.br/cda/ensino-fun damental-astronomia/index.html>. • OLIVEIRA FILHO, K. S.; SARAIVA, M. F. O. Eclipses. Astronomia e astrofísica. Disponível em: <http://astro. if.ufrgs.br/eclipses/eclipse.htm>. Texto complementar I Ondas eletromagnéticas, cargas elétricas e cores Quando determinada onda eletromagnética incide sobre uma carga elétrica, ela é obrigada a vibrar na mes- ma frequência da onda. No entanto, os átomos e seus agrupamentos, as moléculas e as redes cristalinas das diversas substâncias não reagem da mesma forma quando postos a vibrar. Têm frequências naturais de vibração, isto é, “prefe- rem” emitir e absorver radiação de determinada frequên- cia. Podem até vibrar em outras frequências, mas o fazem de forma mais eficiente nas frequências naturais. Eficiência, nesse caso, significa oscilar com amplitude máxima. Essa diferença entre os modos de vibração dos componentes da matéria é responsável por todo compor- tamento da luz, ou melhor, da radiação de maneira geral. Quando uma onda de frequência qualquer incide num material, os elétrons absorvem a energia dela e, ao vibrarem, reemitem novas radiações de mesma fre- quência que a da onda incidente. Nesse processo, não há perda de energia, pois a onda absorvida pelo elétron é reemitida num processo de troca, ou remissão. Assim ao vibrar, a carga reemite a onda excitadora em todas as direções, ela é espalhada. Esse fenômeno pode ser chamado de espalhamento. Em geral, a reemis- são de ondas é seletiva. As de maior frequência tendem a ser mais espalhadas que as de menor. Esse fato permite que vejamos o “azul do céu” em boa parte do dia, no período em que o Sol está a uma certa altura no céu. A atmosfera é composta de diversos gases e, entre eles, encontramos o oxigênio e o nitrogênio em abun- dância. A luz branca, partindo do Sol, incide sobre a atmosfera e faz com que os elétrons das moléculas de O 2 e de N 2 vibrem na faixa da luz visível. Como o espa- lhamento é seletivo, esses gases irão espalhar em maior quantidade as ondas situadas na faixa de frequência da cor azul. O espalhamento do azul ocorre ao longo do caminho da luz pela atmosfera e isso nos dá a impres- são que o céu é azul, pois é essa luz que recebemos quando o olhamos. O avermelhado do Sol ao entardecer também é resultado do espalhamento seletivo da radiação solar pela atmosfera. Nesse período do dia, o Sol está próxi- mo ao horizonte, isto é, seus raios atingem a superfície terrestre num ângulo muito agudo, percorrendo um caminho muito maior para chegar até nós e atraves- sando grande parte da atmosfera onde existem muitas partículas em suspensão. A parcela azul do feixe de luz solar é totalmente espa- lhada bem antes de aproximar-se da superfície da Terra. A luz verde, por sua vez, também é bastante atenuada, pois o caminho é longo, chegando até nós em menor intensidade que a luz amarela, a alaranjada e a vermelha. Dessa forma, a luz predominante é uma mistura desses três últimos feixes, que resulta num tom alaranjado. A tonalidade vai se tornando mais avermelhada à medida que o Sol se põe, pois o amarelo e o alaranjado vão sen- do sucessivamente enfraquecidos em nossa direção. Essa luz, refletindo-se nas nuvens mais baixas e nas partículas de poeira em suspensão próximas à superfície da Terra, proporciona o espetáculo colorido do pôr do sol. Sem a atmosfera, nada disso seria possível. Veríamos um céu negro com todas as estrelas visíveis e o Sol como uma bola luminosa. Na realidade, é essa visão que temos do céu a aproximadamente 30 km de altura, onde o ar é muito rarefeito. O que chamamos de dia é, na verdade, o espalhamento e a difusão da luz solar pela nossa atmosfera. As variações de componentes na atmosfera são res- ponsáveis pelas diferentes colorações do céu. A ausên- cia de umidade (vapor de água) e de poeira, propor- cionam um azul intenso. É o que ocorre no alto das montanhas, nas regiões de elevada altitude, nas regiões secas, e no inverno. Quando há muita poeira e/ou vapor d’água, as radia- ções de frequências mais baixas também são espalhadas e o céu torna-se esbranquiçado. FIGUEIREDO, Aníbal; PIETROCOLA, Maurício. Luz e cores. São Paulo: FTD, 1997. (Adaptado.) MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 15 1/11/19 10:51 AM 816 Ensino Fundamental Texto complementar II O disco de Newton O disco de Newton, encontrado praticamente em todos os livros de Ciências, é outra experiência interessante, pois mostra o inverso da decomposição da luz por um prisma. Amarelo Verde Azul Anil Vermelho Laranja Na tentativa de recompor luz a partir das cores do arco-íris, os alunos esperam obter um branco total como resultado da experiência e, na maioria das vezes, obtêm a cor cinza ou ocre. Para que não fiquem decepcionados, convém alertá-los sobre alguns problemas previsíveis: • cada setor do disco é de uma só cor; no espectro, as cores são contínuas; • os pigmentos usados na pintura dos vários setores (6 ou 7) não são de cores puras; além disso, ao pintar, os alunos costumam carregar muito nas cores; • os setores pintados no disco devem ter tamanhos diferentes, sendo o anil e o laranja os menores entre eles; • o disco precisa ser girado com grande velocidade, e para isso deve-se usar um conjunto de polias ou uma fu- radeira elétrica. É inevitável que o efeito visual obtido quando girar o disco com a mão, preso a um lápis ou vareta, fique longe do esperado, nem se aproximando do cinza. Fazer essa experiência em aula, portanto, é uma oportunidade interessante para discutir alguns problemas relacionados a atividades práticas, mostrando que o resultado a que se chega nem sempre é exatamente igual ao esperado. FIGUEIREDO, Aníbal; PIETROCOLA, Maurício. Luz e cores. São Paulo: FTD, 1997. (Adaptado.) MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 16 1/11/19 10:51 AM 817 M a n u a l d o P ro fe ss o r 9. REFLEXÃO EM ESPELHOS PLANOS E ESFÉRICOS AULAS 18 a 20 Como surgiram os espelhos? Que dados históricos temos sobre isso? Por que usar espelhos? Espelhos para “nos divertir”, espelhos para a segurança em geral, espelhos para a pesquisa científica, espelhos para diversas finalida- des... Que princípios físicos os espelhos nos permitem interpretar? E aprofundar nosso conhecimento? E avançar na tecnologia? Quantas (e importantes) funções dos espelhos, não é mesmo? Neste módulo, vamos discutir resumidamente um pouco de cada tema. Objetivos • Conhecer alguns dados históricos sobre os espelhos. • Caracterizar a reflexão especular (regular) nos espelhos. • Verificar experimentalmente as leis da reflexão especular. • Apresentar qualitativamente as características do espelho plano e diferenciar imagem real de imagem virtual. •Determinar geometricamente a imagem virtual de um objeto real em um espelho plano. • Diferenciar reflexão difusa de reflexão especular. • Apresentar qualitativamente algumas características dos espelhos esféricos côncavo e convexo, bem como das imagens produzidas por eles. • Conhecer algumas aplicações práticas dos espelhos planos e esféricos. Roteiro de aulas (sugestão) Aula Descrição Anotações 18 Correção das tarefas 3 e 4 do Módulo 8 Algumas reflexões sobre os espelhos Atividade 1 Reflexão em espelhos planos e esféricos Leis da reflexão Atividade experimental 1 Orientações para as tarefas 1 a 4 (Em casa) 19 Correção das tarefas 1 a 4 Espelhos planos Atividade experimental 2 Atividade experimental 3 Atividade 2 Atividade 3 Orientações para as tarefas 5 a 7 (Em casa) MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 17 1/11/19 10:51 AM 818 Ensino Fundamental Aula Descrição Anotações 20 Correção das tarefas 5 a 7 Espelhos esféricos O foco dos espelhos esféricos Atividade 4 Atividade experimental 4 Atividade 5 Orientações para as tarefas 8 a 10 (Em casa) Observação: A seção Rumo ao Ensino Médio pode ser trabalhada em sala ou indicada como tarefa. Noções básicas • Conhecer um pouco da história e da utilização de espelhos em diferentes épocas. • Constatar as leis da reflexão pela execução de ex- perimentos. • Diferenciar reflexão especular de reflexão difusa. • Enumerar as principais características dos espelhos planos e esféricos. • Associar a formação de imagens virtuais e reais e campos visuais aos espelhos planos e esféricos. Estratégias e orientações Note que todo este caderno é bastante interativo e com diversas atividades experimentais que permitem in- tensa participação do aluno no desenvolvimento da aula. Atente que este módulo também possibilita a realização dos experimentos e sua discussão/correção, se as orien- tações do início deste caderno (quanto a providenciar e/ ou testar materiais necessários) foram seguidas. Na atividade experimental As leis da reflexão na prática, cuide que os “espelhinhos” estejam encaixados corretamente sobre a folha de papel sulfite na parte in- terna inferior da caixa de sapatos, conforme ilustração nos procedimentos do experimento. Os valores obtidos para os ângulos de incidência e de reflexão dependerão de cada equipe e certamente serão diferentes de uma equipe para outra. O importante é que os pares de ân- gulos (de incidência e de reflexão) obtidos por cada uma deverão apresentar valores iguais (ou muito próximos um do outro). Em geral, algumas confusões feitas pelos alunos do Ensino Fundamental em relação a objetos e imagens decorrem da falta de um entendimento claro do que são raios incidentes, raios emergentes (refletidos e/ou refratados efetivos) e os prolongamentos des- ses raios. Por isso, ao trabalhar com espelho plano, por exemplo, é importante desenhar um esquema que represente os raios incidentes e refletidos com linhas cheias e os prolongamentos dos raios refletidos com linhas tracejadas. Um espelho plano de tamanho médio pendurado na lousa ajuda a entender o conceito de campo visual. Peça, por exemplo, a alunos sentados em locais opostos que descrevam o que veem. Outra sugestão é localizar alguns objetos fora do campo de visão de determinado aluno e pedir a ele que os localize no espelho: ele não conseguirá ou mudará de lugar (alterando o campo de visão). O mesmo espelho será útil para o trabalho com simetria, igualdade, imagem reversa, imagem direita, imagem virtual. Dedique o maior tempo possível destas aulas à realiza- ção das atividades práticas. O texto do Caderno do Aluno pode ser lido antecipadamente em casa e explicado rapi- damente em classe. Ao realizar o experimento proposto, explique os elementos de um espelho esférico. Também será mais interessante discutir os dados registrados após as observações dos alunos. O estudo sobre a formação de imagens em espelhos esféricos não será aprofundado neste momento. Esse tema será trabalhado no Ensino Médio. Caso tenha interesse em apresentar aos alunos os princípios básicos de “Construção geométrica e obten- ção de imagens em espelhos esféricos”, entre no site do Anglo Convênio, em Ensino Fundamental II, Física, na pasta Material para Download e no item “Material Com- plementar”. Ali você encontrará uma síntese desse tema. Se optar por uma projeção em PowerPoint sobre formação de imagens em espelhos esféricos, procure no site do Anglo Convênio, Física, Ensino Fundamental II, em “Recursos Multimídia”. Respostas e comentários Atividade 1 (página 455) a) O quartzo, mineral formador de rochas, é mais duro que o metal. Portanto, o polimento se dá através dos microrriscos que a areia produz na superfície metálica, diminuindo as suas irregularidades e, assim, tornan- do-a mais plana. MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 18 1/11/19 10:51 AM 819 M a n u a l d o P r o fe s s o r b) O vidro, que pode ser fabricado a partir da areia do deserto, possui características semelhantes às do quart- zo: é duro, frágil, transparente e inoxidável. Trata-se, portanto, de um ótimo material para proteger o metal refletor contra riscos e oxidação, permitindo ainda a passagem da luz necessária à formação das imagens. Atividade experimental 1 (página 456) Embora os resultados obtidos por cada equipe pos- sam ser diferentes, as medidas dos ângulos de incidência e reflexão devem ser iguais (ou muito próximas) para cada equipe. Atividade experimental 2 (página 458) a) Mão esquerda. b) 30 cm. c) Se justapôs a ela (mão e imagem se encostam). d) Também fez o sinal de joia, com o dedão apontando para cima. Atividade experimental 3 (página 460) Porque uma imagem virtual da chama da vela acesa se forma sobre o pavio da vela apagada. Atividade 2 (página 461) r E D O 2 O 3 O 1 A I 1 R 1 R 2 I 2 A' Apenas o observador O 2 , porque somente ele recebe diretamente em seus olhos o pincel de luz refletido no espelho, imaginando onde está o seu vértice, ou seja, a imagem virtual da chama da vela. Lembre-se de que é impossível “enxergar a luz”, mas somente o vértice de um pincel de luz. Quando rece- bemos luz em nossos olhos, nossa mente, sabendo que a luz sempre caminha em linha reta, avalia de onde ela saiu, ou seja, qual é sua origem (vértice de pincel de luz). Atividade 3 (página 462) Quando uma superfície rugosa reflete a luz, esta se difunde, desfazendo a forma original do pincel de luz incidente. Portanto, na reflexão difusa, contrariamente à reflexão especular, não existe um vértice único para a luz que está sendo refletida, ou seja, não há imagem. Atividade 4 (página 465) Arquimedes utilizou um espelho côncavo ou um con- junto de espelhos planos que, associados, compunham um grande espelho côncavo. Somente com esse tipo de espelho é possível convergir a luz do Sol para uma mesma região, ateando fogo nos navios. Atividade experimental 4 (página 466) a) A imagem é invertida. b) A imagem vai ficando cada vez mais ampliada, até se tornar um borrão. Aproximando mais um pouco, a imagem aparece novamente. Nota: no ponto em que se forma o borrão, o dedo (objeto real) se encontra mais ou menos sobre o foco do espelho. O foco está na metade da distância entre o vértice do espelho e o centro de curvatura. c) A imagem é direita e ampliada. d) A imagem é direita e reduzida. e) Não. Como se trata de um “espelho convexo”, a ima- gem será sempre menor e direita em relação ao dedo (objeto real). Atividade 5 (página 467) a) Como se nota, os espelhos convexos proporcionam um campo visual maior do que os espelhos planos. Isso acontece porque as imagens que eles produzem são, além de direitas, menores do que os objetos, ou seja, “cabem mais imagens no mesmo espelho”. b) Quando o motorista observa outro veículo através do retrovisor interno, que é plano, sua mente estima a que distância tal veículo se encontra dele. No entanto, caso eleobserve novamente o mesmo veículo, só que através do espelho retrovisor externo, que é conve- xo, como a imagem é proporcionalmente menor, sua mente lhe dirá que o veículo se distanciou dele nesse intervalo de tempo. Caso isso não tenha acontecido, a chance de o motorista fechar o veículo que vem atrás, provocando um acidente, aumenta. MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 19 1/11/19 10:51 AM 820 Ensino Fundamental c) Como esses espelhos são utilizados muito próximo dos objetos, eles produzem imagens direitas e amplia- das, facilitando a visualização. Em casa (página 469) 1. Utilizando a malha quadriculada fornecida para ga- rantir a simetria dos raios incidente e refletido em relação à reta normal n, temos: E i r n Raio incidente Raio refletido 2. PE i = 45° r = 45° Raio incidente n Raio refletido 3. E P i = r = 0° n Raio incidente e raio refletido 4. A medida do ângulo de reflexão é r 5 60°. Justificativa: Como a medida do ângulo entre o raio de incidência e o espelho é de 30°, a medida do ângulo de incidência é i 5 90° 2 30°, ou seja, i 5 60°. Logo, a medida do ângulo de reflexão é r 5 i 5 60°. 5. Conforme o roteiro fornecido, temos a seguinte cons- trução: A AÕ 6. B C D A E B' C'D' A' E' 7. a) O letreiro está escrito invertido. É que os letreiros das ambulâncias foram feitos para ser vistos pelos motoristas através dos espelhos retrovisores dos seus carros. Quando isso acontece, como o espe- lho produz uma imagem invertida do letreiro, ele poderá ser lido na forma correta. E, assim, esses motoristas podem identificar tais veículos, diferen- ciando-os de outros providos de sirene, como os de bombeiros e os de polícia. b) 80 km/h. c) 80 km/h. d) 160 km/h (soma dos valores absolutos das velo- cidades). 8. A superfície espelhada do edifício londrino funcionou como um espelho côncavo (ou parabólico côncavo), convergindo a luz do Sol (cujos raios são paralelos entre si) para uma região focal, onde se encontrava o automóvel em questão. 9. Espelho convexo. A imagem é direita, virtual e menor que o objeto. 10. Neste desenho, a imagem do coelho está ampliada. No entanto, a bola de natal, fazendo o papel de es- pelho convexo, só forma imagens reduzidas. MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 20 1/11/19 10:51 AM 821 M a n u a l d o P r o fe s s o r Rumo ao Ensino Médio (página 473) 1. C O ponto P está a 10 m de altura do chão e a 10 m de distância do espelho. Logo, o triângulo PMA é retângulo isósceles, ou seja, a 5 45o, conforme ilus- trado a seguir. P M ir 10 m A 10 m Espelho plano Nascente (0°) Zênite (90°) a Desse mesmo esquema podemos inferir que: r 5 90° 2 a r 5 90° 2 45° _ r 5 45° Lembrando que os ângulos de incidência e reflexão possuem mesma medida: i 5 r _ i 5 45° Portanto, a luz do Sol atingiu o espelho entre 6 h da manhã (0°) e 12 h (90°), ou seja, às 9 h (45°). 2. D Para a situação descrita pelo enunciado, temos o seguinte esquema. E Logo, para que a imagem do relógio corresponda a 8 horas, o relógio deverá estar marcando 4 horas. 3. D Todo raio de luz que incide paralelamente ao eixo principal de um espelho esférico côncavo reflete pas- sando pelo foco desse espelho. Logo, a figura que representa o funcionamento do espelho descrito pelo enunciado é d. Sugestões de atividades extras Caso disponha de tempo e/ou queira aprofundar um pouco mais o tema “objetos e imagens em espelhos”, utilize os complementos abaixo. 1. Obter a imagem dos seguintes objetos reais. a) Seta u ruu AB A B Dica: Sabemos que a imagem de um ponto A é o simétrico A' em relação ao plano do espelho. Por extensão de raciocínio, a imagem de u ruu AB é u ruuuu A' B'. Para obtê-la graficamente, obtenha a imagem A' de A e a imagem B' de B. Em seguida, mentalmente: se, ligando de B para A, obtenho u ruu AB , ligando de B' para A', obtenho u ruuu A'B'. A A' B'B MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 21 1/11/19 10:51 AM 8 22 Ensino Fundamental b) Seta u ruu AB A B 45¼ A A' B' B 45¼ 2. Você já notou que muitas lanternas possuem um ajuste rosqueável na extremidade onde se encontra a lâmpada? Tal ajuste tem uma finalidade: possibilitar ao usuário produzir um facho mais aberto, para uma iluminação mais ampla, ou então mais fechado, para iluminar mais longe. Suponha que fosse possível posicionar a lâmpada de modo que o pincel fosse cilíndrico. Nesse caso, em que ponto estaria a lâmpada em re- lação ao espelho? No foco. 3. Brincando com reversão de um modo experimental e fácil... E sem espelhos! Material • Régua de 30 cm (se tiver maior, melhor) • Folha de papel sulfite A4 • Lápis Procedimento • Com o auxílio de uma régua, divida transversal- mente uma folha de papel sulfite A4 ao meio. Esta reta é a representação de um espelho em perfil. • Escreva, a lápis e utilizando letras maiúsculas, uma palavra qualquer, como AMBULÂNCIA. Uma pauta bem leve poderá ajudá-lo na caligrafia. • Dobre a folha de papel exatamente na reta que representa o espelho. Após a dobradura, a palavra AMBULÂNCIA deve fazer contato com o papel do outro lado da reta. • Com o lápis, decalque o verso da palavra AMBU- LÂNCIA. • Desdobre a folha e confira o resultado. Conforme será possível observar, a palavra “ambu- lância” deverá aparecer invertida, como se estivesse sendo visualizada através de um espelho plano. A R T U R M A R F IN /S H U T T E R S T O C K MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 22 1/11/19 10:51 AM 823 M a n u a l d o P ro fe ss o r 10. REFRAÇÃO AULAS 21 a 23 Quais são as principais diferenças entre a refração e a reflexão? No Ensino Fundamental esses conceitos ainda são confundidos pelos alunos. Neste módulo daremos ênfase à refração da luz e aos índices de refração. Posteriormente usaremos parte das informações discutidas sobre refração neste Módulo 10 para o estudo das lentes. Objetivos • Definir o fenômeno da refração e diferenciá-lo do fenômeno da reflexão. • Propor uma analogia da refração com uma atividade prática de deslocamento (construir e interpretar um modelo prático para a refração). • Observar experimentalmente a refração de um pincel de luz. • Caracterizar a refração sob o ponto de vista geométrico. • Discutir qualitativamente a formação de imagens por dioptros planos. • Caracterizar refringência e determinar alguns índices de refração. Roteiro de aulas (sugestão) Aula Descrição Anotações 21 Correção das tarefas 8 a 10 do Módulo 9 A refração Uma analogia mecânica para a refração Atividade 1 A refração de um filete de laser Atividade 2 Atividade 3 Orientações para as tarefas 1 e 2 (Em casa) 22 Correção das tarefas 1 e 2 Formação de imagens por dioptros planos Atividade 4 Atividade experimental Orientações para as tarefas 3 e 4 (Em casa) 23 Correção das tarefas 3 e 4 Refringência e índice de refração Atividade 5 Orientações para as tarefas 5 e 6 (Em casa) Observação: A seção Rumo ao Ensino Médio pode ser trabalhada em sala ou indicada como tarefa. MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 23 1/11/19 10:51 AM 824 Ensino Fundamental Noções básicas • Caracterizar refração e diferenciá-la de reflexão. • Com o uso de modelos, constatar a alteração da velocidade e a mudança na direção de propagação do pincel de luz, quando a incidência é oblíqua na superfície de separação entre dois meios homogêneos e transparentes. • Verificar o fenômeno da refração, sem alteração na direção de propagação do pincel de luz, mas com diminuição de velocidade, quando a incidência é perpendicular à superfície de separação entre os dois meios homogêneos e transparentes. • Caracterizar refringência e solucionar problemas aplicando/utilizando o índice de refração. Estratégias e orientações As atividades deste módulo são simples e de fácil execução, permitindo melhor entendimento do fenô- meno da refração da luz pelos alunos. Ao realizá-las, é importante destacar a maneira como ocorrea incidência dos raios luminosos numa superfície de separação. O fenômeno do desvio do raio luminoso é característico da incidência oblíqua (inclinada). A atividade inicial deixa clara essa situação proposta. É possível reforçá-la ainda mais recorrendo a um experimento demonstrativo muito simples, feito apenas com copo, água e lápis. Num copo de vidro liso e transparente, com água até um pouco mais que a metade de sua capacidade, coloque um lápis com tamanho suficiente para que uma parte dele fique fora do copo. Peça aos alunos que observem detalhadamente o conjunto lápis, copo e água em três situações diferentes: • de cima para baixo, verticalmente, segurando o copo com uma das mãos e observando o conjunto pela boca do copo; • de baixo para cima, também verticalmente, observan- do o conjunto através do fundo do copo; • lateralmente, com o copo apoiado sobre a mesa. Após as observações, pergunte aos alunos: a) Em quais situações o lápis parece “quebrado” ou “tor- to”, exatamente no ponto da superfície que separa o ar e a água? b) Em quais situações não se observa a “distorção apa- rente” do lápis? c) Que hipóteses você pode propor para justificar suas respostas acima? Justifique esclarecendo que a luz, ao passar de um meio de propagação para outro, modifica sua velocidade sofrendo o fenômeno denominado refração. Dependendo de como a luz incide na superfície de separação entre os dois meios transparentes, pode ocorrer ou não um desvio na trajetória da luz. Quando os raios de luz inci- dem perpendicularmente à superfície de separação entre dois meios diferentes, a refração não é acompanhada por um desvio na trajetória da luz, e as “distorções” não são observadas. Eles podem constatar esse fato ao realizar os itens a e b. Também é possível verificar que a luz sofre um des- vio quando se refrata, incidindo obliquamente (incli- nadamente) à superfície. Por isso o lápis mergulhado no copo d’água parece estar “quebrado” (situação c). Esse efeito não é observado na incidência dos raios paralelos, nem na incidência dos raios perpendiculares à superfície de separação entre os dois meios. Se os alunos tiverem dificuldade em observar o lápis dentro do copo por cima e pelo fundo (perpendicular ao olho), peça a eles que segurem o lápis em pé (posição vertical) dentro do copo com água e observem lateralmente. O efeito será praticamente o mesmo: o lápis não parecerá quebrado, apenas mais grosso, pois a superfície arredon- dada do copo com água funcionará como uma lente de pequeno aumento. Destaque ainda a mudança de velocidade da luz, ao se propagar em meios diferentes, e a mudança de dire- ção de propagação do raio refratado, aproximando-se ou afastando-se da reta normal em função do meio de propagação. Na discussão do índice de refração, consideramos a velocidade da luz de 3 3 105 km/s tanto para sua propa- gação no vácuo como na atmosfera. Por isso trabalhamos apenas com o índice de refração absoluto. Questões que exigem índices de refração relativos (relação entre dife- rentes substâncias e meios), por serem mais específicas, serão trabalhadas no Ensino Médio. Atente para a aula 23, que é relativamente curta. É possível que sobre algum tempinho, assim você poderá começar a introduzir informações sobre lentes (do último módulo). Respostas e comentários Atividade 1 (página 476) Sim, o desvio seria maior ainda, pois a diferença entre as velocidades nos dois meios seria ainda maior. Atividade 2 (página 477) A luz se propaga mais lentamente na água. Para se afirmar isso, basta perceber que a luz, quando passa do ar para a água, desvia-se de sua trajetória original de forma análoga aos soldados marchando do asfalto para a lama. MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 24 1/11/19 10:51 AM 825 M a n u a l d o P r o fe s s o r Atividade 3 (página 477) Diminui também. Existe, sim, uma proporcionalidade entre as medidas dos ângulos i e r. No entanto, ela só é direta para os senos desses dois ângulos, o que é conhecido como lei de Snell-Descartes, que será vista com detalhes no Ensino Médio. Atividade 4 (página 479) n E Ar Água M D O P P' A lei de Snell-Descartes e o fenômeno da reflexão total não são abordados em nosso curso. Ainda que tivessem sido, o índice de refração médio da água não foi fornecido. Dessa maneira, a resolução dessa ativi- dade deverá ser qualitativa, ou seja, não é preciso se preocupar com as medidas dos ângulos de incidência e refração, mas apenas com o fato de a medida do ân- gulo de refração ser maior que a medida do ângulo de incidência. Lembre a seus alunos que, quando a luz se propaga do meio mais refringente para o meio menos refringente, ela se “afasta” da normal. a) O peixe. b) Como a imagem está mais próxima, ela parece ser maior do que o peixe realmente é. Atividade experimental (página 480) a) Não, a moeda continua fixa no fundo do recipiente. No entanto, à medida que se coloca água, a imagem vai se formando acima dela, devido ao fenômeno da refração da luz. b) Na refração, os raios luminosos, ao saírem da água para o ar, passam de um meio mais refringente para outro menos refringente. Assim, o raio refra- tado se afasta da reta normal, permitindo a visão da moeda. Atividade 5 (página 481) Ar n n Vidro Ar Laser a b g d Não é preciso se preocupar com medidas. No entanto, fique atento para que a > b e d > g. Em casa (página 484) 1. a) Laser n Ar Acr’lico b) Laser n Ar Acr’lico MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 25 1/11/19 10:51 AM 826 Ensino Fundamental c) Laser n Ar Acr’lico 2. a) O raio incidente é o II, o refletido é o I e o refra- tado é o III. b) Essa cor de luz se propaga mais rapidamente no meio A, dado que, ao refratar para o meio B, o raio “se aproximou da normal”. 3. O lápis parece estar quebrado com a ponta dobrada para cima devido ao fenômeno de elevação aparente da imagem, ou seja, a imagem da parte submersa do lápis é mais alta do que o nosso cérebro imagina que seria para o lápis. 4. 5 ~ 5 ?? _ 5n c v n 3 10 1,7 10 n 1,76 5 5 É interessante lembrar que o índice de refração é adimensional, isto é, não tem unidade. 5. 5 ~ 5 ? _ 5 ?n c v 2,42 3 10 v v 1,25 10 km/s 5 5 6. a), b), c), d) e) A medida do ângulo de incidência é menor do que a medida do ângulo de refração, ou seja, i < r, fato que pode ser verificado diretamente no esquema anterior. f) A água é um meio mais refringente que o ar, e isso significa que a velocidade da luz na água é inferior à velocidade da luz no ar. O fato de i < r corrobora essa afirmação. Rumo ao Ensino Médio (página 487) 1. B I. CORRETA. Os meios transparentes permitem a propagação regular da luz. Em outras palavras, um observador vê um objeto com nitidez através desse meio. II. INCORRETA. A dispersão é devida à refração e não à reflexão. III. INCORRETA. A luz branca é composta de todas as cores do arco-íris. 2. E Conforme a figura seguinte, ao refratar-se da água para o ar, o raio de luz emitido pelo peixe sofre des- vio em sua trajetória. O observador vê a imagem do peixe acima de sua posição real. Peixe Imagem Ar Água Observador 3. D Como a luz aproxima-se da reta normal (b > a), podemos concluir que o meio B é mais refringente que o A, ou seja, n B > n A . Logo, de acordo com a definição de índice de refração, a velocidade de propagação da luz no meio B é menor que no meio A (v B < v A ). Vidro Água Ar Homem (H) Imagem da parte submersa do homem (H') Observador (O), fotógrafo da cena i r x MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 26 1/11/19 10:51 AM 827 M a n u a l d o P r o fe s s o r Sugestões de atividades extras Caso queira aplicar mais exercícios referentes aos temas trabalhados neste módulo, utilize, se considerar perti- nente, os exercícios abaixo. 1. Considerando a velocidade da luz no vácuo 3 ? 105 km/s e o índice de refração absoluto no ar de 1,0003, calcule: a) A velocidadeaproximada da propagação da luz no ar. b) De quanto diminuirá aproximadamente a velocidade da luz ao passar do vácuo para o ar? Respostas: a) av 1 5 3,0 ? 105 km/s v 2 5 v n 1 v 2 5 ? v 2 5 ?3 10 1,0003 5 5 2,9991 ? 105 km/s n 5 1,0003 b) v 1 5 3,0 ? 105 km/s 5 300 000 km/s D 5 v 1 2 v 2 v 2 5 2,9991 ? 105 km/s 5 299 910 km/s D 5 300 000 2 299 910 Diferença 5 ? D 5 90 km/s 2. Olhando um lago com água limpa e transparente, vê-se um peixe. Ele parece estar a certa profundidade e em determinada posição, mas você sabe (pelo que estudou em Física) que elas não correspondem à realidade, pois, em seu percurso, a luz emitida pelo peixe muda a direção de propagação. a) Onde a luz muda sua direção de propagação? Por quê? b) Que nome damos a esse fenômeno? Respostas: a) Na superfície de separação entre o ar e a água. Porque a luz sai de um meio mais refringente (água), para outro menos refringente (ar); com isso, os raios luminosos se afastam da reta normal, mudando sua direção de propagação. b) Refração da luz. 3. Por que, ao atravessar uma lente de vidro ou de acrílico, a luz sofre duas refrações? Resposta: Porque a luz passa do ar para a lente (1a refração) e, depois, da lente para o ar (2a refração). 4. Determine a velocidade de propagação da luz em um líquido homogêneo e transparente com índice de refração absoluto 1,36. Considere a velocidade da luz no vácuo de 3 ? 108 m/s. Resposta: v 1 5 3 ? 108 m/s; n 5 1,36 v 2 5 v n 1 v 2 5 ?3 10 1,36 8 5 2,20 ? 108 m/s 5. A velocidade da luz em certo óleo é igual a 2 3 da velocidade da luz no vácuo. a) Qual é a velocidade de propagação da luz no óleo? b) Qual é o índice de refração do óleo? Respostas: a) v 5 ? ?2 3 10 3 km/s 5 5 2 ? 105 km/s MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 27 1/11/19 10:51 AM 8 28 Ensino Fundamental b) v 1 5 3 ? 105 km/s; v 2 5 2 ? 105 km/s n 5 v v 1 2 n 5 ? ? 3 10 2 10 5 5 5 1,5 Utilize a tabela abaixo para responder às questões 6 a 8. Substância Índice de refração absoluto Gelo 1,31 Água 1,33 Álcool etílico 1,36 Glicerina 1,47 Acrílico 1,49 Vidro 1,5 Diamante 2,42 6. Qual das substâncias mencionadas na tabela acima é mais refringente? Justifique. Resposta: O diamante. O meio ser mais refringente significa que ele oferece maior dificuldade para a propagação do feixe de luz, que se propaga então com menor velocidade, tendo, portanto, maior índice de refração. 7. Em qual substância a velocidade de propagação da luz será maior? Justifique. Resposta: No gelo (água sólida). Quanto menor o índice de re- fração, maior será a velocidade de propagação da luz. 8. Um feixe de luz, inicialmente no ar, incide em um mesmo ângulo sobre cada uma das substâncias da tabela, sofrendo refração. Em qual delas o ângulo de refração será maior? Por quê? Resposta: O gelo, com menor índice de refração entre as subs- tâncias mencionadas na tabela, é o meio que permi- tirá maior velocidade de propagação ao feixe de luz, com o raio refratado afastando-se mais da reta normal e, consequentemente, apresentando maior ângulo de refração em relação às outras substâncias. 9. Um peixe está parado a 1,5 m de profundidade num lago de águas tranquilas e cristalinas. Uma pessoa às margens do lago observa o peixe. A “profundidade aparente” em que se encontra o peixe observado deve ser maior, menor ou igual a 1,5 m? Resposta: Menor que 1,5 m, pois a refração eleva aparentemente a imagem do peixe. MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 28 1/11/19 10:51 AM 829 M a n u a l d o P r o fe s s o r 11. LENTES AULA 24 Fechamos o Caderno 2 com algumas informações sobre lentes. No Ensino Fundamental apenas detalhamos algumas características qualitativas das lentes e algumas funções específicas. Todo detalhamento e tratamento quantitativo será realizado no Ensino Médio. Colocamos como leitura com- plementar alguns aspectos interessantes e importantes relativos às funções das lentes convergentes e divergentes associadas ao olho humano. Objetivos • Caracterizar e diferenciar lentes convergentes e divergentes. • Verificar algumas das possíveis funções das lentes convergentes e divergentes. Roteiro de aula (sugestão) Aula Descrição Anotações 24 Correção das tarefas 5 e 6 do Módulo 10 Lentes Lentes convergentes e divergentes Atividade Atividade experimental Mecanismo da visão e ametropias Orientações para as tarefas 1 e 2 (Em casa) Observação: As seções Rumo ao Ensino Médio e Texto Complementar podem ser trabalhadas em sala ou indicadas como tarefa. Noções básicas • Caracterizar e diferenciar lentes convergentes e lentes divergentes. • Reconhecer e associar imagens obtidas por lentes convergentes e lentes divergentes. • Associar o uso de lentes à correção de ametropias. Estratégias e orientações Este módulo aborda qualitativamente os elementos geométricos de uma lente, assim como seu comportamento óptico. Para o estudo do comportamento óptico das lentes esféricas, tratamos as lentes como sendo feitas de vidro e inseridas no ar; logo, classificamos as lentes de bordas grossas como divergentes, e as de bordas finas, como convergentes. A construção de imagens através de lentes esféricas não será aprofundada neste momento. Assim como os espe- lhos, as lentes também devem ser manuseadas pelos alunos na Atividade experimental. Além de tornar a aula mais interessante, ajuda a fixar os conceitos discutidos de forma concreta. MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 29 1/11/19 10:51 AM 830 Ensino Fundamental Verifique que a atividade experimental requer pouco tempo da aula e é importante por ser focada na “obser- vação”. As quatro tarefas são questões de respostas objetivas, breves e baseadas nas observações feitas a partir das atividades propostas. Para fechar este módulo, colocamos como leitura complementar uma síntese rápida sobre ametropias associadas à visão que podem ser corrigidas com o uso de lentes convergentes e divergentes. Outro tema interessante associado à Óptica é o fenômeno da ilusão de óptica, nome que se dá a uma interpre- tação visual “enganosa”, isto é, que não coincide com a realidade. Se quiser comentar o assunto, colocamos como sugestão algumas ilustrações interessantes no final deste módulo. Se ainda dispuser de tempo, há uma leitura extra sobre constituintes do olho humano, que pode ser aproveitada para uma breve discussão. Se achar necessário, aprofunde também estes temas: • Elementos de uma lente. • Propriedades ópticas dos raios incidentes em lentes esféricas. • Construção de imagens por meio de lentes esféricas. Entre no site do Anglo Convênio, em Ensino Fundamental II, Física, na pasta Material para Download e no item “Material Complementar”. Ali você encontrará uma síntese desses temas. Respostas e comentários Atividade (página 489) Lente I Bordas finas e. p. Lente II Bordas grossas O F F e. p. O Atividade experimental (página 490) a) Não é possível. b) A medida é variável, conforme a lente que está sendo utilizada. Muitas lupas possuem essa informação na em- balagem ou no cabo. Deverá ser algo em torno de 25 cm. c) Começou a queimar a partir do ponto onde convergiam os feixes de luz. d) As imagens são ampliadas e direitas. MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 30 1/11/19 10:51 AM 831 M a n u a l d o P r o fe s s o r e) As imagens são invertidas e reduzidas. Quanto mais distantes estão os objetos, mais reduzidas serão as imagens. f) As imagens são reduzidas e direitas. g) As imagens continuam invertidas e reduzidas. Quanto mais distantes estiverem, mais reduzidas serão as imagens. h) virtual e ampliada; real e projetada; virtual e reduzida. Em casa (página 492) 1. A lente A é convergente, pois faz os filetes de luz convergirem no foco. Já a lente B é divergente, pois faz os filetes incidentes divergirem. 2. As lentes dos óculos de Pedro são divergentes, pois conjugam imagens reduzidas. Já as lentes dos óculos de Helena são convergentes, pois conjugam imagensampliadas. Rumo ao Ensino Médio (página 492) B Observe as figuras abaixo: Olho normal R e t i n a Olho hipermetrope R e t i n a Olho m’ope R e t i n a No olho normal, a luz converge para a retina (lente convergente). No olho míope, a luz converge para antes da retina. Devemos associar uma lente divergente para aproximar a imagem da retina. No olho hipermetrope, a luz converge para depois da retina. Devemos associar uma lente convergente para aproximar a imagem da retina. MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 31 1/11/19 10:51 AM 832 Ensino Fundamental Anotações MP_AngloEFII_Fisica_9.2_01a32.indd 32 1/11/19 10:51 AM Módulo Interdisciplinar Manual do Professor 2 caderno MP_AngloEFII_Fisica_Inter_9.2_33a41.indd 33 1/11/19 10:51 AM 834 Ensino Fundamental MÓDULO INTERDISCIPLINAR A Segunda Guerra Mundial (1939-1945) As atividades propostas no Módulo Interdisciplinar pretendem mostrar aos alunos que um mesmo assun- to ou tema tem aspectos múltiplos, que podem ser analisados e trabalhados por diferentes componentes curriculares. Orientações gerais • Cada disciplina envolvida deve utilizar uma aula para o desenvolvimento das atividades deste Módulo. • Deve-se evitar o repasse de atividades para casa, pois o Módulo não se pode tornar enfadonho e repetitivo. • É importante que os professores dos componentes curriculares envolvidos conversem entre si, antes, para programar as atividades, e depois, para avaliar os resultados. • O assunto do Módulo Interdisciplinar deste bimes- tre – Segunda Guerra Mundial – permite retomar e aprofundar temas que foram vistos ao longo do curso. • Componentes curriculares envolvidos: Língua Portu- guesa, História, Matemática, Física e Química. LÍNGUA PORTUGUESA Aceitar os refugiados Importante: esta atividade deverá ser realizada após as aulas do Módulo 21. São vários os objetivos da atividade proposta: • Refletir sobre o meio social em que vivemos. • Diferenciar opinião e argumento. • Identificar tema, opinião e argumento em texto lido. • Compreender que o argumento é parte fundamen- tal da dissertação. • Perceber os efeitos de sentido produzidos pela modalização do discurso. • Perceber mecanismos de progressão temática: retomadas anafóricas e catafóricas, e uso de orga- nizadores textuais e de coesivos. • Produzir texto dissertativo argumentativo. • Definir o próprio posicionamento, buscar argu- mentos coerentes e selecionar os mais eficientes para a produção do texto. • Utilizar recursos linguísticos adequados ao gênero, às finalidades e ao contexto da produção. • Utilizar mecanismos de coesão e progressão te- mática estudados nas aulas de Estudo da Língua, percebendo-os em novos textos propostos para análise. • Reescrever o texto, se necessário, adequando-o à norma-padrão da linguagem. Inicie a atividade pela leitura em voz alta dos textos (a ser feita pelo professor) ou peça que os alunos façam leitura silenciosa. Esses textos não fornecerão apenas os temas propostos para a atividade escrita, mas também ideias e argumentos que poderão ser utilizados pelos alunos em sua escrita. Conclua esta etapa incentivando a exposição de impressões e ideias sobre eles. Então, converse com a turma sobre os textos, per- mitindo que os alunos sanem eventuais dúvidas e soli- citando que exponham oralmente o tema de cada texto: • texto 1: a não aceitação de refugiados que fugiam do nazismo; • texto 2: o que fazer com os refugiados; • textos 3 e 4: o mau tratamento dos brasileiros aos refugiados. Ao final desta etapa, faça uma leitura compartilhada da atividade, detendo-se em cada uma das propostas. Permita que os alunos teçam comentários e exponham eventuais dúvidas. O professor pode também fazer per- guntas específicas sobre cada tema. As respostas dos alunos fornecerão pistas do que deve ser reexplicado ou enfatizado. Se houver tempo, depois de todos terem escolhido seus temas e grifado os textos de acordo com sua in- tenção, faça uma rápida conversa para expor possíveis argumentos para cada tese. MP_AngloEFII_Fisica_Inter_9.2_33a41.indd 34 1/11/19 10:51 AM 835 M a n u a l d o P ro fe ss o r Caso tenha mais de uma aula para desenvolver a atividade, sugira aos alunos que façam pesquisas para encontrar mais informações e reflexões sobre o tema que escolheram. Essa seria a 3a fase da etapa 1. E oriente: para essa pesquisa, consultar sites edu- cacionais, de universidades e de jornais e revistas conhecidos. Inserimos a seguir sugestões de critérios para revi- são dos textos. O professor pode apresentá-los ou não aos alunos, mas deve nortear-se por eles caso pretenda avaliar os textos dos alunos. Revisão Verificar se: • o texto aborda um dos temas apresentados; • o texto destina-se a convencer os interlocutores definidos em cada um dos temas; • o aluno apresenta com clareza: − o tema de seu texto; − sua opinião/tese. • há pelo menos três argumentos para defender o ponto de vista escolhido; • todos os argumentos são coerentes com a opi- nião exposta inicialmente; • os argumentos: − são os mais adequados para convencer aque- les interlocutores; − foram organizados de forma a garantir o convencimento dos destinatários (do mais fraco ao mais forte, por exemplo), ou foram inseridos numa sequência qualquer. • o texto contém 3 parágrafos, no mínimo; • a linguagem é adequada aos interlocutores; • os argumentos foram expostos com clareza e o aluno utilizou conectivos que dessem coesão às partes do texto; • a pontuação do texto está correta; • a concordância (nominal e verbal), a grafia e a acentuação de palavras estão corretas; • o título do texto é coerente e foge minimamente do lugar-comum. HISTÓRIA Nesta atividade retomamos o lançamento das bom- bas atômicas estadunidenses sobre as cidades japonesas de Hiroxima e Nagasáqui na Segunda Guerra Mundial, destacando – em especial – as consequências dessa ofensiva para a população atingida, bem como para as gerações seguintes. Aproveitamos para problematizar as motivações do uso de um meio tão extremo da parte dos americanos para dissuadir seus inimigos japoneses de continuar sua participação na guerra. Para contextualizar esses acontecimentos (o lança- mento das bombas), sugerimos iniciar retomando o que foi estudado a respeito da Segunda Guerra Mundial. Para ilustrar o tema, apresentamos o famoso poema “A rosa de Hiroxima” do poeta brasileiro Vinicius de Moraes (1913-1980). Verifique a possibilidade de exibir para a turma um vídeo do grupo Secos e Molhados, disponível na internet, para que os alunos conheçam a versão musicada do poema. Converse com eles sobre quais sentimentos e refle- xões o poema desperta e também sobre a relação do texto com os fatos que se seguiram após a explosão da bomba, em especial as consequências para a população atingida. Aproveite para questioná-los sobre a diferença entre tomar conhecimento de um fato tão grave como esse por meio de um texto didático e por meio de um poema – Qual forma os mobiliza mais? Pode-se consi- derar que esses textos se completam? Por fim, explore as questões propostas na atividade. Se possível, organize os alunos em grupos e proponha um debate em torno da frase “os fins justificam os meios”, discutida no item c. A ideia é que se extrapole o tema tratado nesta atividade levando a reflexão para outras situações (tanto do cotidiano individual, como da política, economia, etc.) em que a ideia expressa nessa frase pode ser colocada em prática. Questione-os: “Vocês fariam qualquer coisa para alcançar um objetivo? Ou acreditam que os meios utilizados para se alcançar isso podem comprometer a ‘nobreza’ da finalidade?”. Respostas e comentários 1. a) O poeta aborda os impactos a longo prazo da bomba atômica lançada sobre a cidade de Hiro- xima e fala dos sobreviventes e das sequelas psi- cológicas e físicas que estes passaram a carregar: a mudez, a cegueira, a infertilidade,
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