Caderno-de-Apoio-ao-Professor-1- Fisica e Quimica - F 10 ano

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Documentos
orientadores
Fichas
10 NO
VO
Física e Química A • Física
10.º ano
Carlos Portela
Rogério Nogueira
CADERNO DE APOIO
AO PROFESSOR
TF
Planificações
Testes
Apoio às atividades
 laboratoriais
Guiões de recursos
multimédia
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 1 
Objetivos do Caderno de Apoio 
ao Professor.......................................................... 3 
Apresentação do Projeto: 
linhas orientadoras ........................................... 4 
Pleno cumprimento do Programa ...................... 4 
Grau de aprofundamento conveniente .............. 4 
Adequação de atividades e questões ................. 5 
Diversificação das opções de ensino e de 
aprendizagem ..................................................... 5 
Valorização da componente laboratorial ........... 6 
Componente de Física do Programa 
de Física e Química A – 10.º ano ................... 7 
Finalidades, objetivos e Metas Curriculares ....... 7 
Desenvolvimento do Programa .......................... 8 
Energia e movimentos ........................................ 9 
Conteúdos e Metas Curriculares ....................... 9 
Orientações e sugestões ................................ 10 
Energia e fenómenos elétricos ......................... 11 
Conteúdos e Metas Curriculares ..................... 11 
Orientações e sugestões ................................ 12 
Energia, fenómenos térmicos e radiação ......... 12 
Conteúdos e Metas Curriculares ..................... 12 
Orientações e sugestões ................................ 14 
Avaliação .......................................................... 14 
Planificações ...................................................... 15 
Indicações gerais .............................................. 15 
Recursos de 20 Aula Digital .............................. 17 
Planificação a médio prazo ............................... 21 
Planos de aulas ................................................. 23 
Apoio às Atividades Laboratoriais .............. 51 
Atividade Laboratorial 1.1 ................................ 52 
Atividade Laboratorial 1.2 ................................ 62 
Atividade Laboratorial 2.1 ................................ 69 
Atividade Laboratorial 3.1 ................................ 75 
Atividade Laboratorial 3.2 ................................ 83 
Atividade Laboratorial 3.3 ................................ 91 
Fichas ................................................................... 97 
Fichas de diagnóstico ........................................ 97 
Ficha de diagnóstico 1 .................................... 97 
Ficha de diagnóstico final ............................. 100 
Fichas formativas ............................................ 102 
Ficha 1 – Energia e movimentos .................... 102 
Ficha 2 – Energia e movimentos .................... 104 
Ficha 3 – Energia e fenómenos elétricos ........ 106 
Ficha 4 – Energia e fenómenos elétricos ........ 108 
Ficha 5 – Energia, fenómenos térmicos 
e radiação ................................................... 110 
Ficha 6 – Energia, fenómenos térmicos 
e radiação .................................................... 112 
Ficha 7 – Energia e sua conservação 
(ficha global) ............................................... 114 
Proposta de resolução das fichas ................... 116 
Testes ................................................................. 123 
Teste 1 ............................................................ 123 
Teste 2 ............................................................ 127 
Teste 3 ............................................................ 131 
Teste 4 - Teste Global ...................................... 136 
Proposta de resolução dos testes ................... 140 
Questões de exame agrupadas por 
domínio ............................................................. 147 
Guiões de recursos multimédia ................ 179 
Simuladores .................................................... 180 
Animações ...................................................... 184 
Animações laboratoriais ................................. 191 
Animações de resolução de exercícios ............ 193 
Apresentações PowerPoint® ........................... 196 
Vídeos temáticos ............................................ 200 
Atividades ....................................................... 201 
Testes interativos ........................................... 203 
Simulador de testes ........................................ 204 
Sugestões de bibliografia e sítios 
da internet ....................................................... 205 
 
Índice 
 
jmatos
Typewritten Text
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 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 3 
Objetivos do Caderno de Apoio ao Professor 
 
 
 
 
Este caderno fornece informação e recursos complementares para ajudar os professores que se 
encontrem a trabalhar com o manual escolar Novo 10 F, da Texto Editores. 
O Caderno de Apoio ao Professor inclui: 
 uma explicação das linhas orientadoras do manual; 
 os conteúdos e Metas Curriculares da componente de Física, orientações e sugestões da 
componente de Física do Programa; 
 informação complementar sobre a abordagem de alguns conteúdos e do trabalho laboratorial; 
 propostas de planificações a longo prazo, semana a semana e aula a aula; 
 material de apoio à componente laboratorial: respostas às questões pré e pós-laboratoriais do 
manual, registos com medidas de todas as atividades laboratoriais, questões para avaliação do 
cumprimento das Metas Curriculares, transversais e específicas, da componente laboratorial, 
correspondentes soluções, e grelhas de avaliação dessa componente; 
 9 fichas de avaliação: 2 de diagnóstico e 7 formativas, uma das quais global; 
 4 testes, um deles global; 
 questões de exame extraídas/adaptadas de Exame Nacional e agrupadas por subdomínio; 
 apresentação da Aula Digital. 
Finalmente, é possível encontrar uma bibliografia selecionada e brevemente comentada, assim 
como um conjunto de endereços da internet. 
Atendendo à importância central do trabalho experimental em Física, uma parte substancial da 
informação contida neste caderno está relacionada com o trabalho prático. Esperamos que essa 
informação ajude o professor, ao proporcionar-lhe um conjunto diversificado de ideias e recursos 
que utilizará da maneira que julgar mais conveniente. 
 
4 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Apresentação do Projeto: linhas orientadoras 
A elaboração de um manual escolar de Física para o Ensino Secundário tem necessariamente 
como matriz o Programa da disciplina. Nele estão enunciados os objetivos e as metas que se 
pretendem atingir e os conteúdos a tratar. Neste manual respeita-se a componente de Física do 
Programa de Física e Química A, homologado pelo Despacho n.o 868-B/2014 de 20 de janeiro, para o 
10.o ano de escolaridade. 
Mas qualquer manual representa uma leitura do Programa entre várias possíveis. É uma 
interpretação enriquecida pelas conceções, convicções e experiências que os autores possuem 
acerca do que é e do que deve ser o ensino e a aprendizagem no Ensino Secundário. 
Este Projeto, constituído pelo Manual, os Recursos Multimédia disponíveis em , o 
Caderno de Exercícios e Problemas e este Caderno de Apoio ao Professor, assenta em linhas 
orientadoras que resumimos em cinco pontos essenciais. 
Pleno cumprimento do Programa 
O manual Novo 10 F aborda de forma sistemática e detalhada todos os conteúdos que são objeto 
de ensino definidos na componente de Física do Programa de Física e Química A para o 10.o ano de 
escolaridade. O nível de aprofundamento está de acordo com as Metas Curriculares. 
Além da abordagem proporcionada pelo texto principal e pelas ilustrações que o acompanham, 
sugere-se um conjunto alargado e diversificado de atividades práticas que permitirão alcançar as 
finalidades, os objetivos gerais de aprendizagemAvaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: TPC – Questões 37 e 39 da p. 60 do M. 
 Data : 
Sumário: Correção do TPC. Energia mecânica, forças conservativas e conservação da energia mecânica. Aplicação dos conceitos na 
resolução de questões. 
Conteúdos: Forças conservativas. Energia potencial, energia cinética e energia mecânica. Metas de aprendizagem: 1.8, 1.9, 
1.10, 1.11. 1.12, 1.13 e 1.14 
Atividades/Estratégias: Apresentação do TPC (questões 37 e 39 da p. 60 do M) e 
esclarecimento de dúvidas. 
Conclusão da conservação da energia mecânica num sistema conservativo, ou se o trabalho das 
forças não conservativas for nulo, a partir do teorema da energia cinética (pode recorrer-se ao 
PWP 1.1.8). 
Utilização de uma simulação (simulação 1.1.8 ou outras) para questionamento oral dos alunos 
sobre variações de energia cinética, potencial gravítica e mecânica e suas relações. 
Interpretação da Questão Resolvida 8 (p. 33 do M). 
Atividade prática: Anm 1.1.8 e questões 40, 41, 43 e 44 da pp. 60-61 do M.
Recursos: 
M: pp. 32-33; 60-61 
AD: 
 PWP 1.1.8 Energia mecânica, forças 
conservativas e conservação da 
energia mecânica 
 Simulação 1.1.8 Conservação da 
energia mecânica 
 Anm 1.1.8 Cálculo da energia 
mecânica de um sistema 
Outras simulações: Energia do Parque 
de Skate: Básico 
(http://goo.gl/jWKjtd) do projeto 
PhET ou Roller Coaster Model 
(http://goo.gl/wLPcWa) do Physics 
Classroom 
Observações: Revisão das metas 3.3 e 3.5 do subdomínio 
Forças, movimentos e energia do 9.o ano. 
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: TPC – Questões 45 e 46 da p. 62 do M. 
90 min 
100 min 
90 min 
100 min 
Aulas 
n.o 22/23 
Aulas 
n.o 24/25 
30 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
 Data : 
Sumário: Correção do TPC. Entrega dos trabalhos de laboratório relativos à atividade laboratorial 1.1. Análise dos resultados obtidos. 
Forças não conservativas, variação da energia mecânica e dissipação de energia. 
Conteúdos: Forças não conservativas. Variação de energia mecânica. Metas de aprendizagem: 1.7, 1.8, 
1.10, 1.12, 1.15 e 1.16 
Atividades/Estratégias: Apresentação do TPC (questões 45 e 46 da p. 62 do M) e 
esclarecimento de dúvidas. 
Interpretação de uma demonstração experimental em vídeo com base na conservação da 
energia mecânica. 
Atividade prática: questões 50, 51, 53 e 54 das pp. 62-63 do M. 
Discussão dos resultados obtidos pelos diversos grupos na AL 1.1. 
Estabelecimento da relação entre o trabalho das forças não conservativas e a variação de 
energia mecânica (exemplificação com a força de atrito e a força de resistência do ar – 
interpretação da fig. 39 da p. 34 do M e fig. 40 da p. 35). 
Recursos: 
Vídeo Potential Energy to Kinetic 
Energy 
(http://youtu.be/L2mdAvdPhT4) do 
canal MIT Tech TV 
M: pp. 34-35; 62-63 
AD: 
 PWP 1.1.9 Forças não 
conservativas, variação da energia 
mecânica e dissipação de energia 
Observações: Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: TPC – Questões 55, 58 e 59 da p. 64 do M. 
Registo de Notas
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
135 min 
150 min 
Aulas 
n.o 26/27/28 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 31 
Planos de aulas semana 
N.o 5 
 Data : 
Sumário: Correção do TPC. Forças não conservativas, variação da energia mecânica e dissipação de energia. Potência, energia dissipada 
e rendimento. Aplicação dos conceitos na resolução de questões. 
Conteúdos: Forças não conservativas. Variação de energia mecânica. Metas de aprendizagem: 1.7, 1.8, 
1.10, 1.12, 1.15, 1.16 e 1.18 
Atividades/Estratégias: Apresentação do TPC (questões 55, 58 e 59 da p. 64 do M) e 
esclarecimento de dúvidas. 
Estabelecimento das relações entre forças dissipativas, energia dissipada e variação da energia 
mecânica (contextualizar a discussão com exemplos de movimentos reais – pêndulo gravítico, 
esfera numa calha semicircular, queda de uma folha de papel, corpo que desce um plano 
inclinado, etc. – e com simulações). 
Interpretação da Questão Resolvida 9 (p. 36 do M). 
Atividade prática: questões 61, 62 e 63 da p. 64 e TI 1.1.8. 
Estabelecimento das relações entre energia, potência, energia útil, energia dissipada e 
rendimento. 
Recursos: 
M: pp. 34-36; 64 
Simulações: Energia do Parque de 
Skate: Básico (http://goo.gl/jWKjtd) 
do projeto PhET ou Roller Coaster 
Model (http://goo.gl/wLPcWa) do 
Physics Classroom 
AD: 
 TI 1.1.8 Energia mecânica, forças 
conservativas e conservação da 
energia mecânica 
 Atividade Conservação e variação 
da energia mecânica 
 PWP 1.1.10 Potência, energia 
dissipada e rendimento 
 Anm Potência e rendimento 
Observações: Pode recorrer-se ao PWP 1.1.10 para 
apresentação dos conceitos de potência e rendimento (rever do 
ensino básico o conceito de potência – metas 2.2 a 2.4 do 
subdomínio Efeitos da corrente elétrica e energia elétrica). 
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: TPC – Questão 60 da p. 64 do M. 
 Data : 
Sumário: Correção do TPC. Potência, energia dissipada e rendimento. Preparação da AL 1.2. Aplicação dos conceitos na resolução de 
questões. 
Conteúdos: Energia, potência e rendimento. Metas de aprendizagem: 1.15, 
1.16, 1.17 e 1.18 e do TL Conceptuais 
18 e 20 
Atividades/Estratégias: Apresentação do TPC (questões 60 da p. 64 do M) e esclarecimento 
de dúvidas. 
Interpretação da Questão Resolvida 10 da p. 38. 
Atividade prática: resolução animada do exercício 1.1.10 e das questões 67, 68 e 69 e 70, da p. 65. 
Utilização do vídeo para relacionar os conceitos de trabalho, energia e potência. 
Construção de um gráfico e determinação da reta de regressão a partir de um conjunto de dados 
experimentais (pode recorrer-se ao anexo 1 das pp. 156-159 do M que tem instruções para as 
calculadoras TEXAS TI-84 Plus C Silver Edition e CASIO FX–CG20). 
Recursos: 
M: pp. 37-38; 65; 156-159 
Vídeo How does work...work? - Peter 
Bohacek 
(http://youtu.be/u6y2RPQw7E0) do 
canal TED Ed 
AD: 
 Anm 1.1.10 Cálculo da potência e do 
rendimento em sistemas mecânicos 
Observações: Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: TPC – Questões pré-laboratoriais da AL 1.2 
(pp. 52-53 do M).
90 min 
100 min 
90 min 
100 min 
Aulas 
n.o 29/30 
Aulas 
n.o 31/32 
32 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
 Data : 
Sumário: AL 1.2. Movimento vertical de queda e ressalto de uma bola: transformações e transferências de energia. 
Conteúdos: Trabalho do peso. Transformações de energia. Conservação de energia mecânica. Metas de aprendizagem: 
Específicas da AL: 1 a 7; Processuais 1, 
7, 10 e 11; Conceptuais 1, 2, 4, 9, 13, 
14 e 18 a 21 
Atividades/Estratégias: Correção das questões pré-laboratoriais da AL 1.2 (pp. 52-53 do M). 
Trabalho laboratorial da AL 1.2 (p. 54 do M). 
Resolução das questões pós-laboratoriais da AL 1.2 (p. 54 do M). 
Recursos: 
Material necessário para a AL 1.2 
(p. 54 do M) 
M: pp. 52-54 
CAP: AL 1.2 – Respostas às questões 
pré e pós-laboratoriais, resultados 
obtidos em trabalho laboratorial e 
grelha de avaliação da atividade 
laboratorial 
AD: 
 AnmL 1.2 Movimento vertical de 
queda e ressalto de uma bola: 
transformações e transferências de 
energia 
Observações: Ver indicações e sugestões de realização desta AL 
no CAP. Parte da avaliação da AL pode ser concretizada com as 
questões, indicadas no CAP. 
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Respostas a 
questões pré e pós-laboratoriais. Ficha de avaliação específica. 
Comportamento e atitudes. 
Sugestões aos alunos: TPC – Produzir um documento em folha de 
cálculo com os dados organizados em tabela e sua interpretação 
gráfica. 
Registo de Notas
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
135 min 
150 min 
Aulas 
n.o 33/34/35 
 
 
 
 
S
C
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D
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Plano
Sumário: Ficha 
Conteúdos: Ene
Atividades/Est
Discussão da pro
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Observações: A
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que tenha dúvida
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Sumário: Teste 
Conteúdos: Ene
Atividades/Est
Observações: S
seja disponibiliza
que seja projetad
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Sumário: Gestã
Conteúdos: 
Atividades/Est
Observações: 
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n.o 3
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n.o 3
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N.o 
Formativa 2 – E
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Escrito n.º 1 (co
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 2 – Energia e m
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Data
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Avaliação:
e atitudes.
Sugestões
(p. 39 do M
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| Novo 10 F
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Metas de a
Recursos: 
CAP: Ficha 2
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conceitos estudo
bal 76 (pp. 67-68
Metas de a
Recursos: 
CAP: Teste E
assificação do Te
Metas de a
Recursos: 
 
aprendizagem
2 – Energia e mo
roposta de Reso
cipação. Compo
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Escrito n.o 1 
este Escrito n.o 1
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33 
m: 1.1 a 1.18
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m: 1.1 a1.18 
1. 
m: 
34 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Planos de aulas semana 
N.o 7 
 Data : 
Sumário: Energia e correntes elétricas. Grandezas elétricas: diferença de potencial elétrico e corrente elétrica. Corrente contínua e 
corrente alternada. Resistência elétrica e resistividade. Aplicação dos conceitos na resolução de questões.
Conteúdos: Carga elétrica. Fenómeno da corrente elétrica. Diferença de potencial elétrico. 
Corrente elétrica. Corrente contínua e corrente alternada. Resistência de condutores filiformes e 
resistividade. 
Metas de aprendizagem: 2.1, 2.2 e 
2.3 
Atividades/Estratégias: Apresentação de alguns exemplos do dia a dia que mostrem o uso da 
eletricidade e da energia. 
Apresentação das principais características da corrente contínua e da corrente alternada 
(interpretação das figs. 10 e 12 da p. 74 do M) e indicação de exemplos de aplicação. 
Atividade prática: questões 1, 2, 3 e 5 da p. 98 do M. 
Distinção entre resistência e resistividade. Análise de tabelas de resistividade de modo a 
distinguir bons condutores de maus condutores (fig. 17 da p. 76 e tabela da p. 77 do M). 
Apresentação da dependência da resistência elétrica de um condutor filiforme com a 
resistividade do material que o constitui, o seu comprimento e a sua área da secção reta. 
Recursos: 
M: pp. 71-78; 98 
AD: 
 PWP 1.2.1 Energia e correntes 
elétricas 
 PWP 1.2.2 Diferença de potencial 
elétrico e corrente elétrica. Corrente 
contínua e corrente alternada 
 Anm Diferença de potencial elétrico 
e corrente elétrica 
Observações: Com o TPC pretende-se uma revisão dos 
conhecimentos incluídos nas metas 1.2, 1.5, 1.7, 1.9 e 1.11 do 
subdomínio Corrente elétrica e circuitos elétricos do 9.o ano. Para 
contextualizar os conceitos, sugere-se a medição de diferenças de 
potencial elétrico de diferentes componentes (lâmpada e pilha) 
de um circuito elétrico simples, assim como da corrente elétrica, 
em circuito aberto e em circuito fechado. 
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: TPC – questões 4, 6, 7 e 8 da p. 98 do M.
 Data : 
Sumário: Correção do TPC. Resistência de condutores filiformes; resistividade e variação da resistividade com a temperatura. Aplicação 
dos conceitos na resolução de questões. 
Conteúdos: Resistência elétrica. Resistividade. Resistência elétrica de fios cilíndricos. Metas de aprendizagem: 2.3 e 2.4. 
Atividades/Estratégias: Apresentação do TPC e esclarecimento de dúvidas. 
Apresentação da variação da resistividade com a temperatura de alguns tipos de materiais e 
interpretação de aplicações que tiram partido dessa variação (interpretação da fig. 18 da p. 77 e 
fig. 19 da p. 78 do M). Interpretação do funcionamento de dispositivos com resistência variável 
(potenciómetro, reóstato e caixas de resistências).Utilização da simulação Resistência elétrica de 
um condutor para relacionar a resistência e características geométricas de um condutor 
filiforme. Síntese dos aspetos principais (PWP 1.2.3). 
Interpretação das questões resolvidas 1 e 2 da p. 79 do M. 
Atividade prática: questões 10, 13, 16 e 18 da p. 99, 21 e 23 da p. 100 do M. 
Recursos: 
M: pp. 77-79; 99-100 
AD: 
 PWP 1.2.3 Grandezas elétricas: 
resistência elétrica de um condutor 
 Simulação Resistência elétrica de 
um condutor 
Outras: simulação Resistência num 
condutor (http://goo.gl/agMefS) do 
projeto PhET 
Observações: Em alternativa à simulação Resistência elétrica de 
um condutor pode utilizar-se a simulação Resistência num 
condutor do PhET. 
Sugere-se que se faça a medição da resistência elétrica de vários 
dispositivos (termístores, lâmpadas etc.) a diferentes 
temperaturas. 
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: TPC – questões 12 e 15 da p. 99, 20 e 22 da 
p. 100. 
Aulas 
n.o 45/46 
90 min 
100 min 
Aulas 
n.o 43/44 
90 min 
100 min 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 35 
 Data : 
Sumário: Correção do TPC. Energia transferida para um componente de um circuito elétrico. Efeito Joule. Aplicação dos conceitos na 
resolução de questões.
Conteúdos: Resistência elétrica de fios cilíndricos. Corrente elétrica. Energia elétrica transferida 
e dissipada por efeito Joule. Potência elétrica. 
Metas de aprendizagem: 2.4 e 2.5 
Atividades/Estratégias: Apresentação do TPC e esclarecimento de dúvidas. Apresentação do 
efeito Joule (PWP 1.2.4 ou Anm Efeito Joule). Dedução da expressão da energia e potência 
transferidas para um componente de um circuito elétrico, e sua interpretação. Distinção entre 
componentes puramente resistivos e não puramente resistivos, indicando-se alguns exemplos. 
Dedução das expressões da energia e potência dissipadas num componente puramente resistivo 
e sua interpretação. Interpretação da questão resolvida 3 da p. 83. 
Atividade prática: questões 24, 28 e 29 da p. 100 e 32, 34, 36 e 37 da p. 101. 
Recursos: 
M: pp. 80-83; 99-101 
AD: 
 PWP 1.2.4 Energia transferida para 
um componente de um circuito 
elétrico. Efeito Joule 
 Anm Efeito Joule 
Observações: Os trabalhos sobre a tecnologia LED podem ser 
feitos em grupos de dois a concluir no prazo de uma semana.
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: TPC – questões 26 e 30 da p. 100 e31, 35, 
38 da p. 101 (aula seguinte); atividade de pesquisa Lâmpadas LED 
(p. 83 do M). 
Registo de Notas
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
135 min 
150 min 
Aulas 
n.o 47/48/49 
36
 
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A
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6 
Plano
Sumário: Energ
Ficha formativa 3
Conteúdos: Gra
elétrica. Corrent
resistividade e va
Atividades/Est
Ficha 3 – Energia
Discussão da pro
Observações: 
Sumário: Carac
questões. 
Conteúdos: Ene
CC, força eletrom
Atividades/Est
e dissipada (inte
Características d
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Análise da conse
nterpretação da
Atividade prática
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Observações: D
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3 – Energia e fen
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létricos (60 min)
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CAP: Ficha 3
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Recursos: 
M: pp. 84-8
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TPC – questões 4
aprendizagem
-101 
3 – Energia e fen
respetiva Propos
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conceitos na reso
aprendizagem
86, 101-102 
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Balanço energé
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44, 45 e 46 da p. 
 
m: 2.1 a 2.5 
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m: 2.5 e 2.6 
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ético num 
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102 do M. 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 37 
 Data : 
Sumário: Correção do TPC. Iluminação LED. Balanço energético num circuito. Associações de componentes elétricos em série e em 
paralelo. Aplicação dos conceitos na resolução de questões.
Conteúdos: Efeito Joule. Geradores de corrente contínua: força eletromotriz e resistência 
interna; curva característica. Associações em série e em paralelo: diferença de potencial elétrico 
e corrente elétrica. 
Metas de aprendizagem: 2.5 a 2.8 
Atividades/Estratégias: Apresentação do TPC e esclarecimento de dúvidas.
Apresentação dos trabalhos sobre a tecnologia LED. 
Análise da corrente elétrica e da diferença de potencial de uma associação de resistências em 
série, e de uma associação em paralelo (PWP 1.2.6 ou simulação Associações de componentes 
elétricos em série e em paralelo), comprovando-se as relações com medições de tensões 
elétricas e correntes elétricas em circuitos elétricos simples. 
Análise da força eletromotriz de uma associação de pilhas em série e de uma associação em 
paralelo. 
Interpretação das questões resolvidas 5 e 6, p. 86. 
Atividade prática: Anm Cálculo das grandezas elétricas de um gerador e de um condutor (ou 
atividade 1.2.6) e questões 49 e 50 da p. 103 do M. 
Recursos: 
M: pp. 87-90, 92-93, 103 
AD: 
 PWP 1.2.6 Associações de 
componentes elétricos em série e 
em paralelo 
 Simulação Associações de 
componentes elétricos em série e 
em paralelo 
 Atividade 1.2.6 Associação de 
resistências em série e em paralelo 
 Anm Cálculo das grandezas elétricas 
de um gerador e de um condutor 
Observações: Na apresentação dos trabalhos cada grupo pode 
apresentar aspetos diferentes (evolução histórica; material 
utilizado; tipos de LED, tipo de corrente elétrica que usam e 
valores de potência; vantagens e desvantagens das lâmpadas 
LED). Os grupos que estão a assistir à apresentação dos colegas 
devem confrontar os resultados apresentados com os seus, 
discutindo-se eventuais divergências. 
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: TPC – questões 51 e 52 da p. 103 do M. 
 
Registo de Notas
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
135 min 
150 min 
Aulas 
n.o 54/55/56 
38 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Planos de aulas semana 
N.o 9 
 Data : 
Sumário: Correção do TPC. Balanço energético num circuito. Associações de componentes elétricos em série e em paralelo. Aplicação 
dos conceitos na resolução de questões. 
Conteúdos: Efeito Joule. Geradores de corrente contínua: força eletromotriz e resistência 
interna; curva característica. Associações em série e em paralelo: diferença de potencial elétrico 
e corrente elétrica. 
Metas de aprendizagem: 2.5 a 2.8 
Atividades/Estratégias: Apresentação do TPC e esclarecimento de dúvidas. 
Interpretação da questão resolvida 7, p. 87. 
Exploração da simulação Circuitos de Corrente Contínua (DC) para colocar, oralmente, diversas 
questões sobre as relações entre as diferenças de potencial elétrico em diferentes componentes 
de um circuito, assim como das relações entre correntes elétricas e interpretar as respostas com 
o auxílio da própria simulação. 
Atividade prática: questões 53 e 54 da p. 103; 55 a 58 da p. 104; 62 e 63 da p. 105; 64 e 65 da p. 106. 
Recursos: 
M: pp. 87, 103-106 
Simulação: Circuitos de Corrente 
Contínua (DC) (http://goo.gl/eYAXfE) 
do projeto PhET 
Observações: Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: 
 Data : 
Sumário: Ficha formativa 4 – Energia e fenómenos elétricos. Revisões e esclarecimento de dúvidas. Preparação da AL 2.1. 
Características de uma pilha. 
Conteúdos: Energia e fenómenos elétricos. Metas de aprendizagem: 2.1 a 2.8 
Atividades/Estratégias: Ficha 4 - Energia e fenómenos elétricos (60 min).
Discussão da proposta de resolução da ficha 4 e autocorreção. 
Síntese da AL 2.1 explicitando-se o respetivo objetivo geral. 
Recursos:
CAP: Ficha 4 - Energia e fenómenos 
elétricos e respetiva proposta de 
resolução 
Observações:. Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: TPC – Questões pré-laboratoriais da AL 2.1 
(p. 95 do M). 
Data : 
Sumário: AL 2.1. Características de uma pilha.
Conteúdos: Gerador CC, força eletromotriz, resistência interna e curva característica. Metas de aprendizagem: 
Específicas da AL: 1 a 5; Processuais: 
1, 7, 8, 10 a 12; Conceptuais: 1 a 3, 5, 
7 a 9, 11, 12, 18 a 21 e 23
Atividades/Estratégias: Correção das questões pré-laboratoriais da AL 2.1 (p. 95 do M). 
Trabalho laboratorial da AL 2.1 (pp. 96-97 do M). 
Resolução das questões pós-laboratoriais da AL 2.1 (p. 97 do M). 
Recursos: 
Material necessário para a AL 2.1 
(p. 96 do M) 
CAP: AL 2.1 – Respostas às questões pré 
e pós-laboratoriais, resultados obtidos 
em trabalho laboratorial e grelha de 
avaliação da atividade laboratorialObservações: Parte da avaliação da AL pode ser concretizada 
com as questões indicadas neste CAP. 
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Respostas a 
questões pré e pós-laboratoriais. Ficha de avaliação específica. 
Comportamento e atitudes. 
Sugestões aos alunos: questões globais 62 e 63 (p. 105 do M). 
90 min 
100 min 
90 min 
100 min 
135 min 
150 min 
Aulas 
n.o 57/58 
Aulas 
n.o 59/60 
Aulas 
n.o 61/62/63 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 39 
Planos de aulas semana 
N.o 10 
 Data : 
Sumário: Gestão flexível 
Conteúdos: Metas de aprendizagem: 
Atividades/Estratégias: Indicações para a realização do teste. Recursos:
 
Observações: Algumas das sugestões a transmitir para a 
realização do teste: levar todo o material necessário; ter calma, 
estar concentrado e com uma atitude positiva; ler cada questão 
com muita atenção e responder apenas ao que é pedido, tendo 
em conta o tipo de questão; para escrever um texto, organizar a 
resposta de modo claro e conciso; nas questões em que tenha 
dúvidas e não consiga estabelecer outra estratégia de resolução, 
não deve riscar a resposta; nas questões de maior complexidade 
procurar esquematizar como é que os dados se podem relacionar 
com o que é solicitado (e vice-versa); quando terminar, verificar 
se respondeu a todas as questões; e, caso ainda tenha tempo, 
deve reler todas as respostas. 
Avaliação: 
Sugestões aos alunos: TPC – Leitura atenta do resumo dos 
conteúdos (p. 94 do M) e revisão dos conceitos estudados; questões 
66 e 67 da p. 106 do M. 
Data : 
Sumário: Teste Escrito n.o 2 (componente de Física) de avaliação. 
Conteúdos: Energia e fenómenos eléctricos. Metas de aprendizagem: 2.1 a 2.8 
Atividades/Estratégias: Realização do Teste Escrito n.o 2. Recursos: 
CAP: Teste Escrito n.o 2 
Observações: Sugere-se que a proposta de resolução do teste 
seja disponibilizada em PDF (por exemplo na plataforma Moodle) 
e que seja projetada numa aula seguinte. Eventuais 
esclarecimentos podem ser dados nessa aula. 
Avaliação: Critérios de classificação do Teste Escrito n.o 2. 
Sugestões aos alunos: 
Data : 
Sumário: Gestão flexível 
Conteúdos: Metas de aprendizagem: 
Atividades/Estratégias: 
 
Recursos 
 
Observações: Avaliação:
Sugestões aos alunos: 
Registo de Notas
 
 
 
Aulas 
n.o 64/65 
Aulas 
n.o 66/67 
Aulas 
n.o 68/69/70 
90 min 
100 min 
90 min 
100 min 
135 min 
150 min 
40 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Planos de aulas semana 
N.o 11 
 Data : 
Sumário: Sistema termodinâmico. Sistema isolado. Temperatura, equilíbrio térmico e escalas de temperatura. 
Conteúdos: Sistema termodinâmico, fronteira e vizinhança; sistema isolado. Temperatura, 
equilíbrio térmico e escalas de temperatura e energia interna. 
Metas de aprendizagem: 3.1, 3.2, 
3.3, 3.4 e 3.5 
Atividades/Estratégias: : Usar uma garrafa termo (ou equivalente) para explorar o conceito 
de sistema termodinâmico e de diferentes tipos de sistemas termodinâmicos, classificando-os e 
definindo-os. (Sistematizar com o PWP 1.3.1) 
Em interação com os alunos, também física, utilizar 3 recipientes a diferentes temperaturas e 
explorar a distinção entre temperatura e as noções de quente e frio. 
Distinção entre temperatura e energia interna e relação entre temperatura e agitação de 
partículas do sistema. Pode analisar-se a Anm Temperatura e equilíbrio térmico. 
Apresentar as escalas de temperatura de Celsius e de Kelvin, relacionando-as e fazendo 
conversões. Destacar propriedades termométricas e tipos de termómetros e outras propriedades 
dos materiais (p. 112 do M). Usar o vídeo Temperatura (AD) clarificando o conceito. 
Distinção de temperatura de variação de temperatura salientando a igualdade da variação para 
as duas escalas (Celsius e Kelvin). 
Análise e interpretação da Questão Resolvida 1 da p. 112; resolução das questões 5, 7 e 8 da 
p. 143 do M. 
Recursos: 
M: pp. 108 a 112 
Três recipientes com água: um à 
temperatura ambiente, outro com 
água fria e o terceiro com água 
quente. 
Termómetros. Garrafa termo. 
AD: 
 PWP 1.3.1 e 1.3.2 
 Anm Temperatura e equilíbrio 
térmico 
 Vídeo Temperatura 
 
Observações: Explorar os recursos e as atividades de aplicação 
neles incluídas. 
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: TPC – Questões 1 a 4, 6 e 9 da p. 143 do M. 
Pesquisa sobre as experiências de James Joule e de Benjamin 
Thompson. 
 Data : 
Sumário: Transferências de energia por calor. Radiação e irradiância. Painéis fotovoltaicos. 
Conteúdos: O calor como medida da energia transferida espontaneamente entre sistemas a 
diferentes temperaturas. Radiação e irradiância. Emissão e absorção de radiação. 
Metas de aprendizagem: 3.6 a 
3.13, 
Atividades/Estratégias: Apresentando os alunos os resultados da pesquisa sobre as 
experiências de James Joule e de Benjamin Thompson e, remetendo para a p. 135 do M, reforçar 
a equivalência dos conceitos de trabalho e de calor como processos de transferir energia entre 
sistemas. Reforçar o sentido da legenda da fig. 16, e usar a fig. 17 para distinguir os processos de 
transferir energia por calor, caracterizando-os. 
Destacar que radiação, luz e ondas eletromagnéticas são sinónimos, que há um emissor de 
radiação e que podem ser ou não visíveis, dependendo do detetor. Salientar que por radiação a 
energia se pode transferir sem contacto. Explorar estes conceitos com as figs. 19, 20 e 21, 
exemplificando e incidindo nos emissores e nos detetores de IV. 
Questionando os alunos sobre o seu conhecimento acerca da absorção ou da emissão de materiais 
em função da cor que apresentam, explicar e clarificar estes conceitos, usando as figs. 22 e 23. 
Definir irradiância, destacando as grandezas e as unidades SI, identificando-a como uma 
grandeza que caracteriza energeticamente um emissor e necessária para dimensionar um 
recetor fotovoltaico. Exemplificar com as figs. 24 e 25, explicando a função de radiação por um 
painel fotovoltaico. 
Análise das Questões Resolvidas 2 e 3 da p. 119; resolução das questões 12, 13, 16 e 19. das 
pp. 144 e 145 do M. 
Recursos: 
M: pp. 113 a 119 
AD: 
 PWP 1.3.3 e 1.3.4 
 Anm Transferências de energia por 
calor e Emissão e absorção de 
radiação 
 Atividade Irradiância de um corpo 
 Vídeo Termografia; Células 
fotovoltaicas; Painéis fotovoltaicos 
 Anm Cálculo da irradiância 
Experiência TMD de Joule – 
depositada no portal Casa das 
Ciências – http://goo.gl/RtstVg 
Observações:. Explorar os recursos e as atividades de aplicação 
neles incluídas. Pode usar-se a aplicação Experiência TMD de 
Joule – depositada no portal da Casa das Ciências – 
http://goo.gl/RTstVg 
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes.
Sugestões aos alunos: TPC – Questões pré-laboratoriais da AL 3.1 
(p. 136 do M). Recomendar uma leitura atenta das pp. 120 e 121 do M. 
Aulas 
n.o 71/72 
90 min 
100 min 
90 min 
100 min 
Aulas 
n.o 73/74 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 41 
 Data : 
Sumário: AL 3.1. Radiação e potência elétrica de um painel fotovoltaico. 
Conteúdos: Irradiância, conversão fotovoltaica e potência elétrica. Metas de aprendizagem: 
Específicas da AL: 1 a 5; Processuais: 1, 
6, 7, 9 a 12; Conceptuais: 1 a 3, 5 a 9, 
12, 18, 19, 25 
Atividades/Estratégias: Esclarecimento de dúvidas sobre as questões pré-laboratoriais da 
AL 3.1. (p. 136 do M). 
Trabalho laboratorial 3.1. (pp. 137 do M). 
Resolução das questões pós-laboratoriais da AL 3.1 (pp. 137 do M). 
 
Recursos:
Material necessário para a AL 3.1 
(p. 137 do M). 
CAP: AL 3.1 – Respostas às questões 
pré e pós-laboratoriais, resultados 
obtidos em trabalho laboratorial e 
grelha de avaliação da atividade 
laboratorial 
AD: 
 AnmL 3.1 Radiação e potência 
elétrica de um painel fotovoltaico 
 Excel AL 3.1 
 
Observações: Ver indicações e sugestões de realização desta AL 
no CAP. Parte da avaliação da AL pode ser concretizada com as 
questões indicadas noCAP. 
Pode utilizar-se a AnmL 3.1 para realçar os aspetos fundamentais 
deste trabalho laboratorial. 
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Respostas a 
questões pré e pós laboratoriais. Ficha de avaliação específica. 
Comportamento e atitudes e competências processuais. 
Sugestões aos alunos: Pesquisa sobre energia fotovoltaica. TPC – 
Questões 20 a 23, p. 145, e 65, p. 151 do M. 
Registo de Notas
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aulas 
n.o 75/76/77 
135 min 
150 min 
42 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Planos de aulas semana 
N.o 12 
 Data : 
Sumário: Correção de TPC. Radiação e irradiância. Absorção e emissão de radiação. Condução térmica. Convecção térmica. 
Transferências de energia como calor num coletor solar. 
Conteúdos: Absorção e emissão de radiação. Mecanismos de transferência de energia por calor 
em sólidos e fluidos: condução e convecção. Condução térmica e condutividade térmica. 
Metas de aprendizagem: 3.9, 3.10, 
3.11, 3.13, 3.14 e 3.15 
Atividades/Estratégias: Esclarecimento de dúvidas e verificação/correção do TPC. 
Realização da atividade Superfícies brancas e superfícies pretas com reforço dos conceitos de 
absorção e emissão em função da cor, da temperatura dos corpos e da temperatura ambiente. 
Partindo das questões «Que diferenças há entre um sólido e um fluido (líquidos e gases)?» e 
«Como se transferirá a energia neles?», abordar primeiro os conceitos de condução e de 
condutividade térmica. Realçar que as sensações de frio ou de quente, por contacto com 
materiais, resultam da condutividade térmica. Analisar a tabela 2 e as figs. 26, 27 e 28 da p. 123 
do M. 
Pela observação das figs. 30 e 31 da p. 124 do M, da leitura de excertos do texto e do recordado 
sobre fluidos, abordar o conceito de convecção térmica. Explicar os fenómenos evidenciados na 
fig. 32. 
Relacionar os conceitos de absorção de radiação, de condução e de convecção térmica na 
explicação do funcionamento do coletor solar. Análise e interpretação das figs. 33, 34 e 35 da 
p. 125, distinguindo bons de maus condutores térmicos. 
Resolução das questões 26, 28, 29, 31, 34 e 35 das pp. 145 e 146 do M. 
Recursos: 
M: pp. 117, 122 a 125 
AD: 
 PWP 1.3.5, 1.3.6 e 1.3.7 
 Anm Condução e convecção 
 Atividade Irradiância de um corpo 
 Vídeo Isolamento térmico; coletor 
solar 
Observações: Explorar os recursos, e as atividades de aplicação 
neles incluídas. 
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: TPC – Questões 1 a 4, 6 e 9 da p. 143 do M. 
 Data : 
Sumário: Correção de TPC. Ficha 5 – Energia e fenómenos térmicos e radiação. Aquecimento e arrefecimento de sistemas: capacidade 
térmica mássica. Preparação da AL 3.2. 
Conteúdos: Sistema termodinâmico. Energia interna. Equilíbrio térmico. Trabalho, calor, 
condução e convecção térmica, potência elétrica, rendimento e capacidade térmica mássica.
Metas de aprendizagem: 3.1 a 3.4, 
3.6, a 3.10, 3.14, 3.15 e 3.16 
Atividades/Estratégias: Esclarecimento de dúvidas e verificação/correção do TPC. 
Ficha 5 – Energia e fenómenos térmicos e radiação. (60 min). 
Utilizar a questão do primeiro parágrafo da p. 126 para relacionar a energia recebida (ou cedida) 
no aquecimento (arrefecimento) de um corpo com a sua variação de temperatura, a sua massa e 
definir capacidade térmica mássica. 
A partir da relação entre os conceitos, energia massa, capacidade térmica mássica e variação de 
temperatura, apresentar a expressão que relaciona as grandezas, destacando as unidades SI. 
Interpretar a legenda da fig. 38 e o texto destacado nas caixas ao seu lado. 
Orientar os alunos, a partir da fig. 39, para a interpretação gráfica da relação estabelecida. 
Apresentando a tabela das capacidades térmicas mássicas, evidenciar as propriedades térmicas 
dos materiais. Reforçar que, para uma dada energia recebida, uma maior variação de 
temperatura ocorre se a capacidade térmica mássica for baixa mas também se a massa for 
pequena. 
Preparação da AL 3.2. 
Recursos: 
M: pp. 126, 127 e 128 
AD: 
 PWP 1.3.8 
 Simulação Capacidade térmica 
mássica 
 Anm Cálculo da capacidade térmica 
mássica 
 AnmL 3.2 Capacidade térmica 
mássica 
 Excel AL 3.2 
 Ficha 5 do CAP 
Observações:. Explorar os recursos e as atividades de aplicação 
neles incluídas.
Pode utilizar-se a AnmL 3.2 para realçar os aspetos fundamentais 
deste trabalho laboratorial.
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes.
Sugestões aos alunos: TPC – Questões pré-laboratoriais da AL 3.2 
(p. 138 do M).
Aulas 
n.o 78/79 
Aulas 
n.o 80/81 
90 min 
100 min 
90 min 
100 min 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 43 
 Data : 
Sumário: AL 3.2. Capacidade térmica mássica. 
Conteúdos: Temperatura. Capacidade térmica mássica. Potência elétrica e energia. 
Transferência de energia e conservação de energia. Exatidão de uma medida. 
Metas de aprendizagem: 
Específicas da AL: 1 a 5; Processuais: 
1, 6, 7, 10 a 12; Conceptuais: 1, 2, 4, 7 
a 9, 11, 12, 16 a 20 e 22 a 24 
Atividades/Estratégias: Esclarecimento de dúvidas sobre as questões pré-laboratoriais da 
AL 3.2. (p. 138 do M). 
Trabalho laboratorial 3.2. (pp. 139 do M). 
Resolução das questões pós-laboratoriais da AL 3.2 (pp. 140 do M). 
Recursos: 
Material necessário para a AL 3.2 
(p. 139 do M) 
CAP: AL 3.2 – Respostas às questões 
pré e pós-laboratoriais, resultados 
obtidos em trabalho laboratorial e 
grelha de avaliação da atividade 
laboratorial 
AD: 
 AnmL 3.2 Capacidade térmica 
mássica 
 Excel AL 3.2 
Observações: Ver indicações e sugestões de realização desta AL 
no CAP. Parte da avaliação da AL pode ser concretizada com as 
questões indicadas no CAP. 
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Respostas a 
questões pré e pós laboratoriais. Ficha de avaliação específica. 
Comportamento e atitudes e competências processuais. 
Sugestões aos alunos: TPC – Questão 66 p. 145 do M. 
Registo de Notas
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
135 min 
150 min 
Aulas 
n.o 82/83/84 
44
 
S
R
C
A
E
A
4
O
 
S
C
A
R
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q
s
A
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A
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4 
Plano
Sumário: Aquec
Resolução de qu
Conteúdos: Cap
Atividades/Est
Esclarecimento d
Análise e interpr
48 das pp. 147 e 
Observações: P
Sumário: Aquec
Conteúdos: Ene
Atividades/Est
Rever as mudanç
Explicar que, par
quebrar as ligaçõ
substância se ma
Apresentação da
mássica de fusão
Usar a fig. 41 e a
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Propor aos aluno
do M. 
Análise da Quest
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Resolução das qu
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n.o 8
Au
n.o 8
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N.o 1
cimento e arrefe
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tratégias: Apres
de dúvidas e ver
etação da Quest
148 do M. 
Poder-se-á ainda
cimento e muda
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tratégias: Apres
ças de estado fís
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ões intermolecu
antém constante
a expressão que 
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e a realização da 
uestões 49, 50 e
Pode utilizar-se 
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las 
5/86 
las 
7/88 
las sema
13 
 
ecimento de sist
a mássica. Varia
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tão Resolvida 4 
a resolver-se o T
 
anças de estado:
udança de estad
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udança de estad
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e. 
relaciona a ene
ão, destacando 
vamente das pp.
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AL 3.3. 
e 52 da p. 149 do
a AnmL 3.3 para
balho laboratori
 
90 m
100 
90 m
100 
Editável e fotoco
ana 
Data
temas: capacidad
ação de energia 
sultados da AL 3
ão do TPC. 
da p. 112; resolu
TI 1.3.8. 
Data
 variação das en
do físico. Variaçã
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o físico, é neces
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rgia de fusão, a 
as unidades SI.
 129 e 130 do M
curva de aqueci
o M. 
a realçar os 
al. 
min 
min 
min 
min 
opiável © Texto |
 : 
de térmica máss
interna. 
3.3. 
ução das questõ
Avaliação:
e atitudes.
Sugestões
para usar co
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 : 
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ão de entalpia m
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Avaliação:
e atitudes.
Sugestões
(p. 141 do M
| Novo 10 F
sica. 
ões 36 a 43 e 46 
: Registo de inte
s aos alunos: T
omo dissipadore
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o e de vaporizaçã
mássica. 
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ção de entalpia 
P 1.3.9, para 
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: Registo de inte
s aos alunos: T
M). 
Metas de a
a 
Recursos: 
M: pp. 146, 
AD: 
 Simulação
mássica 
 Anm Cálcu
mássica 
 TI 1.3.8 
ervenção e parti
PC – Trabalho: Q
es, por que moti
ão. Preparação 
Metas de a
3.18 
43 
Recursos: 
M: pp. 129 
AD: 
 PWP 1.3.9
 Atividade 
fusão e de
 Anm Cálcu
de um sist
 AnmL 3.3 
sistema te
 Excel AL 3
ervenção e parti
TPC – Questões p
aprendizagem
177 e 128 
o Capacidade tér
ulo da capacidad
cipação. Compo
Que materiais sã
ivos e que propr
da AL 3.3. 
aprendizagem
e 130 
9 
Variação das en
e vaporização 
ulo do balanço e
tema 
Balanço energé
ermodinâmico 
3.3 
cipação. Compo
pré-laboratoriais
 
m: 3.16 
rmica 
de térmica 
ortamento 
ão bons 
riedades 
m: : 3.17, 
ntalpias de 
energético 
tico de um 
ortamento 
s da AL 3.3 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 45 
 Data : 
Sumário: AL 3.3. Balanço energético num sistema termodinâmico.
Conteúdos: Primeira Lei da Termodinâmica. Variação de entalpia mássica de fusão. Capacidade 
térmica mássica. 
Metas de aprendizagem: 
Específicas da AL: 1 a 4; Processuais: 
1, 8, 10 e 11; Conceptuais: 1, 2, 4, 9, 
11, 12, 16, 17 e 22 a 25 
Atividades/Estratégias: Esclarecimento de dúvidas sobre as questões pré-laboratoriais da 
AL 3.3. (p. 141 do M). 
Trabalho laboratorial 3.3. (pp. 142 do M). 
Resolução das questões pós-laboratoriais da AL 3.3, p. 142 do M. 
 
Recursos: 
Material necessário para a AL 3.3 
(p. 151 do M) 
CAP: AL 3.3 – Respostas às questões 
pré e pós-laboratoriais, resultados 
obtidos em trabalho laboratorial e 
grelha de avaliação da atividade 
laboratorial 
Observações: Ver indicações e sugestões de realização desta AL 
no CAP. Parte da avaliação da AL pode ser concretizada com as 
questões indicadas no CAP. 
Pode utilizar-se a animação laboratorial AL 3.3 para realçar os 
aspetos fundamentais deste trabalho laboratorial. 
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Respostas a 
questões pré e pós laboratoriais. Ficha de avaliação específica. 
Comportamento e atitudes e competências processuais. 
Sugestões aos alunos: TPC – Questão 67 pp. 152 e 153 do M. 
Registo de Notas
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
135 min 
150 min 
Aulas 
n.o 89/90/91 
46
 
S
P
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A
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S
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6 
Plano
Sumário Resolu
Primeira Lei da T
Conteúdos: Fus
Atividades/Est
Resolução das qu
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Sumário: Segun
Conteúdos: Seg
Atividades/Est
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Termodinâmica n
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Resolução da qu
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n.o 9
Au
n.o 9
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N.o 1
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tratégias: Escla
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las 
2/93 
las 
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las sema
14 
 
s – Aquecimento
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da p. 149 do M.
5 como exemplo
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meira Lei da Term
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60 e 62 das pp. 1
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odinâmica: degr
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recimento de dú
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%). Explorar a fi
ea dos sistemas 
sume o significa
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51 do M. 
ursos e as ativida
 
90 m
100 
90 m
100 
Editável e fotoco
ana 
Data
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entalpia mássica
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os de situações e
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150 e 151 do M.
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Data
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min 
min 
min 
min 
opiável © Texto |
 : 
e estado: variaçã
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o Avaliação:
e atitudes.
Sugestões
e 151 do M
 : 
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ção/correção do
er toda aproveit
a limitação da Pr
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Segunda Lei da T
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as colocados em
o Avaliação:
e atitudes.
Sugestões
| Novo 10 F
ão das entalpias
ergia. Resolução
de energia. 
o TPC. 
energia interna d
orientar os 
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: Registo de inte
s aos alunos: T
M. 
o. 
o TPC. 
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rimeira Lei da 
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Termodinâmica
a fig. 49 e com a
m contacto. 
: Registo de inte
s aos alunos: 
s mássicas de fus
o de questões. 
Metas de a
2.20 
de 
Recursos: 
M: pp. 149 
AD: 
 PWP 1.3.1
 Simulação
interna de
 Atividade 
 Anm Cálcu
de um sist
energético
 TI Primeira
transferên
conservaç
ervenção e parti
PC – Questões 5
Metas de a
3.21, 3.22 
 
. 
 
Recursos: 
M: pp. 133 
AD: 
 PWP 1.3.1
 TI Segund
degradaçã
rendimen
ervenção e parti
são e de vaporiz
aprendizagem
e 131 a 132 
10 
o Variação de en
e um sistema 
Balanços energé
ulo do balanço e
tema e Cálculo d
o de um sistema
a Lei da Termod
ncias de energia
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cipação. Compo
57, 59, 61 e 63 d
aprendizagem
e 151 
11 
da Lei da Termod
ão da energia e 
to; Fenómenos t
cipação. Compo
 
zação. 
m: 3.17 a 
nergia 
éticos 
energético 
do balanço 
a 
dinâmica: 
a e 
ortamento 
as pp. 150 
m: 3.20, 
dinâmica: 
térmicos 
ortamento 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 47 
 Data : 
Sumário: Ficha 6 – Energia e fenómenos térmicos e radiação. 
Atividade: Trabalho e variação de energia interna.
Conteúdos: Trabalho de uma força. Primeira Lei da Termodinâmica. Capacidade térmica 
mássica. Balanço energético. 
Metas de aprendizagem: 3.16, 
3.17, 3.18, 3.20 
Atividades/Estratégias: Esclarecimento de dúvidas e verificação/correção do TPC. 
Ficha 6 – Energia e fenómenos térmicos e radiação (60 min). 
Rever o conceito de trabalho de uma força e a sua aplicação ao peso. 
Concretizar a atividade Trabalho e variação de energia interna. 
Recursos: 
M: pp. 134 
Ficha 6 – Energia e fenómenos 
térmicos e radiação do CAP 
Observações: Para a atividade Trabalho e variação de energia 
interna, o tubo deverá ter cerca de um metro; será conveniente 
que o número de inversões seja maior do que 50; as inversões do 
tubo devem realizar-se com rapidez, pois assim é maior a 
probabilidade de as esferas chegarem ao topo e em cada queda 
descerem a altura do tubo. O tubo de cartão deve ter um bom 
isolamento térmico. Pode calcular-se o rendimento do processo. 
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: TPC – Questões 68, 69 e 70 das pp. 153 e 
154 do M. 
Registo de Notas
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
135 min 
150 min 
Aulas 
n.o 96/97/98 
48 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Planos de aulas semana 
N.o 15 
 Data : 
Sumário Correção do TPC. Ficha 7 – Energia e fenómenos térmicos e radiação. 
Revisões e esclarecimento de dúvidas. 
Conteúdos: Energia e sua conservação. Metas de aprendizagem: 
Atividades/Estratégias: Análise dos resumos do M. 
Ficha 7 – Energia e sua conservação (ficha global).(60 min). 
Esclarecimento de dúvidas e verificação/correção do TPC. 
Recursos: 
Resumo – p. 135 
Ficha 7 – Energia e fenómenos 
térmicos e radiação do CAP 
Observações: Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: 
 Data : 
Sumário: Teste Escrito n.o 3 (componente de Física) de avaliação. 
Conteúdos: Energia e fenómenos térmicos e radiação. Metas de aprendizagem: 3.1 a 3.22 
Atividades/Estratégias: Realização do Teste Escrito n.o 3. Recursos: 
CAP: Teste Escrito n.o 3 
Observações:. Sugere-se que a proposta de resolução do teste 
seja disponibilizada em PDF (por exemplo, na plataforma Moodle) 
e que seja projetada numa aula seguinte. Eventuais 
esclarecimentos podem ser dados nessa aula. 
Avaliação: Critérios de classificação do Teste Escrito n.o 3. 
Sugestões aos alunos: 
 Data : 
Sumário: Ficha de Diagnóstico Final. Resolução de questões. 
Conteúdos: Primeira Lei da Termodinâmica. Variação de entalpia mássica de fusão. Capacidade 
térmica mássica. 
Metas de aprendizagem: 
Específicas 
Atividades/Estratégias: Ficha de Diagnóstico Final. 
Resolução das questões 71, 72 e 73 das pp. 154 e 155 do M. 
 
Recursos: 
CAP: Ficha de Diagnóstico Final 
M: pp. 134 
Observações: Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: 
Registo de Notas
 
 
 
 
 
 
90 min 
100 min 
90 min 
100 min 
135 min 
150 min 
Aulas 
n.o 99/100 
Aulas 
n.o 101/102 
Aulas 
n.o 103/104/105 
 
 
 
 
S
C
A
 
O
 
S
C
A
O
 
S
C
A
 
 
O
 
R
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Plano
Sumário Gestão
Conteúdos: 
Atividades/Est
Observações: 
Sumário: Gestã
Conteúdos: 
Atividades/Est
Observações:. 
Sumário: Autoa
Conteúdos: 
Atividades/Est
Observações: 
Registo de No
Au
n.o 10
Au
n.o 10
Au
n.o 110/
os de au
N.o 1
o flexível 
tratégias: 
o flexível 
tratégias: 
avaliação e heter
tratégias: 
otas 
las 
6/107 
las 
8/109 
las 
111/112 
las sema
16 
 
 
 
roavaliação 
90 m
100 
135 
150 
90 m
100 
Editável e fotoco
ana 
Data
Data
Data
min 
min 
min 
min 
min 
min 
opiável © Texto |
 : 
Avaliação:
Sugestões
 : 
Avaliação:
Sugestões
 : 
Avaliação:
Sugestões
| Novo 10 F
: 
s aos alunos: 
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s aos alunos: 
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s aos alunos: 
Metas de a
Recursos: 
 
Metas de a
Recursos: 
Metas de a
Recursos: 
 
aprendizagem
 
aprendizagem
 
aprendizagem
49 
m: 
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jmatos
Typewritten Text
GADFNHGFSNSGFMHGFMHGSMSGFHMSFGMGFRM
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 51 
Apoio às Atividades Laboratoriais 
 
Sugestões de resposta às questões das Atividades Laboratoriais e 
Questões Complementares 
No decurso das atividades laboratoriais exploradas no manual, são colocadas questões pré- 
-laboratoriais, questões para a execução laboratorial, assim como questões pós-laboratoriais, às 
quais procuramos aqui dar resposta e sugerir abordagens. Também se apresentam, para cada 
atividade, resultados experimentais e o seu tratamento, os quais resultaram da execução das 
atividades no laboratório. Preferimos não facultar as respostas no manual, dado que essas questões 
deverão promover um esforço de reflexão sobre as atividades propostas, que poderia ficar 
comprometido se os alunos consultassem imediatamente as soluções. 
O objetivo geral, as sugestões do Programa e as Metas Curriculares para cada atividade 
laboratorial foram organizados em tabelas, procurando, assim, proporcionar maior facilidade de 
leitura e ir ao encontro da sua utilização na prática letiva. 
Sendo relevantes as sugestões do Programa para cada atividade laboratorial, acrescentam-se 
ainda algumas que consideramos úteis e que podem potenciar uma melhor abordagem das 
atividades. 
Neste caderno, na sequência das sugestões e das propostas do manual para implementação das 
atividades laboratoriais, apresentam-se mais algumas questões no âmbito das atividades 
laboratoriais. Estas questões complementares podem ser usadas de acordo com o projeto 
pedagógico de cada escola. Por exemplo, podem ser incluídas parcial ou totalmente para 
questionários de avaliação de cada atividade laboratorial ou ser alvo de seleção para a elaboração de 
testes específicos que avaliem Metas Curriculares dessas atividades. 
São também propostas grelhas para a avaliação das atividades, baseadas nas propostas do 
manual para cada atividade, as quais poderão ser adaptadas em cada escola. 
 
52 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Atividade Laboratorial 1.1 
 
Movimento num plano inclinado: variação da energia cinética e distância percorrida 
 
Um veículo, inicialmente no cimo de uma rampa, é destravado acidentalmente e começa a descer a 
rampa. Como se relaciona a variação de energia cinética do centro de massa do veículo com a 
distância percorrida sobre a rampa? 
 
Objetivo geral: Estabelecer a relação entre variação de energia cinética e distância percorrida num 
plano inclinado e utilizar processos de medição e de tratamento estatístico de dados. 
Sugestões METAS CURRICULARES 
Largar, de uma marca numa rampa, um carrinho ou um bloco 
com uma tira opaca estreita na sua parte superior e registar os 
tempos de passagem numa marca mais abaixo na rampa. 
Sugere-se que o carrinho seja largado pelo menos três vezes 
do mesmo nível na rampa, de modo a possibilitar um 
tratamento estatístico dos intervalos de tempos de passagem 
pela fotocélula; o seu valor médio servirá para determinar a 
velocidade naquela posição (quociente da medida da largura 
da tira por esse valor médio). 
Far-se-á a distinção entre incerteza associada a uma só 
medição (incerteza de leitura) e a um conjunto de medições 
efetuadas nas mesmas condições (incerteza de observação). 
Deve dar-se a indicação de que a velocidade medida a partir da 
tira opaca estreita é uma velocidade média num intervalo de 
tempo muito curto e que se aproxima da velocidade num dado 
instante. Não é, no entanto, o momento de explicitar a 
diferença entre velocidade instantânea e média. 
Medir a massa do carrinho e determinar a energia cinética. 
Repetir o procedimento para cinco distâncias percorridas igual-
mente espaçadas, no mínimo. 
Construir o gráfico da variação de energia cinética em função 
da distância percorrida e relacionar estas duas grandezas. 
1. Identificar medições diretas e indiretas. 
2. Realizar medições diretas usando ba-
lanças, escalas métricas e cronóme-
tros digitais. 
3. Indicar valores de medições diretas 
para uma única medição (massa, 
comprimento) e para um conjunto 
de medições efetuadas nas mesmas 
condições (intervalos de tempo). 
4. Determinar o desvio percentual 
(incerteza relativa em percentagem) 
associado à medição de um intervalo 
de tempo. 
5. Medir velocidades e energias cinéticas. 
6. Construir o gráfico da variação da ener-
gia cinética em função da distância 
percorrida sobre uma rampa e 
concluir que a variação da energia 
cinética é tanto maior quanto maior 
for a distância percorrida. 
 
Esta atividade possibilitará uma iniciação ao tratamento estatístico ou ao seu desenvolvimento, 
sendo indispensável a utilização de calculadoras ou de folhas de cálculo em computadores. 
Necessariamente, a utilização das potencialidades do software adequadas aos objetivos devem ser 
precedidas de alguma consolidação subjacente a esse tratamento estatístico. 
Os dispositivos de medida do tempo de passagem da tira opaca devem permitir o reforço da 
noção de medida e de medição e a apresentação das incertezas correspondentes. 
Como refere o Programa, para cada posição devem realizar-se no mínimo três medidas do tempo 
de interrupção do feixe. Todavia podem fazer-se cinco ou seis, se o tempo e o material disponível em 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 53 
cada escola e aula o permitirem. Também se pode construir o gráfico com cinco pontos ou com mais, 
sendo que cinco é o mínimo considerado aceitável. 
O carrinho pode ser largado sempreda mesma posição, deslocando-se a célula do sensor, ou 
pode fixar-se a célula e largar o carrinho de posições sucessivamente mais acima. Uma ou outra 
alternativa podem ser vantajosas, dependendo do dispositivo de largada usado e do ajuste da célula 
nas diferentes posições. Contudo, torna-se mais prática e fácil a largada do carrinho de diferentes 
posições, largando-se com a mão, mantendo fixa a célula, sem que isso traga erros significativos se 
houver cuidado. 
Como refere o Programa, a velocidade deve ser sempre calculada pelo quociente da largura da 
tira opaca pelo valor médio do seu tempo de passagem em frente ao sensor. Este cálculo é mais 
correto do que calcular a média de velocidades, pois minimiza as incertezas. Sem explicação, essa 
noção pode ser incutida aos alunos. 
O traçado do gráfico deve requerer uma atenção especial dos alunos, pois é um conhecimento 
processual relevante, e esta poderá ser a primeira vez que alguns deles o fazem. 
O conceito da regressão linear, a explorar na atividade laboratorial 1.2, pode ser precedido nesta 
atividade de uma exploração gráfica, traçando-se manualmente retas sobre os pontos. Pode também 
fazer-se um ajuste usando as funções do software, mas a exploração deste conceito deverá deixar-se 
para a atividade seguinte. Desta forma, devem ser introduzidos progressivamente os conceitos do 
tratamento estatístico, construindo-se a estruturação deste tratamento. 
No mesmo gráfico podem ser representadas duas retas referentes a duas diferentes inclinações 
do plano estudadas, e num outro gráfico, realizado por outros grupos, podem ser também 
representadas duas retas para duas massas diferentes do carrinho, uma do carrinho e outra do 
carrinho com sobrecarga. Esta representação poderá melhor aproximar os alunos das metas de 
aprendizagem estabelecidas. 
 
Questões Pré-Laboratoriais (respostas) 
1. Na descida, a velocidade vai aumentando e, consequentemente, a energia cinética também 
aumenta. 
2. O carrinho terá maior velocidade na base da rampa. A energia cinética terá também o seu 
maior valor na base da rampa. 
3. Para obter a energia cinética, deve medir-se a massa do carrinho e a sua velocidade num 
instante. 
4. A distância percorrida [pois pode medir-se diretamente com uma fita métrica, mas para a 
energia cinética é necessário efetuar cálculos]. 
5. Porque o intervalo de tempo medido vai ser pequeno, e o valor da velocidade média 
calculada é uma boa aproximação ao valor da velocidade. 
Trabalho Laboratorial 
2. Para obter a velocidade, é necessário medir a largura da tira opaca que bloqueia a luz 
durante o intervalo de tempo de passagem. 
As duas medições são diretas. 
A velocidade é obtida por uma medição indireta (resulta do recurso a cálculos). 
 
54 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
3. Por exemplo: 
 
Incerteza absoluta de leitura 
Balança Fita métrica Cronómetro digital 
0,01 g 0,5 mm 0,1 ms 
 
4. Medida com uma craveira = (14,20 ± 0,05) mm ou = (14,20 ± 0,05) m × 10-3 m. 
5. m = (502,47 ± 0,01) g ou m = (502,47 ± 0,01) × 10-3 kg. 
6. Pretendendo-se medir a velocidade num dado ponto, é aí que se deve colocar a célula 
fotoelétrica, senão a medida corresponderia a outro ponto. 
A célula deve ser colocada perpendicularmente à tira opaca porque para o cálculo da 
velocidade se usa a medida do comprimento da tira e ela tem uma espessura que pode não 
ser desprezável. Não ficando a célula perpendicular à tira, a distância percorrida pela tira, 
entre o corte e a reposição do feixe de luz, é ligeiramente maior do que o comprimento da 
tira opaca. Na imagem seguinte ilustram-se situações em que a célula fotoelétrica é 
colocada na perpendicular (a e b) ou com um ângulo diferente (a’ e b’). 
 
 
 
7. Medir a massa do carrinho, com uma tira opaca cujo comprimento se mede previamente, 
posicionando-o depois numa rampa inclinada, registando a inclinação e marcando também 
a posição de largada (da tira opaca). Marcar cinco ou mais posições igualmente espaçadas 
ao longo da rampa onde se irá colocar a célula fotoelétrica, e medir a distância desde o 
ponto de largada do carrinho (da tira opaca) a cada uma das posições. Colocar 
sucessivamente a célula fotoelétrica numa dessas posições e largar três vezes o carrinho do 
ponto de largada, medindo o tempo de passagem da tira opaca. Registar os valores obtidos 
e executar o seu tratamento e análise. Se o carrinho não se mover segundo uma trajetória 
paralela ao lado da rampa, é cometido um erro sistemático na medida da distância 
percorrida pelo carrinho. 
 
8. 
a) A repetição das medidas, com o seu tratamento estatístico, é vantajosa porque 
minimiza os erros aleatórios inerentes a qualquer experiência. 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 55 
b) Exemplo de dados obtidos: 
Distância 
percorrida 
(± 0,05) / cm 
t (± 0,1) / ms tmédio / ms Desvio / ms Desvio absoluto 
máximo / ms t = 
18,0 
28,9 
29,1 
 
0,2 
(29,1 0,2) ms 
ou 
29,1 ms 0,8% 
29,3 0,2 
29,0 
 
c) O desvio percentual, de 0,8%, é pequeno, pelo que se obteve uma precisão elevada 
na medição do intervalo de tempo. 
d) Os erros aleatórios estão associados à precisão das medidas. 
Podem ter ocorrido erros na medida do intervalo de tempo resultantes de largadas 
do carrinho não exatamente da mesma posição. 
9. Exemplo de dados obtidos: 
Distância 
percorrida 
(± 0,05) / cm 
t (± 0,1) / ms tmédio / ms Desvio / ms Desvio absoluto 
máximo / ms 
t = 
18,0 
28,9 
29,1 
 
0,2 
(29,1 0,2) ms 
ou 
29,1 ms 0,8% 
29,3 0,2 
29,0 
36,0 
20,2 
20,3 
 
0,2 
(29,1 0,2) ms 
ou 
20,3 ms 1,0% 
20,5 0,2 
20,2 
54,0 
16,4 
16,6 
 
0,5 
(16,6 0,5) ms 
ou 
16,6 ms 3,0% 
17,1 0,5 
16,3 
72,0 
14,7 
14,5 
0,2 
0,2 
(14,5 0,2) ms 
ou 
14,5 ms 1,6% 
14,3 
14,6 0,1 
90,0 
13,1 
13,2 
 
0,4 
(13,2 0,4) ms 
ou 
13,2 ms 2,8% 
13,6 0,4 
13,0 -0,2 
 
56 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Questões Pós-Laboratoriais (respostas) 
1. Tabela: 
Distância percorrida 
(± 0,0005) / m 
tmédio / ms v / m s Ec / J 
0,180 29,1 0,489 0,060 
0,360 20,3 0,700 0,123 
0,540 16,6 0,855 0,184 
0,720 14,5 0,977 0,240 
0,900 13,2 1,073 0,289 
2. 
 
3. O gráfico mostra que aos pontos se pode ajustar uma reta. A um aumento na distância 
percorrida corresponde um aumento na energia cinética. 
4. Independentemente da massa do carrinho ou da inclinação da rampa, a variação da energia 
cinética do carrinho aumenta quando a distância percorrida aumenta. 
5. Um veículo destravado desce uma rampa aumentando a sua energia cinética com a 
distância que o seu centro de massa vai percorrendo. 
6. Sendo maior a massa do camião, a situação com maior perigo é a do camião destravado. 
O perigo é maior quando as distâncias percorridas sobre a rampa são maiores. 
7. (A) 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 57 
Questões Complementares 
1. Ao estudar-se experimentalmente como varia a energia cinética de um carrinho na descida 
de um plano inclinado é necessário efetuar medidas. Mede-se a energia cinética do 
carrinho, a sua massa e a velocidade num ponto, as distâncias que ele percorre, a largura da 
tira opaca e os intervalos de tempo de obstrução do feixe de luz na célula fotoelétrica. 
a) Selecione a opção que contém apenas medidas indiretas. 
(A) Distância percorrida e velocidade do carrinho. 
(B) Intervalo de tempo de bloqueio da célula fotoelétrica e velocidade do 
carrinho. 
(C) Massa do carrinho e largura da tira opaca. 
(D) Velocidade e energia cinética do carrinho. 
 
b) Colocou-se um carrinho sobre uma balança digital e o ecrã da balança apresentou o 
que mostra a figura. São feitas duas afirmações: 
A – A balança indica exatamente a massa de 502,8 gramas. 
B – A balança indica aproximadamente a massa de 502,8 gramas. 
Qual das afirmações é correta? Explique. 
 
c) Com uma craveira mediu-se a largura da tira opaca. A figura mostra o que se obteve 
e a escala amplificada. 
 
A leitura a registar deveráser: 
(A) (9,5 ± 0,1) mm 
(B) (9,70 ± 0,05) mm 
(C) (9,7 ± 0,1) mm 
(D) (48,5 ± 0,05) mm 
 
2. Numa aula, largou-se um carrinho de uma posição da rampa e mediu-se a velocidade com 
que chegou a outra posição. Sobre o carrinho usou-se um pino, de 9,40 mm de largura, e 
com um sensor ligado a um cronómetro mediu-se o tempo de passagem. Repetindo para 
mais quatro distâncias, elaborou-se de seguida o gráfico da energia cinética em função da 
distância percorrida, d. A figura representa o esquema e o gráfico obtido. 
 
 
 
 
58 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
(A) (B) (C) (D) 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
(A) (B) (C) (D)
a) Para uma certa distância percorrida, em três ensaios realizados nas mesmas 
condições, os alunos mediram os intervalos de tempo de obstrução do feixe da 
fotocélula registados na tabela seguinte: 
Ensaio t / ms 
1 19,0 
2 18,9 
3 18,7 
i) Apresente o valor mais provável para o tempo de obstrução da fotocélula 
afetado da incerteza relativa. Apresente todas as etapas de resolução. 
ii) Obtenha o resultado da medição da velocidade. 
b) Apresentam-se na tabela valores obtidos para a distância percorrida pelo carrinho, 
de massa 502,8 g, e para as velocidades correspondentes. O carrinho foi largado sem 
velocidade inicial. 
Distância percorrida 
(± 0,0005) / m v / m s 
0,890 0,876 
0,800 0,825 
0,700 0,768 
0,600 0,709 
0,500 0,645 
0,400 0,576 
 i) Acrescente uma coluna com a energia cinética. 
ii) Elabore o gráfico da variação da energia cinética em função da distância 
percorrida. 
c) Um grupo de alunos realizou a experiência com uma rampa mais inclinada. 
Qual das figuras seguintes representa corretamente o gráfico da variação de energia 
cinética do carrinho em função da distância percorrida, contendo os resultados da 
inclinação inicial (com ponto indicados) e desta outra inclinação? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 59 
d) Um outro grupo alunos executou a experiência colocando uma sobrecarga sobre o 
carrinho. 
Em qual das figuras seguintes se encontra corretamente esboçado o gráfico inicial 
(com pontos indicados) e com sobrecarga? 
 
 
 
 
 
 
 
 
(A) (B) (C) (D) (A) (B) (C) (D)
60 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Respostas às Questões Complementares 
1. a) (D) 
b) A afirmação (A) é correta. Qualquer aparelho de medida tem inerente uma incerteza nas 
medidas que com ele são realizadas. Assim, as medidas que os aparelhos fornecem são 
valores aproximados e o valor da grandeza que se pretende medir encontra-se incluído 
num intervalo de valores. No exemplo da figura, a massa medida está entre 502,7 g e 
502,9 g, porque a incerteza de medida é 0,1 g. 
c) (B) 
2. a) (i) t = 19,0 + 18,9 + 18,7
3
 = 18,9 ms 
Os módulos dos desvios de cada medida para o valor mais provável são d1 = 0,1 ms, 
d2 = 0,0 ms e d3 = 0,1 ms. 
A incerteza relativa é 0,1
18,9
 × 100 = 0,5%. 
t = 18,9 ms 0,5%. 
(ii) =
, ×
, × 
= 0,497 m s . 
b) (ii) 
 
(ii) 
 
c) (A) 
d) (A)
Distância 
percorrida 
(± 0,0005) / m 
v / m s Ec / J 
0,890 0,876 0,193 
0,800 0,825 0,171 
0,700 0,768 0,148 
0,600 0,709 0,126 
0,500 0,645 0,105 
0,400 0,576 0,083 
 
 
Ed
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bo
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ria
is
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Pó
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bo
ra
to
ria
is
Gl
ob
al
 
1.
 
2.
 
3.
 
4.
5.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8a
8b
8c
8d
 
9.
 
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Pr
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a.
 
62 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Atividade Laboratorial 1.2 
Movimento vertical de queda e ressalto de uma bola: transformações e transferências 
de energia 
Quando se deixa cair uma bola, de que dependerá a altura do seu ressalto? Que transformações e 
transferências de energia ocorrem na queda, na colisão e no ressalto da bola? 
Objetivo geral: Investigar, com base em considerações energéticas (transformações e 
transferências de energia), o movimento vertical de queda e de ressalto de uma bola. 
Sugestões METAS CURRICULARES 
Poder-se-á deixar cair uma bola, usando um 
sistema de aquisição automático de dados, ou 
deixar cair uma bola sucessivamente de 
alturas diferentes medindo-se as alturas 
atingidas no primeiro ressalto. No segundo 
caso, devem-se fazer pelo menos três 
medições para cada uma das alturas de queda 
e encontrar o valor mais provável da altura do 
primeiro ressalto e a incerteza associada. 
Os grupos devem usar bolas ou superfícies 
diferentes para compararem resultados. 
Construir um gráfico da altura de ressalto em 
função da altura de queda, traçando a reta 
que melhor se ajusta ao conjunto dos valores 
medidos. Partindo da equação dessa reta, 
prever a altura do primeiro ressalto para uma 
altura de queda não medida. 
Admitindo a conservação de energia mecânica 
na queda e no ressalto, justificar por que 
motivo a bola não sobe até à altura de onde 
caiu, relacionando a energia dissipada com a 
elasticidade dos materiais em colisão. Comparar 
a elasticidade dos materiais utilizados pelos 
vários grupos. 
1. Identificar transferências e transformações de energia 
no movimento vertical de queda e de ressalto de uma 
bola. 
2. Construir e interpretar o gráfico da primeira altura de 
ressalto em função da altura de queda, traçar a reta 
que melhor se ajusta aos dados experimentais e obter 
a sua equação. 
3. Prever, a partir da equação da reta de regressão, a 
altura do primeiro ressalto para uma altura de queda 
não medida. 
4. Obter as expressões do módulo da velocidade de 
chegada ao solo e do módulo da velocidade inicial do 
primeiro ressalto, em função das respetivas alturas, a 
partir da conservação da energia mecânica. 
5. Calcular, para uma dada altura de queda, a diminuição 
da energia mecânica na colisão, exprimindo essa 
diminuição em percentagem. 
6. Associar uma maior diminuição de energia mecânica 
numa colisão à menor elasticidade do par de materiais 
em colisão. 
7. Comparar energias dissipadas na colisão de uma 
mesma bola com diferentes superfícies, ou de bolas 
diferentes na mesma superfície, a partir dos declives 
das retas de regressão de gráficos da altura de ressalto 
em função da altura de queda. 
O tratamento gráfico dos dados, fazendo uma regressão linear, surge só nesta atividade. Merecem 
especial atenção a obtenção da equação da reta de regressão e a exploração dos parâmetros da 
equação obtidos. Devem ser analisados os parâmetros e comparada a equação obtida com o modelo 
teórico respetivo. Por exemplo, numa equação indicada mais à frente, resultante do tratamento 
experimental dos dados desta atividade, obteve-se y = 0,8364x + 0,0175 para a relação entre a altura 
de queda e a altura de ressalto, com coeficiente de correlação 0,9986. O coeficiente próximo de 1 
indica uma boa correlação entre as ordenadas e as abcissas para uma relação linear, e a ordenada na 
origem é próxima de zero, aproximando-sedo previsto no modelo teórico. Note-se que, para relações 
de proporcionalidade direta, o mais normal é que o valor da ordenada na origem nunca seja nulo, 
porque nunca se eliminam os erros acidentais (aleatórios), e isso conduz às inerentes incertezas. 
Caso se decida não utilizar um sistema de aquisição automático de dados, pode largar-se uma 
bola, desejavelmente pequena para minimizar incertezas nas medidas (por exemplo, uma bola de 
golfe), de alturas sucessivamente mais pequenas (por exemplo, alturas separadas de 20 cm), e medir 
a altura de ressalto, repetindo cada altura de queda algumas vezes. Nas respostas à proposta 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 63 
laboratorial apresentam-se dados obtidos para esta execução, quando se repetiu três vezes a largada 
da bola. 
Utiliza-se normalmente um sistema de aquisição automático de dados quando se pretende 
estudar um movimento contínuo, neste caso largando-se a bola e recolhendo as sucessivas posições 
correspondentes às sucessivas alturas a que a bola se encontra. 
Em geral, estes sistemas de aquisição de dados fornecem muitos dados. Para além das posições 
em função do tempo, também fornecem a velocidade em cada instante. Contudo, usando este 
equipamento para efeitos da atividade laboratorial, os alunos devem apenas selecionar a altura de 
queda inicial e as sucessivas alturas máximas de ressalto, realizando depois os procedimentos que 
permitam cumprir as metas definidas. 
As posições e as velocidades em função do tempo podem ser aproveitadas para uma atividade 
complementar a realizar numa aula seguinte ou como proposta de trabalho de estudo para casa. 
Essa atividade pode ter como base a construção dos gráficos das energias potencial, cinética e 
mecânica em função do tempo. Com essa atividade pretende-se consolidar capacidades de 
tratamento e interpretação de gráficos, os conceitos de energia, da sua conservação e de dissipação 
de energia na situação de queda e ressalto. Uma vez medida a massa da bola, podem obter-se os 
seguintes exemplos de gráficos: 
 
 
 
Deve esclarecer-se os alunos que em física se diz que um corpo tem comportamento elástico 
quando sofre uma deformação mas é capaz de adquirir novamente a forma inicial. Neste caso, 
quanto maior for a elasticidade da bola menor é a energia mecânica que perde na colisão com o solo 
e, por isso, maior é a altura de ressalto. 
 
64 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Questões Pré-Laboratoriais (respostas) 
1. Prevê-se que a altura de queda (altura de onde a bola é largada) seja maior do que a altura 
de ressalto (altura máxima a que a bola sobe após a colisão com o solo). 
2. Para a mesma superfície, a maior altura no ressalto será atingida pela bola de maior 
elasticidade (se desconhecidas as elasticidades dos materiais, os resultados da experiência 
permitem determinar o material mais elástico, pela maior altura atingida). 
3. 
a) I e III: a energia potencial gravítica transforma-se em energia cinética; 
II e IV: a energia cinética transforma-se em energia potencial gravítica. 
b) Força gravítica (ou peso). A energia mecânica do sistema bola + Terra não varia. 
Durante as descidas (I e III), ou durante as subidas (II e IV), apenas atua a força gravítica 
que é conservativa, assim, a energia mecânica do sistema bola + Terra mantém-se 
constante. 
c) Para um balão, a resistência do ar não é desprezável. Em todas as situações a energia 
mecânica do sistema balão + Terra diminui. Em todas as situações há transferência de 
energia do sistema balão + Terra para o ar. 
d) Durante a colisão da bola com o solo, a energia cinética da bola diminui até se anular e 
imediatamente a seguir aumenta. Todavia, a energia cinética da bola imediatamente 
após a colisão é menor do que a que tinha imediatamente antes da colisão. Esta 
diminuição de energia cinética implica uma diminuição da energia mecânica do sistema 
bola + Terra, dado que a energia potencial gravítica do sistema imediatamente após a 
colisão é a mesma que imediatamente antes da colisão. 
Há transferência de energia do sistema bola + Terra para o solo e para a própria bola. 
4. 
a) , = , , + , = , + , 0 + = + 0 
2 = = 2 
bb) , = , , + , = , + , + 0 = 0 +
= 2 = 2 
c) × 100 = × 100 = × 100 = × 100 = × 100 
5. (B) 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 65 
Trabalho Laboratorial 
1. Porque a repetição do procedimento permite minimizar os erros acidentais, aproximando a 
medida do valor verdadeiro. 
2. 
A. Com sistema de aquisição 
automático: 
B. Largando sucessivamente a bola de uma 
dada altura: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questões Pós-Laboratoriais (respostas) 
1. 
 
2. Exemplifica-se determinando a altura de ressalto para uma altura de queda de 1,500 m 
(cálculo com os dados adquiridos com sistema automático de aquisição da dados). 
 = 0,8364 0,0175 = 0,8364 × 1,500 0,0175 = 1,237m. 
3. ,
,
× 100 = × 100 = × 100 = × 100 =
,
× 100 
= 83,6%. 
4. = , , = = = 
= × 0,8364 = (0,8364 1) = 
= 0,1636 = 0,1636 , ; | |
,
× 100 =
, ,
,
× 100 = 16,4%. 
hqueda / m ó / m ó / m ó / m ó / m 
2,000 1,588 1,580 1,590 1,595 
1,800 1,415 1,410 1,415 1,420 
1,600 1,287 1,290 1,290 1,280 
1,400 1,125 1,120 1,125 1,130 
1,200 0,970 0,960 0,970 0,980 
1,000 0,825 0,820 0,825 0,830 
0,800 0,665 0,670 0,660 0,665 
0,600 0,502 0,495 0,500 0,510 
hqueda / m hressalto / m 
1,500 1,249 
1,200 0,974 
1,000 0,812 
0,800 0,648 
0,600 0,495 
66 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
5. Os declives das retas de regressão dos gráficos variam com os materiais em colisão. A uma 
reta de maior declive correspondem materiais em colisão com maior elasticidade. 
6. A energia dissipada na colisão é maior quando a elasticidade do par de materiais em colisão 
for menor. 
Questões Complementares 
Use g = 9,8 m s 2 para a aceleração gravítica. 
1. Para investigar, com base em considerações 
energéticas, o movimento vertical de queda e de 
ressalto de uma bola, um grupo de alunos deixou cair 
uma bola de basquetebol de alturas diferentes. As 
alturas atingidas no primeiro ressalto foram medidas 
com uma fita métrica cuja menor divisão é o 
milímetro. Para cada altura de queda repetiu-se três 
vezes a medição da altura de ressalto. 
Os dados recolhidos encontram-se na tabela à direita. 
A resistência do ar é desprezável. 
a) Qual é a incerteza de leitura associada à régua 
utilizada nesta experiência? 
b) Determine o desvio percentual da altura de 
ressalto correspondente a uma altura de queda de 
1,500 m. 
c) O intervalo em que pode estar compreendida a 
altura de ressalto correspondente a uma altura de 
queda de 1,200 m é: 
(A) [0,698; 0,707] m 
(B) [0,704; 0,707] m 
(C) [0,698; 0,704] m 
(D) [0,698; 0,710] m 
d) Apresente o gráfico de pontos da altura de ressalto 
em função da altura de queda. 
e) Obtenha a equação da reta que melhor se ajusta ao 
gráfico da altura de ressalto em função da altura de queda. 
f) Dois outros grupos trabalharam com bolas diferentes. As equações das retas de ajuste 
aos gráficos da altura de ressalto em função da altura de queda foram 
= 0,5500 + 0,004 e = 0,4612 + 0,028 para uma bola de voleibol e uma de ténis, 
respetivamente. 
 
Conclua, justificando, para qual das duas bolas, a de ténis ou a de voleibol, a 
percentagem de energia dissipada é maior. 
hqueda / m hressalto / m / m 
1,500 
0,887 
0,883 0,877 
0,884 
1,200 
0,707 
0,704 0,698 
0,706 
1,000 
0,597 
0,591 0,591 
0,584 
0,800 
0,464 
0,467 0,470 
0,468 
0,600 
0,344 
0,350 0,351 
0,356 
0,500 
0,295 
0,293 0,290 
0,294 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 67 
Respostas às Questões Complementares 
1. 
a) Sendo 1 mm a menor divisão de uma régua, a incerteza de leitura é 0,5 mm = 0,0005 m. 
b) Os módulos dos desvios são d1 = |0,883 0,887| = 0,004 m, d2 = |0,883 0,877| = 0,006 m e 
d3 = |0,883 0,887| = 0,001 m e o desvio percentual da altura de ressalto é 
 |0,006|
0,833
 × 100 = 0,7%. 
c) Os módulos dose as Metas Curriculares previstas para a disciplina. 
As unidades do manual iniciam-se com o enquadramento social dos temas a tratar, a partir do 
qual se busca não só a motivação dos alunos, mas também significados e sentidos para a 
aprendizagem. Alguns textos complementares, incluídos nas atividades, aos quais se seguem 
questões, podem servir de ponto de partida para abordagens que mostrem o impacto que os 
conhecimentos da física e da química e das suas aplicações têm na compreensão do mundo natural e 
na vida dos seres humanos: casos da vida quotidiana, avanços recentes da ciência e da tecnologia, 
contextos culturais onde a ciência se insira, episódios da história da ciência e outras situações 
socialmente relevantes. 
Grau de aprofundamento conveniente 
Os manuais escolares que utilizem uma linguagem científica pouco rigorosa podem prejudicar a 
estruturação da aprendizagem, contribuindo para formar ou desenvolver conceitos inadequados. 
Tais noções, ao serem difundidas pelo ensino formal, revelam-se muito resistentes à substituição 
pelas noções corretas. Vários estudos têm evidenciado as dificuldades que resultam de situações 
desse tipo. Por outro lado, uma linguagem demasiado rigorosa pode não se adequar à capacidade do 
público-alvo, chegando ao ponto de inibir a aprendizagem. 
O manual Novo 10 F está escrito numa linguagem rigorosa, mas ao mesmo tempo acessível. 
Escrever textos de Física numa linguagem rigorosa, mas pedagogicamente adequada aos alunos do 
Ensino Secundário, é uma tarefa difícil, mas que pensamos ter conseguido. 
Nesta linha, evitámos apresentar os assuntos de uma forma demasiado esquemática, enunciando 
e comentando brevemente tópicos e subtópicos sucessivos, o que apenas ajudaria os alunos que já 
os dominam suficientemente ou aqueles que procuram simplesmente uma memorização superficial. 
Evitámos também textos demasiado longos e pormenorizados, que seriam desmotivadores. 
Julgamos que a extensão do manual é equilibrada. 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 5 
Adotámos uma escrita nem demasiado curta nem demasiado extensa, útil para quem procura 
construir por si próprio significados e organizar conhecimentos da melhor maneira. 
Os quadros, tabelas e figuras do manual estão sempre legendados e referidos no texto, o que 
permite não só uma referência rápida, mas também a atribuição às imagens de um sentido 
específico. Desta forma, olhados individualmente, estarão sempre contextualizados. Não os 
entendemos como simples adereços gráficos do texto. 
O aspeto gráfico é para nós importante, uma vez que um livro deve ser apelativo, captando a 
atenção do leitor e facilitando a leitura. No entanto, achamos que o conteúdo deve prevalecer sobre 
a forma. 
O nosso manual foi escrito a pensar acima de tudo nos alunos. Vemo-lo como um livro para 
consultar com frequência, em articulação com as aulas e sob a orientação do professor, um livro 
onde o aluno encontre respostas às suas dúvidas e dificuldades. 
Nos anexos do manual poderá encontrar-se informação relevante de apoio ao aluno: unidades e 
grandezas, medições e erros, conceitos de matemática e utilização da calculadora gráfica. 
Adequação de atividades e questões 
A aprendizagem da Física, como de resto a de qualquer outra ciência, requer a realização de 
atividades por parte dos alunos. Não basta estar concentrado nas aulas ou ler atentamente o 
manual. É indispensável realizar determinadas tarefas que estão associadas ao desenvolvimento das 
capacidades e atitudes tão necessárias no trabalho em Física, e sem as quais não há uma real 
compreensão desta ciência. 
Propomos, por isso, a realização de atividades como a leitura e a interpretação de textos sobre 
ciência e sociedade, a resolução de exercícios e problemas, a pesquisa de informação histórica ou o 
trabalho laboratorial. Incluímos diversas questões resolvidas, devidamente intercaladas no texto, 
para que o aluno se vá familiarizando progressivamente com os vários processos e técnicas de 
resolução de questões científicas. No final de cada unidade, apresentamos muitas e variadas 
questões complementares. Outras são apresentadas no Caderno de Exercícios e Problemas, 
perfazendo cerca de 400 questões. 
As questões, formuladas de forma clara e compreensível, têm tipologias e formatos diversos e são 
representativas dos conteúdos constantes no Programa; o seu nível de dificuldade é diversificado e 
adequado à faixa etária dos alunos. 
Diversificação das opções de ensino e de aprendizagem 
O Projeto contempla a necessidade de diversificar as opções de ensino e de aprendizagem. 
A diversidade é, aliás, uma preocupação permanente, porque sabemos bem como são diferentes as 
escolas e como, dentro destas, são diferentes as turmas e os alunos. Assim, considera-se que os 
professores devem dispor de uma larga margem de manobra, que lhes permita lidar com essa 
diferença da maneira que julgarem mais adequada. 
O elevado número de questões de tipologias diversas e de diferentes níveis de dificuldade, no 
final de cada capítulo, permite ao professor selecionar as que julgue mais apropriadas à sua 
perspetiva de ensino e ao nível de aprendizagem que diagnosticou nos seus alunos. 
 
6 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Alguns textos e atividades podem ser utilizados como trabalhos complementares, o que atende à 
necessidade de apoiar alunos com dificuldades particulares ou com maiores potencialidades. 
No final do manual Novo 10 F e do Caderno de Exercícios e Problemas existem questões globais 
para o aluno resolver. 
Valorização da componente laboratorial 
Entende-se o trabalho laboratorial como um componente privilegiado da educação científica, pelo 
que o ensino da Física deve refletir esse princípio geral. Por isso, e em consonância com o espírito do 
Programa, atribui-se-lhe uma importância especial neste Projeto. Interpretámos as diversas 
propostas metodológicas de caráter experimental enunciadas no Programa para concretizar uma 
abordagem da Física com grau de profundidade adequado ao 10.o ano e que suscite a adesão do 
aluno à disciplina. 
A estrutura das atividades que preconizamos permite, a nosso ver, articular bem a componente 
laboratorial da Física, contribuindo para uma melhor compreensão dos processos e métodos 
inerentes ao trabalho laboratorial. 
A nossa conceção da componente laboratorial de Física considera os seguintes aspetos: 
 clarificação das principais ideias e conceitos para compreender as tarefas prático-laboratoriais; 
 sugestão de procedimentos para a correta manipulação de equipamentos; 
 estruturação das atividades laboratoriais a partir de questões, problemas ou tarefas que 
despertem o interesse dos alunos; 
 desenvolvimento das atividades laboratoriais tendo em conta a necessidade de explorar 
aspetos pré e pós-laboratoriais, tão necessários à completa compreensão do trabalho 
proposto; 
 inclusão de questões resolvidas e de questões por resolver, de conteúdo laboratorial, nas 
atividades laboratoriais e nas questões no final de cada unidade. 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 7 
Componente de Física do Programa de Física 
e Química A – 10.º ano 
 
 
De acordo com a Portaria n.o 243/2012, de 10 de agosto, a disciplina de Física e Química A faz 
parte da componente específica do Curso Científico-Humanístico de Ciências e Tecnologias. 
É uma disciplina bienal (10.o e 11.o ano), dá continuidade à disciplina de Físico-Química (Ciências 
Físico-Químicas) do Ensino Básico (7.o, 8.o e 9.o anos) e constitui precedência em relação às disciplinas 
de Física e de Química do 12.o ano. 
O Programa desta disciplina está elaborado atendendo a uma carga letiva semanal mínima de 315 
minutos, sendo a aula de maior duração dedicada a atividades práticas e laboratoriais. Nesta aula, 
com a duração máxima de 150 minutos, a turma deve funcionar desdobrada. 
Cada uma das componentes, Física e Química, é lecionada em metade do ano letivo, alternando-
-se a ordem de lecionação nosdesvios são d1 = |0,704 0,707| = 0,003 m, d2 = |0,704 0,698| = 0,006 m e 
d3 = |0,704 0,706| = 0,002 m e a medida é (0,704 0,006) m. 
(D) m. 
d) 
 
 
e) Da regressão linear, indicada no gráfico, hressalto = 0,590 hqueda 0,003. 
f) Para a mesma altura de queda, quanto maior for a altura de ressalto menos energia é 
transferida na colisão das bolas com o solo. Graficamente, a relação entre a altura de 
ressalto e a altura de queda traduz-se numa relação linear, de proporcionalidade direta. 
 
Quanto maior for o declive da reta menos energia será dissipada e mais elástica será a bola. 
 
Para a bola de voleibol, o declive é 0,5500 e para a de ténis 0,4612, então, conclui-se que 
esta bola de voleibol tem maior elasticidade do que a de ténis. 
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1.
 
2.
 
3a
 
3b
 
3c
 
3d
 
4a
 
4b
 
4c
 
5.
 
1.
 
2.
 
1.
 
2.
 
3.
 
4.
 
5.
 
6.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 69 
Atividade Laboratorial 2.1 
 
Características de uma pilha 
 
Quais são os valores das grandezas características de uma pilha? 
 
Objetivo geral: Determinar as características de uma pilha a partir da sua curva característica. 
Sugestões METAS CURRICULARES 
Montar um circuito com a pilha e uma resistência exterior 
variável; medir a diferença de potencial elétrico nos 
terminais da pilha e a corrente elétrica que percorre o 
circuito, para diferentes valores da resistência exterior. 
Traçar o gráfico que relaciona estas grandezas, de modo a 
determinar, a partir dele, as características do gerador: força 
eletromotriz e resistência interna. 
Como a resistência interna da pilha é muito inferior à do 
voltímetro, o valor lido diretamente nos terminais do 
voltímetro constitui uma boa aproximação para a força 
eletromotriz da pilha. Este valor será comparado e explicado 
com o valor obtido graficamente. 
Como a resistência interna de uma pilha aumenta com o seu 
uso, sugere-se que metade da turma utilize pilhas novas e a 
outra metade pilhas usadas. 
Os alunos devem justificar quais as condições em que a pilha 
transforma mais energia, isto é, se «gasta» mais facilmente. 
 
1. Medir diretamente uma força electro-
motriz e justificar o procedimento. 
2. Montar um circuito elétrico e efetuar 
medições de diferença de potencial 
elétrico e de corrente elétrica. 
3. Construir e interpretar o gráfico da 
diferença de potencial elétrico nos 
terminais de uma pilha em função da 
corrente elétrica (curva característica), 
traçar a reta que melhor se ajusta aos 
dados experimentais e obter a sua 
equação. 
4. Determinar a força eletromotriz e a resis-
tência interna de um gerador a partir da 
equação da reta de ajuste. 
5. Comparar a força eletromotriz e a resis-
tência interna de uma pilha nova e de 
uma pilha velha. 
 
No estudo da curva característica da pilha, é normal usar resistências elétricas baixas, o que 
origina correntes altas. Nesta situação, a pilha irá descarregar-se mais depressa e os valores obtidos 
podem afastar-se de uma relação linear. Por isso, é conveniente usar um interruptor e o circuito só 
deve ser ligado durante o intervalo de tempo em que se efetuarem medidas. Um bom interruptor 
para este efeito é um interruptor de pressão, mas deve largar-se o botão após se registar a corrente 
e a diferença de potencial elétrico. Como a recolha de valores deve agilizar-se, os aparelhos digitais 
facilitam as leituras e tornam o processo mais rápido, indo ao encontro do pretendido. 
A justificação apresentada pelos alunos para os «gastos» da pilha deve passar pela análise da 
dissipação de energia pelo efeito Joule. A argumentação suficiente deve referir que para uma 
diminuição da resistência externa, a corrente eléctrica aumenta; e que para a potência dissipada, o 
aumento é ainda maior, dado que na expressão da potência a corrente aparece ao quadrado. 
 
70 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Questões Pré-Laboratoriais (respostas) 
1. Exemplo de elétrodos: metais zinco e cobre, níquel e cádmio, lítio ou carbono (grafite, 
carvão); exemplo de eletrólitos: soluções contendo iões, como soluções alcalinas (hidróxido 
de potássio) ou ácidas (ácido sulfúrico). 
2. Caracterizam a pilha as suas resistência interna e força eletromotriz. A resistência interna 
indica se na pilha é dissipada mais ou menos energia por efeito Joule, porque ela mede a 
dificuldade do movimento das cargas elétricas no interior da pilha, estando relacionada com 
as colisões das partículas carregadas. A força eletromotriz é a energia disponibilizada pelo 
gerador por unidade de carga que o atravessa. 
3. a) A força eletromotriz de uma pilha pode medir-se diretamente ligando aos seus polos as 
pontas de um voltímetro. Este procedimento funciona porque o voltímetro possui uma 
resistência elétrica muito elevada (da ordem dos 10 M ou maior) e, por isso, quando é 
ligado à pilha, a corrente elétrica é muito reduzida, sendo desprezável a queda de tensão 
na resistência interna. 
b) Tendo em conta as grandezas elétricas do gerador e a corrente elétrica, a expressão é 
U = ri I. 
c) 
 
d) Um reóstato ou um potenciómetro são dispositivos de resistência variável e podem ser 
usados com a finalidade pretendida. 
 
Trabalho Laboratorial
1. a) O amperímetro está associado em série com a resistência e a pilha; o voltímetro está 
associado em paralelo com a pilha. 
b) O voltímetro mede a diferença de potencial elétrico nos terminais da pilha. 
2.Usando resistências baixas a corrente elétrica será mais elevada do que com resistências 
maiores e a pilha descarregará mais depressa. Por isso, é conveniente iniciar a recolha de 
valores utilizando resistências mais elevadas e ir diminuindo o seu valor. Deste modo, 
garante-se que as características da pilha no início e no final são mais próximas. 
Para além do procedimento indicado, procurando que a pilha não varie significativamente 
as suas características, a recolha de valores não deverá ser demorada. Se isso estiver a 
acontecer, deve desligar-se o circuito entre cada recolha de valores. 
4. 
 
 
 
 
 
I / mA 
( 0,1 mA) 
14,5 15,7 17,7 20,0 23,0 26,9 32,7 39,7 
I / A 
( 0,0001 A) 
0,0145 0,0157 0,0177 0,0200 0,0230 0,0269 0,0327 0,0397 
U / V 
( 0,01 V) 
9,47 9,46 9,44 9,42 9,40 9,37 9,33 9,28 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 71 
Questões Pós-Laboratoriais (respostas) 
1. 
 
Note-se que nos eixos do gráfico a origem das tensões é 9,00 V e a das correntes é 0,010 A. 
O gráfico evidencia uma relação linear entre a tensão e a corrente, tal como esperado pelo 
modelo teórico. O valor encontrado para R2 (0,998), quando os dados se ajustam a uma 
função linear, mostra ainda que a correlação é forte. 
2. A equação da reta de ajuste é y = –7,476 x + 9,574 ou U = –7,476 I + 9,574. 
Comparando com o modelo teórico U = –ri I + , e atendendo aos algarismos significativos, 
conclui-se que a pilha tem de resistência interna 7,48 e de força eletromotriz 9,57 V. 
3. Em circuito aberto, apenas com o voltímetro ligado à pilha, mediu-se 9,58 V para a força 
eletromotriz. 
Comparando com o valor obtido a partir do ajuste dos dados, há uma diferença de 0,01 V, 
que é igual à incerteza de medida na tensão. Neste caso, a diferença encontrada é 
insignificante. 
4. 
 
O gráfico característico da pilha usada evidencia que esta apresenta menor força 
eletromotriz do que a nova e um aumento significativo na resistência interna. Uma pilha 
usada disponibiliza menos energia e a percentagem da energia dissipada na própria pilha é 
maior do que nas pilhas novas. 
 
72 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
5. A energia transferida (num dado intervalo de tempo) para um circuito com resistência 
constante é diretamente proporcional ao quadrado da corrente elétrica, sendo a corrente 
maior quando a resistência do circuito é menor. Com resistência menores conclui-se que é 
transferida mais rapidamente a energia, o que explica que, quando usadas nesta situação, 
as pilhas tenham de ser substituídas com maior frequência. 
6. O LED é um dispositivo muito eficaz para emitir luz. Contrariamente a uma lâmpada de fio 
de tungsténio (volfrâmio), o LED emite luz quando a potência que lhe é fornecida é baixa. 
A associação em série de limões e elétrodos (pilhas) disponibiliza a mesma força 
electromotriz, quer ligada a um LED quer a uma lâmpada de filamento de tungsténio. No 
LED, a corrente é suficiente para ele acender – da ordem de uma ou duas dezenas de 
miliamperes. Na lâmpada de fio de tungsténio, a corrente é insuficiente para ela acender – 
necessitaria de correntes elétricas da ordem das centenas de miliamperes. 
 
Questões Complementares 
1. Indique um processo de medir diretamente a força eletromotriz de uma pilha. 
2. Os gráficos seguintes apresentam curvas características de quatro fontes de tensão, X, Y, Z e 
W. Os gráficos estão com a mesma escala. 
 
a) Selecione a opção que contém a alternativa correta. 
(A) As fontes X e W têm forças eletromotrizes iguais. 
(B) A fonte Y é a de maior força eletromotriz e, por isso, tem menor resistência 
interna. 
(C) As fontes X e Y têm iguais forças eletromotrizes. 
(D) As fontes X e W têm resistências internas iguais. 
b) Comente a afirmação «não é possível encontrar-se no laboratório uma fonte com a curva 
característica Z». 
3. Numa aula, fez-se o estudo experimental da curva característica de uma pilha. A figura 
mostra o equipamento usado. 
 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 73 
a) Indique os nomes dos equipamentos A, B, C, D e E. 
b) Desenhe o esquema do circuito que deve ser montado com aquele 
equipamento para se obter o pretendido. 
c) Os valores que se registaram na referida aula colocaram-se na 
tabela ao lado. 
 (i) Elabore o gráfico de pontos da curva característica da pilha. 
(ii) Encontre a reta de ajuste aos pontos do gráfico e, a partir 
da equação obtida, indique quais são as grandezas que 
caracterizam aquela pilha. 
(iii) A partir do valor indicado na figura e dos valores encon-
trados na alínea anterior, conclua, justificando, se a pilha é nova ou se já teve 
uso significativo. 
 
Respostas às Questões Complementares 
 
1. Mede-se diretamente a força eletromotriz da pilha ligando-a diretamente a um voltímetro. 
2. a) (D) 
b) Como o módulo do declive da curva característica é igual à resistência interna da pilha, 
então a fonte Z apresenta uma resistência interna nula. É uma fonte ideal, e só há fontes 
que se aproximam dessa característica, mas as fontes reais apresentam sempre uma 
resistência interna não nula. 
3. a) A – voltímetro; B – reóstato; C – pilha; D – amperímetro; E – fios com crocodilos. 
b) 
 
c) (i) 
 
(ii) Da regressão linear indicada no gráfico, U = –180,502 I + 6,122, conclui-se que a pilha 
apresenta uma força eletromotriz de 6,1 V e uma resistência interna de 180 . 
(iii) Na figura está indicado que a pilha teria uma força eletromotriz de 9 V. Como esta 
pilha revelou apenas uma força eletromotriz 6,1 V e uma resistência interna muito 
elevada, conclui-se que é usada. 
I / mA U / V 
8,1 4,44 
10,2 4,29 
11,3 4,29 
12,4 4,02 
14,2 3,60 
16,9 2,90 
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3a
 
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4.
 
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 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 75 
Atividade Laboratorial 3.1. 
Radiação e potência elétrica de um painel fotovoltaico 
Qual é a influência da irradiância e da diferença de potencial elétrico no rendimento de um painel 
fotovoltaico? 
Objetivo geral: Investigar a influência da irradiância e da diferença de potencial elétrico no 
rendimento de um painel fotovoltaico. 
Sugestões METAS CURRICULARES 
Montar um circuito com um painel fotovoltaico, 
um amperímetro e uma resistência variável à qual 
se associa um voltímetro. Uma lâmpada simulará 
a radiação solar. 
Controlando a irradiância através da variação da 
inclinação da iluminação relativamente ao painel e 
pela interposição de filtros, calcular a potência 
fornecida à resistência, a partir das medidas no 
voltímetro e no amperímetro, retirando conclusões. 
Iluminando o painel com a lâmpada fixa, a uma 
certa distância e com incidência perpendicular, 
variar a resistência, calcular a potência fornecida, 
e elaborar o gráfico da potência em função da 
diferença de potencial elétrico fornecida (tensão 
de saída do painel). Da análise do gráfico, concluir 
que o rendimento é máximo para um dado valor 
da tensão de saída. 
1. Associar a conversão fotovoltaica à transferência de 
energia da luz solar para um painel fotovoltaico que 
se manifesta no aparecimento de uma diferença de 
potencial elétrico nos seus terminais. 
2. Montar um circuito elétrico e efetuar medições de 
diferença de potencial elétrico e de corrente elétrica. 
3. Determinar a potência elétrica fornecida por um 
painel fotovoltaico. 
4. Investigar o efeito da variação da irradiância na 
potência do painel, concluindo qual é a melhor 
orientação de um painel fotovoltaico de modo a 
maximizar a sua potência. 
5. Construir e interpretar o gráfico da potência elétrica 
em função da diferença de potencial elétrico nos 
terminais de um painel fotovoltaico, determinando 
a diferença de potencial elétrico que otimiza o seu 
rendimento. 
 
Os painéis fotovoltaicos têm maior rendimento para temperaturas não muito altas. Por isso, é 
conveniente que os candeeiros não fiquem muito próximos dos painéis. 
Por razões que se prendem com o tempo disponível, há vantagens em construir tabelas e elaborar 
os gráficos usando meios informáticos. Porém, os alunos devem compreender o conceito de escala e 
devem interpretar os resultados obtidos. 
É relevante para um melhor desenrolar da atividade que os alunos 
tenham preparado previamente uma folha de cálculo. Nessa folha de 
cálculo devem ter uma tabela onde colocam os valores das medidas e 
fórmulas que calculam outras grandezas necessárias, como a potência, 
e também um gráfico pré-elaborado. Simultaneamente com a recolha 
de dados têm a visualização do seu tratamento. Para determinar a 
tensão que maximiza a potência fornecida pelo painel, este proce-
dimento tem significativas vantagens. Como a potência máxima 
coincide com o ponto de inversão na tendência de variação da potência 
com a tensão, os alunos devem concluir que nas proximidades desse 
valor têm de recolher mais pontos. Só assim conseguirão obter a 
potência máxima com maior precisão. 
76 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Para estudar o efeito da variação da irradiância, através da variação da direção de incidência da 
luz relativamente ao painel, pode arranjar-se um suporte onde se coloque o painel com inclinações 
previamente definidas. 
 
Questões Pré-Laboratoriais (respostas) 
1. A radiação é luz e esta contém energia. Essa energia transfere-se para o painel originando 
uma diferença de potencial elétrico nos seus terminais, o que origina corrente elétrica a que 
está associada energia elétrica. 
2. Um painel fotovoltaico é um conjunto de módulos fotovoltaicos ligados em série ou em 
paralelo. Cada módulo é um conjunto de células fotovoltaicas ligadas entre si. 
3. Um painel fotovoltaico origina uma corrente elétrica contínua num circuito (recetor). Os 
dispositivos que funcionam ligados ao painel são os de corrente contínua. O LED pode 
funcionar ligado à célula fotovoltaica, mas o ventilador não. 
4. A diferença de potencial elétrico e a corrente elétrica na situação II são maiores do que na 
situação I. Na situação II, os valores daquelas grandezas podem aproximar-se do dobro dos 
da situação I. 
5. De acordo com o assinalado na figura, quando a potência é máxima, a diferença de 
potencial elétrico, U, é 0,48 V e a corrente elétrica, I, é 2,90 A. 
Valor aproximado para a potência máxima: P = U I = 0,48 × 2,90 = 1,4 W. 
6. A radiação deve incidir perpendicularmente ao painel. 
7. A diferença de potencial elétrico pode medir-se diretamente com um voltímetro. A potência 
calcula-se pelo produto da diferença de potencial elétrico pela corrente elétrica, a qual se 
deve medir com um amperímetro. 
 
Trabalho Laboratorial 
1. Painel fotovoltaico, reóstato, amperímetro, voltímetro, fios de ligação e interruptor. 
2. a) 
 
 
 
b) Como se pretende estudar a influência da orientação na potência fornecida pelo painel, 
têm de se manter os restantes parâmetros constantes (distância do candeeiro ao painel e 
resistência do reóstato). 
 
 
 
 
 
 
 
U / V 
( 0,01 V) 
I / mA 
( 0,1 mA) P / W 
 
Orientação U / V I / A 
90° 1,526 2,5 × 10 
60° 1,468 2,4 × 10 
30° 1,214 2,0 × 10 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 77 
c) 
 
 
 
 
 
 
3. a) 
 
 
 
 
b) 
U / V I / mA P / mW 
1,526 2,5 3,8 
1,502 4,1 6,2 
1,473 5,9 8,7 
1,439 7,8 11,2 
1,392 10,1 14,1 
1,364 11,2 15,3 
1,326 12,6 16,7 
1,307 13,3 17,4 
1,276 14,2 18,1 
1,257 14,8 18,6 
1,223 15,6 19,1 
1,197 16,2 19,4 
1,135 17,3 19,6 
1,071 18,3 19,6 
1,020 18,9 19,3 
0,965 19,4 18,7 
0,848 20,2 17,1 
0,733 20,5 15,0 
0,581 21,0 12,2 
0,423 21,2 9,0 
0,261 21,3 5,6 
 
 
Orientação P / W 
90° 3,8 × 10 
60° 3,5 × 10 
30° 2,4 × 10 
U / V I / mA P / mW 
 
78 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Questões Pós-Laboratoriais (respostas) 
2. O painel deve ser orientado de modo a que a luz incida perpendicularmente sobre ele. 
3. Os filtros diminuem a irradiância e, desta forma, a potência disponibilizada pelo painel. 
4. 
 
A diferença de potencial que maximiza a potência é (1,12 ± 0,02)V. 
 
 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 79
Questões Complementares 
1. Para simular um circuito elétrico de uma casa com um gerador fotovoltaico, montou-se um 
circuito com um painel fotovoltaico, um reóstato, um amperímetro e um voltímetro. Com as 
medidas do voltímetro e do amperímetro, calculou-se a potência elétrica do painel para 
diversas resistências. 
Com base nos dados, representou-se a potência elétrica em função da resistência do 
reóstato, conforme se reproduz na figura seguinte. 
 
Verificou-se que a potência máxima fornecida pelo painel, 57,2 mW, ocorreu para uma 
resistência de 0,37 k . 
a) Selecione o esquema do circuito construído. 
 
b) Como se observa no gráfico, no estudo variou-se a resistência elétrica para 
determinar a potência fornecida pelo painel. Os valores medidos da corrente elétrica 
e da tensão serão diretamente proporcionais? 
c) Que característica do circuito da casa, com gerador fotovoltaico, simula a resistência 
do reóstato? 
d) Determine as leituras do amperímetro e do voltímetro na unidade SI de cada 
grandeza, para a situação em que o rendimento do painel é máximo. 
 
80 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
2. Montou-se um circuito com um painel fotovoltaico, um amperímetro e uma resistência 
variável à qual se associa um voltímetro. Iluminou-se o painel com uma lâmpada de 60 W, fixa 
a uma certa distância e com incidência perpendicular. Variou-se a resistência e, com base nas 
medidas do amperímetro e do voltímetro, elaborou-se o gráfico da potência fornecida à 
resistência em função da diferença de potencial elétrico fornecida pelo painel (tensão de 
saída do painel), o qualse reproduz na figura seguinte. 
 
 
 
 
 
a) Apresente a leitura que teria sido realizada no amperímetro para uma diferença de 
potencial elétrico de 0,34 V. 
b) Para que valores de diferença de potencial elétrico o painel fornece a potência de 
14 mW? 
c) Determine a resistência elétrica na situação em que rendimento do painel é máximo. 
d) Justifique a seguinte afirmação: «Quando se compara a energia elétrica consumida 
pela lâmpada com a produzida pelo painel, verifica-se que, nas condições desta 
experiência, o rendimento máximo do sistema constituído pela lâmpada e pelo painel é 
0,03%.» 
e) Indique dois fatores que contribuam para um valor de rendimento tão baixo. 
f) Se, para uma determinada resistência, se alterar a orientação do painel de modo a que 
a luz deixe de incidir perpendicularmente, prevê-se que ocorra ... da diferença de 
potencial elétrico e ... da potência fornecida em relação à situação de incidência 
perpendicular. 
(A) um aumento …. um aumento 
(B) um aumento …. uma diminuição 
(C) uma diminuição …. uma diminuição 
(D) uma diminuição …. um aumento 
 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 81 
Respostas às Questões Complementares 
1. a) (C) [O voltímetro é ligado em paralelo com o painel fotovoltaico e o amperímetro em 
série]. 
b) A resistência, R, igual ao quociente da tensão, U, pela corrente elétrica, I, varia. Dado que 
R não é constante, U e I não são diretamente proporcionais. 
c) Resistência do conjunto de eletrodomésticos ligados em simultâneo. 
d) Cálculo da tensão em função da corrente e da resistência: 
 = = = 0,37 × 10 = 370 . 
Cálculo da tensão em função da corrente e da potência: 
 = = =
, ×
=
, . 
Cálculo da tensão e da corrente elétrica: 
= 370 =
,
=
,
= 1,2 × 10 A (leitura do amperímetro); 
= 370 = 370 ×
,
= 4,6 V (leitura do voltímetro). 
2. a) 24 mA. Quando U = 0,34 V, P = 8,0 mV = 8,0 × 10 3 V, logo = =
, ×
,
= 
= 2,4 × 10 A = 24 mA. 
b) 0,62 V e 1,08 V. 
[A diferença de potencial elétrico, U, está representada no eixo das abcissas. A menor 
divisão da escala deste eixo é 0,2:5 = 0,04 V. Pela linha de ajuste aos pontos 
experimentais, obtém-se as abcissas dos pontos em que a ordenada é 
P = 14 mW: U1 = 0,60 + 0,5 × 0,04 = 0,62 V e U2 = 1,00 + 2 × 0,04 = 1,08 V.] 
c) A potência máxima é Pmax = 17 mW para uma tensão elétrica U = 0,88 V, logo 
 = =
×
,
= 1,93 × 10 A e = =
,
, ×
= 46 . 
d) = =
×
×
=
( )
=
×
= 2,8 × 10 (%) = 0,03%. 
e) Dois dos seguintes fatores: a maior parte da energia consumida pela lâmpada é 
transferida para o ambiente; apenas uma pequena parte da energia da radiação visível 
incidente no painel é aproveitada de forma útil (baixo rendimento do painel); apenas 
uma parte da radiação visível emitida pela lâmpada, em todas as direções, incide sobre 
o painel. 
f) (C) [Diminui a potência da radiação incidente em comparação à situação de incidência na 
perpendicular e, em consequência, nas mesmas condições a diferença de potencial 
elétrico, U, diminui, logo, também = , sendo R constante]. 
 
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 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 83
Atividade Laboratorial 3.2. 
Capacidade térmica mássica 
Como medir a capacidade térmica mássica de um material? 
Objetivo geral: Determinar a capacidade térmica mássica de um material. 
Sugestões METAS CURRICULARES 
Usar um bloco calorimétrico cilíndrico, com dois orifícios, um 
para a resistência elétrica de aquecimento e outro para um 
termómetro, e efetuar uma montagem que permita obter 
dados para determinar as capacidades térmicas mássicas. Os 
grupos poderão comparar os resultados obtidos com cilindros 
de diferentes materiais. 
Medir a corrente elétrica e a diferença de potencial elétrico na 
resistência e registar a temperatura ao longo do tempo. 
Representar graficamente a variação de temperatura do bloco 
em função da energia fornecida para determinar a capacidade 
térmica a partir do inverso do declive da reta de ajuste. 
Medir a massa do bloco e calcular a capacidade térmica 
mássica do metal, avaliando a exatidão da medida pelo erro 
percentual. 
Na preparação da atividade deve prever-se a evolução da 
temperatura do metal, no intervalo de tempo em que a 
resistência está ligada e imediatamente após ser desligada, 
analisando fatores que contribuem para minimizar a dissipação 
de energia do material. 
1. Identificar transferências de energia. 
2. Estabelecer balanços energéticos em 
sistemas termodinâmicos, identificando 
as parcelas que correspondem à ener-
gia útil e à energia dissipada. 
3. Medir temperaturas e energias for-
necidas, ao longo do tempo, num 
processo de aquecimento. 
4. Construir e interpretar o gráfico da 
variação de temperatura de um ma-
terial em função da energia fornecida, 
traçar a reta que melhor se ajusta aos 
dados experimentais e obter a sua 
equação. 
5. Determinar a capacidade térmica 
mássica do material a partir da reta de 
ajuste e avaliar a exatidão do resultado 
a partir do erro percentual. 
Os valores da potência elétrica fornecida podem variar ligeiramente no tempo porque, devido ao 
aumento de temperatura, a resistência pode aumentar. Registe-se, ainda, que a própria fonte não é 
ideal, podendo fornecer uma diferença de potencial que varie muito ligeiramente. 
É comum que os primeiros valores da temperatura/energia obtidos se afastem da reta de ajuste 
do conjunto dos pontos seguintes. O gráfico ao lado é um exemplo obtido experimentalmente. 
Esta situação resulta da inércia 
térmica do bloco (demora um pouco 
a homogeneizar a temperatura) e de 
a transferênciapor condução não 
ser imediata. Todavia, para os 
pontos seguintes observa-se melhor 
uma relação linear. 
Os alunos podem observar este 
fenómeno na elaboração de um 
gráfico da energia em função da 
temperatura. O ajuste por regressão 
linear deve excluir esses pontos 
iniciais. 
84 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
O isolamento dos blocos é essencial para a diminuição do 
erro na determinação da capacidade térmica mássica. Como a 
condução térmica através do ar é menor do que através dos 
sólidos, pelo menos a base dos blocos deve estar assente 
sobre um material isolante térmico. Para diminuir a energia 
que os blocos perdem por radiação e por convecção do ar à 
sua volta, não se deve deixar elevar muito a sua temperatura. 
Desta forma, também se contribui para minimizar o erro. Um 
aumento de temperatura de cerca de 10 °C a 15 °C em relação 
à temperatura ambiente é suficiente. 
Ao considerar-se que toda a energia fornecida é utilizada 
no aumento de temperatura dos blocos, e não o sendo de 
facto, despreza-se alguma energia que é dissipada e, assim, a 
variação de temperatura medida deverá ser menor do que a 
que se registaria idealmente. Isso conduz a valores de 
capacidades térmicas mássica maiores. 
A massa dos blocos calorimétricos deve ser bastante maior do que a da resistência de 
aquecimento. É ainda necessário ter o cuidado de não ultrapassar a potência nominal da resistência. 
 
Questões Pré-Laboratoriais (respostas) 
1. Significa que para aumentar a temperatura de 1 °C (ou 1 K) a um quilograma de alumínio é 
necessário fornecer-lhe a energia de 900 J. 
2. B é feito do material de menor capacidade térmica, o latão. 
3. a) A massa da água é 500 g. A variação de energia interna pode calcular-se por E = m c T. 
E = 0,500 kg × 4,18 × 103 J kg–1 °C–1 × (72 12) °C= 1,3 × 105 J. 
b) A chaleira disponibilizou a energia E = P t = 1500 W × 1,5 × 60 s = 1,4× 105 J. 
c) A chaleira forneceu energia para aquecer a água, mas também para aquecer o material 
da chaleira e algum ar à sua volta. Daí os valores serem diferentes. 
4. Para uma variação de temperatura de 30 °C foi utilizada a energia de 6 kJ: 
c = 
E
m 
 = 6 × 103 J
0,5 kg × (30 0) 
= 4,0 × 102 J kg 1 1. 
5. a) E = U I t. 
b) Conhecida a energia recebida, é necessário medir a massa do metal e a sua variação de 
temperatura. Calcula-se a capacidade térmica mássica por c = 
E
m T
 . 
 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 85 
Trabalho Laboratorial 
1. Para dois blocos, um de cobre e outro de alumínio: 
mCu = (1,107 0,001) kg e tCu = (22,1 0,1) °C; mA = (1,109 0,001) kg e tA = (19,9 0,1) °C. 
2. O bloco calorimétrico transfere energia para a vizinhança. Através da base, por condução, 
pode ser considerável a energia transferida para a superfície de apoio (tampo da mesa). 
Para a minimizar deve usar-se uma placa de apoio que seja boa isoladora térmica. 
3. Os valores das grandezas para as quais a resistência foi dimensionada no seu funcionamento 
regular e normal são os valores nominais: 12 V para a diferença de potencial elétrico e 50 W 
para a potência. O valor nominal para a corrente elétrica é I = 
P
U
 = 
50
12
 = 4,2 A. 
A resistência poderá suportar valores ligeiramente maiores do que os nominais, mas tal, 
para garantir a durabilidade da mesma, não é conveniente acontecer. 
O reóstato tem a finalidade de controlar a corrente elétrica e a diferença de potencial 
elétrico a que a resistência está submetida, de modo a que não se ultrapassem os valores 
nominais. 
4. Com multímetros digitais, uma escala boa para o voltímetro é a de 20 V e para o 
amperímetro a de 10 A. 
5. a) A potência elétrica fornecida encontra-se pela multiplicação dos valores medidos (P = U I), 
a diferença de potencial elétrico, no voltímetro, e a corrente elétrica, no amperímetro. 
b) A tabela pode ter o seguinte aspeto (acrescentando as linhas necessárias): 
 
U / V 
( 0,01 V) 
I / A 
( 0,01 A) 
t / s 
( 1 s) 
E / J T / °C 
 
 
 
7. Tanto o bloco como o material da resistência ficam a temperaturas altas. Por condução é 
transferida energia do material da resistência para o bloco calorimétrico, a qual não cessa 
assim que se desliga a fonte, pois o material da resistência ainda está a uma temperatura 
bastante superior à do bloco. Deixando a resistência no interior do bloco, mesmo após ter 
desligado o interruptor, pode verificar-se que a temperatura aumenta ligeiramente. 
 
86 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Questões Pós-Laboratoriais (respostas) 
1. Tabela para o bloco de alumínio: 
U / V 
( 0,01 V) 
I / A 
( 0,01 A) 
t / s 
( 1 s) 
E / J T / °C 
10,03 3,14 0 0,0 0,0 
9,98 3,14 30 940,1 0,5 
9,95 3,14 60 1874,6 1,4 
9,95 3,14 90 2811,9 2,4 
9,95 3,14 120 3749,2 3,4 
9,95 3,14 150 4686,5 4,4 
9,95 3,14 180 5623,7 5,2
9,94 3,13 210 6533,6 6,1 
9,94 3,13 240 7466,9 7,0 
9,93 3,12 270 8365,0 7,9 
9,92 3,12 300 9285,1 8,8 
2. Mostra-se a seguir o gráfico obtido com um bloco de alumínio, de 1,109 kg, e com outro de 
cobre, de 1,107 kg. 
 
Note-se que não se usou o ponto inicial, por se afastar da tendência linear dos seguintes. 
O gráfico evidencia uma relação linear entre a variação de temperatura e a energia 
fornecida, tal como esperado pelo modelo teórico. Os valores encontrados para R2 (0,9993 
e 0,9995), quando os dados se ajustam a uma função linear, mostram que a correlação é 
forte. 
3. As retas de ajuste são traduzidas nas expressões: y = 0,001x – 0,3904, para o alumínio, e 
 y = 0,0020x – 1,4613, para o cobre. 
A expressão do modelo teórico é T = 
1
m c
 E, e o declive da reta com pontos (E; T) é 1
m c
. 
Note-se que, nas expressões obtidas por regressão linear, as ordenadas na origem (y para 
x = 0) não são nulas. Isso resulta de incertezas experimentais, de que é exemplo a rejeição 
que se fez do ponto inicial para o ajuste linear. 
As capacidades térmicas mássicas são: cAl = 
1
1,109 × 0,001
 = 902 J kg 1 1, para o alumínio, e 
cCu = 
1
1,107 × 0,0020
 = 452 J kg 1 1, para o cobre. 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 87
4. Valores tabelados: cAl=900 J kg 1 1 e cCu=386 J kg 1 1; os erros percentuais nos 
valores encontrados são |902 900|
900
 × 100 = 0,2%, para o alumínio, e |452 386|
386
 × 100 = 17,1%, 
para o cobre. O valor encontrado para a capacidade térmica mássica do alumínio é muito 
próximo do tabelado, o que não aconteceu para o cobre. 
5. Relativamente aos resultados indicados, a discrepância observada para o alumínio é 
insignificante, mas não o é para o cobre. Provavelmente, para isso terá contribuído a 
variação de temperatura registada para o cobre ser o dobro da do alumínio. Assim, estando 
o cobre a temperaturas mais elevadas, terá sido transferida mais energia para o ambiente 
do que com o alumínio. Isso conduz a que a variação de temperatura do bloco de cobre seja 
menor do que a que teria ocorrido se toda a energia cedida pela resistência fosse absorvida 
pelo bloco e não tivesse sido transferida parte dela para o ambiente. 
Consequentemente, obteve-se um valor para a capacidade térmica mássica maior do que o 
esperado. Aquela transferência terá sido a principal fonte de erro. 
 
Questões Complementares 
1. Durante o mesmo tempo, aqueceram-se quatro massas iguais de quatro materiais 
diferentes: água, alumínio, latão e chumbo. As capacidades térmicas mássicas daqueles 
materiais são c = 4,18 × 103 J 1 1, cAl=900 J kg 1 1, clatão=385 J kg 1 1, 
 cchumbo=129 J kg 1 1. 
Selecione o gráfico que corretamente mostra a variação de temperatura de dois daqueles 
materiais em função da energia que lhes foi fornecida. 
 
2. Para aquecer blocos cilíndricos de alumínio e de latão colocou-se uma resistência elétrica no 
interior dos blocos centrada com a sua superfície superior. No entanto, para determinação 
da capacidade térmica da água, utilizou-se uma outra resistência que se colocou no fundo 
do recipiente. A figura seguinte mostra o esquema de montagem usado para a água. 
 
88Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
a) Identifique o aparelho de medida X. 
b) Selecione a alternativa que contém os termos que completam a afirmação: 
«A resistência elétrica colocada na água transfere-lhe energia por ... processando-se 
o aquecimento de toda a massa de água devido à ... no seu interior.» 
(A) convecção …. condução 
(B) convecção …. convecção 
(C) condução …. condução 
(D) condução …. convecção 
3. O latão é uma liga metálica de cobre e zinco com percentagens deste último entre 5% e 
45%, dependendo do tipo de latão. No laboratório, com uma resistência elétrica no interior 
de um bloco cilíndrico de latão, de massa 1,088 kg, centrada com a superfície superior, 
transferiu-se energia para o bloco durante três minutos e meio. Registou-se a temperatura 
em função do tempo e as grandezas elétricas que permitiam calcular a energia fornecida. 
O registo dos resultados encontra-se na tabela. 
 
a) Calcule a energia transferida 
para o bloco de latão ao fim 
de 2,0 min. 
b) Elabore uma nova tabela com 
os valores da energia 
transferida e a variação de 
temperatura. 
c) Elabore o gráfico da variação 
de temperatura em função 
da energia fornecida. 
d) A partir da equação da reta 
de ajuste aos pontos no gráfico, determine a capacidade térmica mássica do latão. 
e) Um aluno afirmou que tem pouco sentido usar o valor tabelado para calcular o erro 
percentual. Terá este aluno razão? Que motivo poderá ele ter invocado para justificar 
a sua afirmação? 
 
Respostas às Questões Complementares 
1. (A) [O declive da reta nos gráficos é tanto menor quanto maior for a capacidade térmica 
mássica]. 
2. a) Voltímetro. 
b) (D) 
3. a) E = U I t = 10,0 V × 3,13 A × 120 s = 3,76 × 103 J 
 
U / V I / A t / min Temperatura / °C 
9,9 3,13 0 25,4 
10,0 3,13 0,5 26,0 
10,0 3,13 1,0 27,6 
10,0 3,13 1,5 29,6 
10,0 3,13 2,0 31,7 
10,0 3,13 2,5 33,9 
10,0 3,13 3,0 35,9 
10,0 3,12 3,5 37,9 
9,9 3,13 0 25,4 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 89
b) 
E / J 0 939,0 1874,2 2819,8 3756,0 4695,0 5628,4 6545,4 
Variação de 
temperatura / 
°C 
0 0,6 2,2 4,2 6,3 8,5 10,5 12,5 
c) 
 
e) O declive da reta é 1
mc
 = 0,0020 c = 
1
1,088 × 0,002
 = 459 J kg 1 1. 
f) O aluno tem razão. Ele sabe que o latão tem uma composição variável e não tem a 
certeza se o latão referido na tabela de capacidades térmicas mássicas tem a mesma 
composição do utilizado. Ao calcular o erro relativo com aqueles valores poderia estar a 
comparar o valor calculado com um valor de um outro material, mesmo que com o 
mesmo nome. 
 
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2.
 
3a
 
3b
 
3c
 
4.
 
5a
 
5b
 
1.
 
2.
 
3.
 
4.
 
5a
 
5b
 
7.
 
1.
 
2.
 
3.
 
4.
 
5.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 91 
Atividade Laboratorial 3.3. 
Balanço energético num sistema termodinâmico 
Que transferências de energia ocorrem quando se mistura água a temperaturas diferentes, ou 
quando se mistura água e gelo? Como medir a energia necessária à fusão do gelo? 
Objetivo geral: Estabelecer balanços energéticos e determinar a entalpia mássica de fusão do gelo. 
Sugestões METAS CURRICULARES 
Envolver os recipientes utilizados com isolantes térmicos. 
Considerar duas massas de água, a diferentes temperaturas, e 
prever a temperatura final da mistura. Adicionar as massas de 
água, medir a temperatura de equilíbrio e confrontar com a 
previsão efetuada. Efetuando balanços energéticos, comparar o 
resultado obtido experimentalmente com o previsto teórica-
mente, justificando possíveis diferenças. 
Colocar num recipiente uma massa de água a uma temperatura 
15 °C a 20 °C acima da temperatura ambiente e um termómetro 
(ou sensor de temperatura) no seu interior. Iniciar o registo da 
temperatura e de imediato adicionar à água uma massa de gelo. 
Continuar o registo de temperatura até uns instantes após todo 
o gelo ter fundido. Estabelecer os balanços energéticos e 
determinar a variação de entalpia mássica de fusão do gelo. O 
gelo pode ser colocado numa tina com água, algum tempo 
antes, de modo que a temperatura no seu interior se aproxime 
de 0 °C. 
1. Prever a temperatura final da mistura 
de duas massas de água a 
temperaturas diferentes e comparar 
com o valor obtido experimen-
talmente. 
2. Medir massas e temperaturas. 
3. Estabelecer balanços energéticos em 
sistemas termodinâmicos aplicando a 
Lei da Conservação da Energia, 
interpretando o sinal positivo ou ne-
gativo da variação da energia interna 
do sistema. 
4. Medir a variação de entalpia mássica 
de fusão do gelo e avaliar a exatidão 
do resultado a partir do erro percen-
tual. 
 
Nesta atividade o isolamento térmico dos recipientes é 
muito relevante, e mesmo nestas circunstâncias há trocas de 
energia com o ambiente. A capacidade térmica do recipiente 
(calorímetro) deve ser tão pequena quanto possível. Uma 
hipótese económica é utilizar recipientes de plástico isolado 
com esferovite, por exemplo. Mas, havendo trocas de 
energia com o ambiente, há procedimentos que as mini-
mizam ou compensam. 
No decorrer da experiência de determinação da variação 
de entalpia mássica de fusão do gelo, há trocas de energia 
com o calorímetro e com o exterior, o ar. Se o aumento de 
temperatura, em relação à temperatura ambiente, for igual 
ao abaixamento, consegue-se diminuir o balanço de trocas 
de energia com o exterior e, eventualmente, anulá-lo. Há 
uma compensação das trocas de energia com o exterior.92 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Na realização da experiência deve elevar-se a temperatura da água de um 
certo valor, T, e a temperatura final deve baixar aproximadamente do 
mesmo valor, T, em relação à temperatura ambiente. 
O intervalo de tempo de abaixamento da temperatura mais alta para a 
temperatura ambiente deve ser igual ao do abaixamento da temperatura 
ambiente (da mistura) para a temperatura de equilíbrio (mais baixa). 
A temperatura da água não deve ser muito alta, para evitar a evaporação da mesma. 
Não se deve ter muita água no calorímetro pelas seguintes razões: 
 (i) com mais água a homogeneização de temperatura não é 
tão rápida. 
 (ii) o ar húmido dentro do calorímetro é mais denso do que 
o ar e, portanto, fica por baixo. Em A (figura) o ar 
húmido não sobe e há menos trocas de energia com o 
exterior do que em B. 
(iii) se se colocar uma tampa, com o movimento desta para 
abrir e fechar o calorímetro, quando se tem de 
introduzir gelo, provoca-se uma «corrente de ar». 
(iv) em A (figura) a radiação existente é absorvida pelo ar húmido, o que diminui a troca de 
energia. 
O gelo deve estar seco e a 0 °C, porque senão já existe água à sua volta que não precisa de 
energia para fundir. Para obter gelo a 0 °C é necessário deixá-lo em água, num recipiente isolado 
termicamente (pelo menos a base), até que a mistura de gelo e água atinja o equilíbrio térmico, e 
deve esperar-se uns instantes para que ele esteja num estado fundente. 
 
Um processo que também minimiza as trocas de energia é o de adicionar sucessivamente à água 
(com temperatura acima da ambiente, como antes referido) cubos de gelo depois de os secar 
previamente com papel absorvente. Mexer continuamente com o sensor do termómetro até que 
cada cubo funda. Quando a temperatura da mistura estiver tão abaixo da temperatura ambiente 
como estava inicialmente a água morna acima da temperatura ambiente (cerca de 15 °C a 20 °C), e 
todo o gelo fundido, registar a temperatura final da água. 
Medir a massa final e calcular a massa de gelo adicionado (mg).
É conveniente ter um recipiente com água e gelo fundente e outro com água quente, assim como 
os recipientes necessários para cada grupo. 
Questões Pré-Laboratoriais (respostas) 
1. A média das temperaturas das duas águas, 26 °C. 
2. a) Durante a fusão a temperatura do gelo permanece constante, mas, como está a receber 
energia, aumenta a sua energia interna. 
b) Variação de entalpia mássica de fusão. 
c) (i) Prevê-se que a energia interna do sistema gelo fundente + água quente permaneça 
constante, porque a garrafa termo pode ser considerada um sistema isolado, no qual 
a energia interna é constante. A diminuição de energia da água quente deverá ser 
igual ao aumento de energia da massa de gelo. 
Eventuais trocas de energia com a garrafa termo dependem da sua temperatura. 
 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 93 
 (ii) Variação de entalpia de fusão (mássica) do gelo = hfusão do gelo = 3,34 × 105 J kg 1. 
E = m hfusão do gelo = 0,100 kg × 3,34 × 105 J kg 1 = 3,34 × 104 J kg 1. 
(iii) Cálculo da massa de água quente: 
 = = 1,0 cm × 250 cm = 250 = 0,250 . 
Considerando desprezáveis as trocas de energia entre o sistema e o exterior 
(sistema isolado), a energia do sistema mantém-se constante. 
 = 0 + = 0
+ + = 0
+ ( 0) + ( 40) = 0
( + ) = 40 
(0,100 + 0,250) × 4,18 × 103
f = 40 × 0,250 × 4,18 × 103 0,1 × 3,34 × 105 
f =
8400
1463
= 5,7 °C 
(iv) Não. Como o metal é bom condutor do calor, as trocas de energia entre o 
sistema e o exterior não deverão ser desprezáveis. Assim, a variação de energia 
interna do sistema não deverá ser nula e, em consequência, a temperatura final 
do sistema deverá ser diferente. 
 
Trabalho Laboratorial 
1. Supondo o sistema isolado e tendo as duas amostras de água massa igual, prevê-se que a 
temperatura final seja a média das temperaturas das duas águas, 27,6 °C. 
m1 = 150,26 g a uma temperatura t1 = (36,5 ± 0,1) °C. 
m2 = 150,33 g a uma temperatura t2 = (18,7 ± 0,1) °C. 
Realizada a experiência, obteve-se 26,4 °C. 
2. Água quente: m1 = 150,14 g a uma temperatura t1 = (38,9 ± 0,1) °C. 
3. Gelo fundente: m2 = 50,17 g a uma temperatura t2 = 0,0 °C. 
Temperatura final da mistura: tf = 10,9 °C. 
 
Questões Pós-Laboratoriais (respostas) 
1. Não. As diferenças resultam do facto de o sistema não ser isolado, existindo trocas de 
energia entre a vizinhança e o sistema. Como a temperatura ambiente é menor do que a 
temperatura final obtida, provavelmente, não estando o sistema isolado, parte da energia 
que a água quente cedeu foi para o ambiente e não para a água inicialmente à temperatura 
ambiente, que entretanto foi aquecendo. 
2. a) Houve energia transferida, como calor, da água quente para massa de gelo fundente. 
b) = 0 + + = 0 
+ ( ) + ( ) = 0 
0, + 0,05017 × 4,18 × 10 × (10,9 0) + 0,15014 × 4,18 × 10 × (10,9 38,9) = 0 
=
1,529 × 10
0,05017
= 3,05 × 10 J k 
 
94 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
c) O erro percentual do valor obtido para a variação de entalpia mássica da água é 
, × , ×
, ×
× 100 = 8,7%. 
Trata-se de uma medida pouco exata visto o erro ser próximo de 10%. 
A diferença entre os valores experimental e tabelado resulta do facto do sistema não ser 
isolado: há trocas de energia com o ar e com o próprio recipiente que contém a mistura 
de água e gelo. Devido a isso, a temperatura final do sistema foi um pouco maior do que 
a que seria esperada num sistema isolado. 
 
Questões Complementares 
1. Numa tina de vidro introduziram-se alguns cubos de gelo e uma pequena quantidade de 
água, e aguardou-se até que se atingisse o equilíbrio térmico, a 0,0 °C. 
Colocou-se num gobelé 180,4 g de água, previamente aquecida, e mediu-se a temperatura 
inicial de 39,7 °C. 
Adicionou-se 52,3 g de gelo, estando a 0,0 °C, e foi-se medindo a temperatura da mistura, 
até que todo o gelo fundisse e fosse atingido o equilíbrio térmico, que ocorreu a 13,2 °C. 
A capacidade térmica mássica da água, no estado líquido, é 4,18 × 103 J kg–1 °C–1. 
a) Indique a medida temperatura de equilíbrio do sistema com a incerteza absoluta de 
leitura, sabendo que os termómetros utilizados eram digitais. 
b) Com base nos resultados experimentais obtidos, conclui-se que a variação da energia 
interna da água inicialmente no estado líquido é dada por: 
(A) 4,18 × 103 
(B) 4,18 × 103 
(C) 4,18 × 103 
(D) 4,18 × 103 
c) Admitindo que não ocorreram trocas de energia com o exterior: 
(i) relacione a variação de energia interna da água inicialmente no estado líquido 
com a variação de energia interna da água inicialmente no estado sólido; 
(ii) determine a variação de entalpia mássica de fusão do gelo, hfusão. 
d) O valor tabelado para a variação de entalpia mássica de fusão do gelo é 3,34×103 J kg–1 
e é maior do que o valor obtido a partir dos dados desta experiência, o que mostra 
que o sistema água líquida + gelo não é isolado. 
(i) Conclua, justificando, em que sentido ocorre a transferência de energia entre o 
sistema e a vizinhança. 
(ii) Determine, com base no valor tabelado da variação de entalpia mássica de 
fusão do gelo, a variação de energia interna do gelo quando este se 
transforma em água líquida a 0 °C. 
e) Preveja qual deveria ser a temperatura de equilíbrio térmico se se tivesse misturado 
180,4 g de água a 39,7 °C com 52,3 g de água líquida a 0 °C. Comente o resultado 
obtido. 
f) Numa outra experiência, obteve-se um erro percentual de 3,9% para o valor 
experimental da variação de entalpia mássica de fusão do gelo. Determine o valor 
medido para a variação de entalpia mássica de fusão do gelo nessa experiência. 
 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 95 
Respostas às Questões Complementares 
1. a) (13,2 ± 0,1) °C. 
b) (D) 
 [ = ( ) = 4,18 × 10 J k °C × 0,1804 × (13,2 39,7) °C = 
= 4,18 × 10 × 0,1804 × (13,2 39,7) J ] 
c) (i) A variação de energia interna da água inicialmente no estado líquido é simétrica davariação de energia interna do gelo. 
= 0 / + / = 0
 / = / . 
(ii) = 0 + = 0 
× ( ) + + × ( ) = 0 
4,18 × 10 × 0,1804 × (13,2 39,7) + × 0,0523 + 4,18 × 10 × 0,0523 
× (13,2 0,0) = 0 
× 0,0523 = 1,710 × 10 = 3,27 × 10 J k . 
d) (i) Como a variação de entalpia mássica de fusão é menor do que o previsto, tal significa 
que a energia usada para aquecer a água fria, desde os 0 °C até à temperatura de 
equilíbrio, deve ser maior do que o previsto. Como a temperatura de equilíbrio é 
maior do que o previsto, pode concluir-se que a transferência de energia é da 
vizinhança para o sistema, dado que a energia interna final é maior do que seria 
previsível. 
(ii) = × = 3,34 × 10 × 0,0523 = 1,75 × 10 J. 
e) (ii) = 0 + = 0 × ( ) + × ( ) = 0 
× ( ) + × ( ) = 0 
0,1804 × ( 39,7) + 0,0523 × ( 0) = 0 0,2327 = 7,162 = 30,8 °C. 
Com uma certa massa de água líquida a 0 °C a temperatura do sistema diminui 8,9 °C, 
enquanto que com a mesma massa de gelo, também a 0 °C, a temperatura diminui 
26,5 °C, o que significa que o arrefecimento com gelo é muito mais eficiente do que 
com água fria. 
 f) , , ×
, ×
× 100 = 3,9 3,34 × 10 = 1,30 × 10 . 
Como o valor experimental de tem um erro por defeito, conclui-se que 
3,34 × 10 = 1,30 × 10 = 3,21 × 10 J k . 
 
96
 
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 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 97 
 
Fichas de diagnóstico 
Ficha de diagnóstico 1 
Grupo I 
1. Indique o nome e o símbolo das unidades SI das seguintes grandezas físicas. 
A. Comprimento E. Tempo I. Velocidade 
B. Força F. Corrente elétrica J. Massa 
C. Área G. Energia K. Resistência elétrica 
D. Potência H. Diferença de potencial elétrico (tensão) L. Massa volúmica 
2. Apresente os seguintes valores de grandezas físicas nas unidades indicadas. 
A. A massa de uma bola de ténis (57 g) em quilogramas. 
B. Duração da primeira parte de um jogo de futebol (45 min) em horas. 
C. Distância percorrida por um caracol (5 mm) em metros. 
D. Potência de um motor (1,3 kW) em watts. 
E. Energia consumida por uma lâmpada (25 W h) em joules. 
F. Volume de água numa garrafa (33 cm3) em metros cúbicos. 
G. Corrente elétrica numa pequena lâmpada (0,25 mA) em amperes. 
H. Tempo de uma oscilação dos eletrões na rede elétrica (20 ms) em segundos. 
3. Indique qual é o erro na seguinte afirmação: «A duração do teste de Física e Química é 1 h 30 m.» 
4. Uma bolacha tem a massa de 10 g. Qual será o valor numérico aproximado, em newton, do peso 
da bolacha? 
(A) 10 (B) 0,10 (C) 0,010 (D) 100 
5. Selecione e indique a opção correta. 
(A) 10 km
h
 = 10 m/s (C) 10 km/h = 10 × 3600
1000
 m/s 
(B) 10 m/s = 10 × 1000
3600
 km/h (D) 10 km/h = 10 × 1000
3600
 m/s 
6. O velocímetro digital de um veículo indica 72 km/h. Qual dos seguintes é o valor numérico da 
velocidade do veículo na unidade SI? 
(A) 7200 (B) 72 000 (C) 20 (D) 2 
Fichas 
988 
1. Quan
de igu
Esta f
(A
(B
(C
(D
2. Um c
uma 
Selec
3. Classi
(A
(B
(C
(D
(E
4. Um c
com 
Para 
parar
(A
(B
(C
(D
5. Um c
ponto
(A
(B
(C
(D
do um corpo
ual módulo e 
frase constitu
A) lei da inérc
B) lei fundam
C) lei da ação
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corpo, como m
superfície ho
cione o diagra
ifique as segu
A) A energia c
B) Quando um
C) Quando um
varia. 
D) A energia c
E) Quanto me
arrinho A, co
a massa de 1 
os fazer para
r o carrinho A
A) EA = EB 
B) EA = 2 EB 
C) EB EA 
carrinho tinha
o mais alto da
A) só energia 
B) energia pot
C) só energia 
D) só energia 
o exerce uma 
direção mas 
ui o enunciado
cia. 
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mostra figura
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cinética é o ti
m corpo sofre
m corpo sofre
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enor for a vel
om a massa d
kg, move-se 
ar é necessá
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G
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opiável © Texto |
Grupo II 
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| Novo 10 F
xerce também
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e atuam sobr
 falsas. 
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ultante não é
sultante é nu
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Selecione a op
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m sobre o pri
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Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 99 
6. Um rapaz vai empurrando uma rocha por uma colina acima, como se 
mostra na figura. 
Qual é o gráfico que representa a energia potencial do sistema rocha + 
+ Terra em função da altura à base da colina? 
 
(A) (B) (C) (D) 
 
 
 
Grupo III 
1. O aparelho de medida que mede a corrente elétrica é um: 
(A) voltímetro. 
(B) ohmímetro. 
(C) wattímetro. 
(D) amperímetro. 
2. A lei de Ohm afirma que certos materiais têm uma resistência elétrica constante quando se 
mantém a sua temperatura. Representando U a tensão elétrica e I a corrente elétrica, qual dos 
seguintes gráficos põe em evidência essa lei? 
(A) (B) (C) (D) 
 
3. Oesquema elétrico da figura tem 4 lâmpadas, L1, L2, L3 e L4. 
3.1. Selecione afirmação correta. 
(A) L1 e L2 estão em paralelo. 
(B) L1 e L2 estão em série. 
(C) L2, L3 e L4 estão em série. 
(D) L1, L3 e L4 estão em série. 
3.2. Considere que no circuito anterior as lâmpadas são todas 
iguais. 
Relativamente ao seu brilho, selecione a afirmação correta. 
(A) L1 brilha mais do que as outras. 
(B) L2, L3 e L4 brilham o mesmo. 
(C) L3 e L4 brilham o mesmo. 
(D) L4 brilha mais do que as outras. 
10
 
00 
Ficha de d
Um joga
módulo 
resistên
Conside
gravítica
1. Por q
2. Sobre
(A
(B
(C
(D
3. Conc
bola.
4. Se a b
energ
(A
(B
(C
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5. Indiqu
6. Verif
coinc
Observe
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A fonte 
para o r
1. Indiq
figura
diagnóstico
ador de voleib
8,0 m/s, e a 
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ere a altura a
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ue processo t
e a bola, dura
A) apenas a fo
B) a força grav
C) a força grav
D) apenas um
lua, justifican
bola tivesse s
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A) o dobro. 
B) o quádrupl
C) metade. 
D) um quarto
ue de que fat
ique que a e
cide com a su
e o circuito da
vos símbolos. 
de energia 
ecetor R = 20
ue o nome 
a, identificand
o final 
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esprezável. 
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transfere o jo
nte a subida,
orça gravítica
vítica e uma f
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ma força ascen
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sido lançada, 
comparada co
o. 
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tores depende
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a figura à dire
elétrica ideal
0 Ω. 
dos cinco c
do-os pelas le
 
Editável e fotoco
G
a bola, de ma
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Grupo I 
assa 270 g, ve
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otencial grav
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Grupo II 
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R e V. 
| Novo 10 F
erticalmente 
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Terra imedia
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pelos 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 101 
2. Indique o nome das grandezas físicas medidas pelos aparelhos de medida. 
3. Nas condições da figura, pode afirmar-se que as leituras nos aparelhos de medida são: 
(A) 0 V e 0,21 A. 
(B) 4,2 V e 0 A. 
(C) 4,2 V e 0,21 A. 
(D) 0 V e 0 A. 
4. O recetor é uma resistência de aquecimento. Identifique o efeito da corrente elétrica que nela 
ocorre. 
5. Determine, em kW h, a energia consumida no recetor ao fim de 12 horas, estando o circuito 
fechado. 
Grupo III 
Uma cafeteira com leite é aquecida na chama do bico de um fogão. 
1. Explique o mecanismo que permite que todo o leite do recipiente seja aquecido, e não apenas a 
parte em contacto com o fundo da cafeteira. 
2. A transferência de energia da chama para a cafeteira ocorre, fundamentalmente: 
(A) como calor por condução. 
(B) como calor por radiação. 
(C) como calor por convecção. 
(D) como trabalho. 
3. Como varia a agitação das moléculas das substâncias que constituem o leite quando está a ser 
aquecido? 
4. Para aquecer 250 mL de leite foi necessário transferir uma energia, como calor, de 5,2 kcal. 
Determine a energia transferida para o leite na unidade SI. 
 
 
 
1 caloria 
4,184 J 
0,001163 W h 
102 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Fichas formativas 
Ficha 1 – Energia e movimentos 
Considere g = 10 m s 2 
Grupo I 
1. Embora a energia possa aparecer de formas diferentes, existem tipos fundamentais de energia. 
Indique qual das seguintes situações se refere a um tipo fundamental de energia. 
(A) Energia elétrica numa lâmpada acesa. 
(B) Energia nuclear numa rocha de urânio. 
(C) Energia do movimento de uma maçã ao cair de um ramo de uma árvore. 
(D) Energia da radiação solar que incide na superfície da Terra. 
2. Numa corrida, onde bateu o record do mundo dos 100 m planos, Usain Bolt, na época com 94 kg e 
1,96 m, movia-se a 12 m/s após ter percorrido 80 m. Calcule a energia cinética que Bolt tinha 
naquela posição. 
3. Um homem de massa 75 kg sobe uma escada com 15 degraus. Cada degrau possui 20 cm de altura 
e 30 cm de comprimento. 
Qual das seguintes expressões permite calcular o trabalho do peso do homem na subida das 
escadas? 
(A) 75 × 10 × 20 × 15 J 
(B) –75 × 10 × 15 × 0,202 + 0,302 J 
(C) 75 × 10 × 15 × 0,20 × 0,30 J 
(D) –75 × 10 × 0,20 × 15 J 
4. Classifique cada uma das seguintes afirmações como verdadeira ou como falsa. 
(A) Uma bola tem sempre energia, mesmo quando parada. 
(B) Um carro com 2000 kg a 100 km/h tem energia cinética igual a outro de 1000 kg a 200 km/h. 
(C) Um sistema de dois eletrões possui energia potencial, devido às forças elétricas entre eles. 
(D) Um automóvel nunca pode ser considerado como uma partícula. 
(E) A energia potencial de interação de um copo com a Terra pode ser igual à sua energia 
cinética. 
5. Um automóvel, com a massa de 500 kg, seguia a 36 km/h, mas depois de percorrer 50 m a sua 
velocidade aumentou para 72 km/h. 
Qual das seguintes expressões permite calcular o trabalho da resultante das forças sobre o 
automóvel? 
(A) 500 × 10 × 50 J 
(B) 0,5 × 500 × (202 102) J 
(C) 0,5 × 500 × (72 36)2J 
(D) 1
2
 × 500 × (722 362) J 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 103 
Grupo II
Uma corda ligada a um carro puxa um bloco, com a massa de 20 kg, exercendo-lhe uma força de 25 N 
segundo um ângulo de 38° com a horizontal. No início de um percurso retilíneo horizontal de 13 m o 
bloco deslocava-se com a velocidade de 3,0 m/s. A força de atrito entre o bloco e a superfície é igual 
a 9,85% do peso do bloco. 
 
1. Determine o trabalho realizado sobre o bloco pela força exercida pela corda. 
2. Calcule o trabalho realizado sobre o bloco pela força de atrito. 
3. Houve forças exercidas sobre o bloco que não realizaram trabalho. Quais foram elas? Explique o 
motivo dessas forças terem realizado um trabalho nulo. 
4. Tire conclusões, justificando, sobre a variação de energia cinética sofrida pelo bloco naquele 
percurso de 13 m. 
5. O mesmo bloco é largado do ponto A da rampa de 
altura h da figura ao lado. 
5.1. Calcule o trabalho do peso do bloco entre os 
pontos A e B. 
5.2. Nesta rampa, a força de atrito tem a intensidade 
de 34 N. 
Calcule a velocidade com que o bloco chega a B. 
104 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Ficha 2 – Energia e movimentos
Considere g = 10 m s 2 
Grupo I 
Um esquiador, de massa 60 kg, inicia a descida de uma pista com inclinação de 37°, partindo do 
repouso de um ponto A (ver figura). Após a descida desloca-se na horizontal, de B para C, subindo 
depois outra rampa de inclinação 20°. Nesta rampa, atinge uma altura máxima de 30 m. 
 
Desprezam-se as forças de atrito e a resistência do ar. Considera-se como nível de referência para a 
medição das alturas o nível da rampa horizontal. 
1. Qual é a variação de energia mecânica durante a descida, de A até B? 
2. A variação de energia potencial gravítica na subida é: 
(A) 60 × 10 × (30 0) × sin 20° J. 
(B) 60 × 10 × (30 0) J. 
(C) 60 × 10 × (0 30) × sin 20° J. 
(D) 60 × 10 × (0 30) J. 
3. Relacione, justificando, a altura do ponto A com a altura máxima atingida pelo esquiador na 
subida. 
4. Determine o módulo da velocidade, em km/h, que o esquiador atinge no ponto B. 
5. Qual das seguintes grandezas não depende da massa do esquiador? 
(A) Energia cinética no ponto B. 
(B) Trabalho do peso no percurso de A até B. 
(C) Velocidade no ponto B. 
(D) Energia mecânica no ponto B. 
6. Um outro esquiador, de massa 70 kg e com esquis em mau estado, parte também do repouso do 
mesmo ponto Ae atinge, na subida da outra rampa, uma altura máxima menor do que 30 m. 
Verifica-se que o trabalho das forças não conservativas no percurso de A até a altura máxima na 
subida é –4,5 × 103 J. 
Determine a altura máxima atingida por este esquiador na subida. 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 105 
Grupo II
Deixou-se cair uma bola de basquetebol de uma altura de 1,20 m e mediu-se a altura atingida no 
primeiro ressalto: 0,76 m. A massa da bola é 620 g. O efeito da resistência do ar é desprezável. 
1. Selecione a alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os espaços 
seguintes, de modo a obter uma afirmação correta. 
Enquanto a bola desce, e antes de embater no solo, a sua energia cinética ____________ e a 
energia potencial gravítica do sistema bola + Terra ____________. 
(A) aumenta … diminui 
(B) mantém-se constante … diminui 
(C) diminui … aumenta 
(D) diminui … mantém-se constante 
2. Determine o módulo da velocidade com que a bola atinge o solo imediatamente antes da primeira 
colisão com este. 
3. Selecione o gráfico que pode representar a energia cinética da bola, Ec, em função do tempo, t, 
desde o instante em que é abandonada até ao instante imediatamente antes da segunda colisão 
com o solo. 
(A) (B) (C) (D) 
 
4. Determine a relação entre a energia mecânica do sistema bola + Terra, imediatamente antes do 
primeiro ressalto, e a energia mecânica desse sistema imediatamente após esse ressalto. 
5. Conclua, justificando, como varia a energia mecânica do sistema bola + Terra durante o seu 
percurso no ar, isto é, no intervalo de tempo entre o instante imediatamente após a primeira 
colisão com o solo e o instante imediatamente antes da segunda colisão do solo. 
 
106 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Ficha 3 – Energia e fenómenos elétricos 
Grupo I 
1. Uma carga elétrica de 1,8 C atravessa uma secção de um condutor por cada segundo que decorre. 
A grandeza física que traduz esta descrição é: 
(A) o ampere. 
(B) a tensão elétrica. 
(C) o volt. 
(D) a corrente elétrica. 
2. A diferença de potencial elétrico, ou tensão elétrica, entre dois pontos A e B de um circuito, 
define-se como o trabalho realizado pelas forças elétricas: 
(A) sobre os eletrões que atravessam uma secção transversal desse troço. 
(B) sobre os eletrões que circulam entre os pontos A e B. 
(C) nos eletrões de condução que atravessam uma secção transversal entre A e B, os quais 
transportam a unidade de carga. 
(D) sobre as cargas elétricas entre os pontos A e B, por cada unidade de carga elétrica. 
3. Uma corrente elétrica de 200 mA circula num condutor. 
Qual é o significado desta afirmação? 
4. Classifique cada uma das seguintes afirmações como verdadeira ou como falsa. 
(A) Só existe uma corrente elétrica contínua se as cargas elétricas se moverem sempre no 
mesmo sentido. 
(B) A corrente elétrica alternada é o resultado de sucessivamente se ligar e desligar um 
interruptor. 
(C) Para haver uma corrente elétrica tem de haver uma tensão elétrica entre dois pontos de 
um condutor. 
(D) Sempre que os eletrões se moverem no condutor há uma corrente elétrica. 
(E) Para o mesmo valor de tensão elétrica, se a corrente for maior, a resistência elétrica é 
menor. 
(F) Num condutor a corrente elétrica é I, mas noutro é 2 I, donde se conclui que o primeiro tem 
maior resistência elétrica. 
(G Numa solução aquosa os iões positivos movem-se num sentido e os negativos noutro; então 
tem-se corrente elétrica alternada. 
5. Num material condutor, uma secção transversal é atravessada por uma carga elétrica de 6 C 
durante 3 s 
mas em sentido oposto. Explique por que é que um amperímetro mediria um valor não nulo de 
corrente elétrica. 
 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 107 
Grupo II
1. Um fio condutor é composto pela ligação em série de quatro fios uniformes, feitos do mesmo 
material, mas com diferentes diâmetros. A figura mostra um pedaço desse fio. 
 
A resistência elétrica deste fio, R, é medida entre o ponto A e outro ponto sobre o fio a uma 
distância d de A. Qual é o gráfico que melhor representa a dependência entre R e d? 
(A) (B) (C) (D) 
 
2. A tabela apresenta resistividades elétricas de alguns materiais. 
2.1. Qual das substâncias indicadas na tabela melhor conduz a 
corrente elétrica? 
2.2. Com base nos dados da tabela, conclua, justificando, sobre 
a inutilidade do germânio na sua utilização em fios de 
ligação de alimentação de componentes elétricos. 
2.3. Um fio tem uma resistência de 1,0 , um comprimento de 46 m e um diâmetro de 1,0 mm. 
Determine qual o material de que é feito este fio. 
3. A um aluno é dado um circuito e um voltímetro. Um diagrama esquemático do circuito é mostrado 
na figura. 
Com o interruptor fechado, o aluno 
regista as seguintes observações: 
 Leituras nos amperímetros: 
A1 2,73 mA; A2 1,64 mA 
 Leituras no voltímetro: entre X e 
 Y 6,00 V; entre Z e H 3,27 V 
3.1. O aluno liga o voltímetro ao 
circuito entre dois pontos. Uma 
ligação que produza uma leitura 
que 2,73 V deve ser feita entre os 
pontos: 
(A) X e H. (B) W e E. (C) F e G. (D) Y e Z. 
3.2. A corrente que passa no ponto F é: 
(A) 1,09 mA. (B) 1,64 mA. (C) 2,73 mA. (D) 4,37 mA. 
3.3. Ordene por ordem decrescente as potências dissipadas por efeito Joule em cada uma das 
resistências. Apresente todos os cálculos efetuados. 
4. Um aluno pretende construir um aquecedor usando um enrolamento de fio. Experimenta e verifica 
que não proporciona o aquecimento suficiente. Justificando, indique se, para o conseguir, ligado à 
mesma tensão, deverá aumentar ou diminuir o comprimento do fio usado. 
Substância / (10 8 m) 
Alumínio 2,6 
Cobre 1,7 
Prata 1,5 
Germânio 106 
108 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Ficha 4 – Energia e fenómenos elétricos
Grupo I 
Observe o esquema do seguinte circuito elétrico em que o amperímetro marca 200 mA. O gerador do 
circuito tem uma força eletromotriz de 4,5 V. 
 
1. Identifique o tipo de associação da resistência de 4,5 com o conjunto das duas resistências de 
3,0 e de 6,0 . 
2. Relacione, justificando, as correntes elétricas que atravessam as resistências de 3,0 e de 6,0 . 
3. Determine a energia dissipada na resistência de 6,0 em meia hora: 
4. A corrente elétrica que atravessa a resistência de 4,5 é 
(A) 0,150 A. (B) 0,200 A. (C) 0,300 A. (D) 0,600 A. 
5. A energia disponibilizada, por unidade de tempo, pelo gerador ao circuito é: 
(A) igual à soma das energias dissipadas, por unidade de tempo, nas três resistências do 
circuito. 
(B) menor do que a soma das energias dissipadas, por unidade de tempo, nas resistências de 
3,0 e de 6,0 . 
(C) maior do que a soma das energias dissipadas, por unidade de tempo, nas três resistências 
do circuito. 
(D) igual à energia dissipada, por unidade de tempo, na resistência de 4,5 . 
6. Determine a resistência interna do gerador. 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 109 
Grupo II 
Dois aquecedores, A e B, de potências 1,0 kW e 2,0 kW, respetivamente, são ligados em dois 
compartimentos de um apartamento. A diferença de potencial elétrico nas instalações domésticas é 
230 V (valor eficaz). 
1. Indique o significado físico de uma diferença de potencial elétrico de 230 V. 
2. A corrente elétrica que atravessa o aquecedor A é: 
(A) , A. 
(B) , × A. 
(C) 
,
 A. 
(D) 
, ×
 A. 
3. Determine a energia consumida, em kW h, pelos dois aquecedores se estiverem ambos ligados 
durante 2 horas e 40 minutos. 
4. A resistência do aquecedor B é: 
(A) metade da resistência do aquecedor A. 
(B) o dobro da resistência do aquecedor A. 
(C) um quarto da resistência do aquecedor A. 
(D) o quádruplo da resistência do aquecedor A. 
5. Conclua, justificando, como variaria a potência dissipada nos aquecedores se fossem levados para os 
EUA, onde a tensão elétrica da rede doméstica é menor do que 230 V. Considere, por simplicidade, 
que as resistências elétricas dos aquecedores se mantêm constantes. 
 
110dois anos – o 10.o ano inicia-se com a componente de Química e o 
11.o ano com a componente de Física – de modo a haver uma melhor rendibilização dos recursos, 
designadamente os referentes à componente laboratorial. 
Finalidades, objetivos e Metas Curriculares 
A disciplina «visa proporcionar formação científica consistente no domínio do respetivo curso» 
(Portaria n.o 243/2012). Por isso, definem-se como finalidades desta disciplina: 
- proporcionar aos alunos uma base sólida de capacidades e de conhecimentos da física e da 
química, e dos valores da ciência, que lhes permitam distinguir alegações científicas de não 
científicas, especular e envolver-se em comunicações de e sobre ciência, questionar e investigar, 
extraindo conclusões e tomando decisões, em bases científicas, procurando sempre um maior 
bem-estar social. 
- promover o reconhecimento da importância da física e da química na compreensão do mundo 
natural e na descrição, explicação e previsão dos seus múltiplos fenómenos, assim como no 
desenvolvimento tecnológico e na qualidade de vida dos cidadãos em sociedade. 
- contribuir para o aumento do conhecimento científico necessário ao prosseguimento de estudos 
e para uma escolha fundamentada da área desses estudos. 
De modo a atingir estas finalidades, definem-se como objetivos gerais da disciplina: 
- consolidar, aprofundar e ampliar conhecimentos através da compreensão de conceitos, leis e 
teorias que descrevem, explicam e preveem fenómenos assim como fundamentam aplicações. 
- desenvolver hábitos e capacidades inerentes ao trabalho científico: observação, pesquisa de 
informação, experimentação, abstração, generalização, previsão, espírito crítico, resolução de 
problemas e comunicação de ideias e resultados nas formas escrita e oral. 
- desenvolver as capacidades de reconhecer, interpretar e produzir representações variadas da 
informação científica e do resultado das aprendizagens: relatórios, esquemas e diagramas, 
gráficos, tabelas, equações, modelos e simulações computacionais. 
- destacar o modo como o conhecimento científico é construído, validado e transmitido pela 
comunidade científica. 
Segundo o Despacho n.º 15971/2012, de 14 de dezembro, as Metas Curriculares «identificam a 
aprendizagem essencial a realizar pelos alunos… realçando o que dos programas deve ser objeto 
primordial de ensino». 
 
8 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
 
As Metas Curriculares permitem: 
- identificar os desempenhos que traduzem os conhecimentos a adquirir e as capacidades que se 
querem ver desenvolvidas no final de um dado módulo de ensino; 
- fornecer o referencial para a avaliação interna e externa, em particular para as provas dos 
exames nacionais; 
- orientar a ação do professor na planificação do seu ensino e na produção de materiais didáticos; 
- facilitar o processo de autoavaliação pelo aluno. 
Desenvolvimento do Programa 
Apresenta-se a sequência dos conteúdos de Física do 10.o ano e o seu enquadramento, incluindo 
as atividades prático-laboratoriais, por domínio e subdomínio, os respetivos objetivos gerais, 
algumas orientações e sugestões, e uma previsão do número de aulas por subdomínio. Consideram-
se, para essa previsão, três aulas semanais. O número de aulas previsto é indicativo e deve ser gerido 
pelo professor de acordo com as características das suas turmas. 
 
A componente de Física do 10.o ano contempla um domínio, «Energia e sua conservação». 
Existe um só domínio, uma 
vez que os conceitos chave se 
referem à energia e à sua 
conservação, abordando-se as 
suas manifestações em sistemas 
mecânicos, elétricos e 
termodinâmicos. No estudo dos 
sistemas mecânicos aborda-se, 
de um modo não formal, o 
conceito de centro de massa, limitando o estudo a sistemas redutíveis a uma partícula (centro de 
massa). Este subdomínio introduz conceitos necessários ao estudo de sistemas mecânicos, cujo 
aprofundamento se fará no 11.o ano, e constitui pré-requisito para a abordagem de subdomínios 
posteriores. O estudo de sistemas elétricos permite consolidar aprendizagens anteriores e é um 
pré-requisito para trabalhos laboratoriais posteriores e para o estudo da indução eletromagnética no 
11.o ano. O estudo de sistemas termodinâmicos permite alargar conhecimentos, estabelecendo a 
ligação com o subdomínio anterior através do conceito de radiação e do seu aproveitamento para a 
produção de corrente elétrica. 
A vida moderna está repleta de aplicações da física: construções, máquinas, veículos, 
comunicações, etc. O enquadramento dos conteúdos da disciplina com essas aplicações ajudará a 
uma melhor compreensão quer dos conteúdos da disciplina quer das próprias aplicações, e 
consolidará a visão da física como portadora de benefícios sociais, ao mesmo tempo que reforçará o 
interesse do aluno. As referências a aplicações da física, para além de serem um meio de 
consolidação de conhecimentos, podem e devem ser usadas como ponto de partida e motivação 
para a abordagem aos conteúdos. 
Apresentam-se em seguida os conteúdos do 10.o de Física, os objetivos gerais, algumas 
orientações e sugestões e uma previsão da distribuição por tempos letivos. As atividades 
laboratoriais (designadas por AL) surgem identificadas nos respetivos subdomínios. 
Física 
Domínio Energia e sua conservação 
Subdomínios 
Energia e movimentos 
Energia e fenómenos elétricos 
Energia, fenómenos térmicos e radiação 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 9 
Energia e movimentos 
Este subdomínio deverá ser lecionado em cerca de 5 semanas (15 aulas). 
Conteúdos e Metas Curriculares 
Objetivo geral: Compreender em que condições um sistema pode ser representado pelo seu centro 
de massa e que a sua energia como um todo resulta do seu movimento (energia cinética) e da 
interação com outros sistemas (energia potencial); interpretar as transferências de energia como 
trabalho em sistemas mecânicos, os conceitos de força conservativa e de força não conservativa e 
a relação entre trabalho e variações de energia, reconhecendo situações em que há conservação 
de energia mecânica. 
Conteúdos METAS CURRICULARES 
 Energia cinética e energia 
potencial; energia interna 
 Sistema mecânico; sistema 
redutível a uma partícula 
(centro de massa) 
 O trabalho como medida 
da energia transferida por 
ação de forças; trabalho 
realizado por forças 
constantes 
 Teorema da Energia 
Cinética 
 Forças conservativas e não 
conservativas; o peso 
como força conservativa; 
trabalho realizado pelo 
peso e variação da energia 
potencial gravítica 
 Energia mecânica e 
conservação da energia 
mecânica 
 Forças não conservativas e 
variação da energia 
mecânica 
1.1. Indicar que um sistema físico (sistema) é o corpo ou o 
conjunto de corpos em estudo. 
1.2. Associar a energia cinética ao movimento de um corpo e 
a energia potencial (gravítica, elétrica, elástica) a 
interações desse corpo com outros corpos. 
1.3. Aplicar o conceito de energia cinética na resolução de 
problemas envolvendo corpos que apenas têm 
movimento de translação. 
1.4. Associar a energia interna de um sistema às energias 
cinética e potencial das suas partículas. 
1.5. Identificar um sistema mecânico como aquele em que as 
variações de energia interna não são tidas em conta. 
1.6. Indicar que o estudo de um sistema mecânico que 
possua apenas movimento de translação pode ser 
reduzido ao de uma única partícula com a massa do 
sistema, identificando-a com o centro de massa. 
1.7. Identificar trabalho como uma medida da energia 
transferida entre sistemas por ação de forças e calcular o 
trabalho realizado por uma força constante em 
movimentos retilíneos, qualquer que seja a direção dessa 
força, indicando quando é máximo. 
1.8. Enunciar e aplicar o Teorema da Energia Cinética. 
1.9. Definir forças conservativas e forças não conservativas, 
identificando o peso como uma força conservativa. 
1.10. Aplicar o conceito de energia potencial gravítica ao 
sistema em interação corpo + Terra, a partirEditável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Ficha 5 – Energia, fenómenos térmicos e radiação
Grupo I 
A figura mostra o esquema da realização de uma 
experiência. Apoiou-se um cilindro de aço com um 
êmbolo sobre uma placa de cobre. Preencheu-se o 
interior do cilindro com um gás. Prendeu-se a placa de 
cobre num suporte e por baixo dela colocou-se um bico 
de Bunsen. 
Após se ter acendido o bico de Bunsen, o êmbolo 
moveu-se. 
1. Identifique o tipo de sistema constituído pelo gás no interior do cilindro. 
2. Selecione a afirmação que indica o que se pode concluir com aquela observação. 
(A) A energia cinética das moléculas do gás aumentou. 
(B) O trabalho realizado pela força exercida pelo êmbolo sobre o gás no cilindro é positivo. 
(C) A transferência de energia para o gás não foi espontânea, porque havia um bico de Bunsen 
aceso. 
(D) A temperatura do gás ficou igual à da placa de cobre. 
3. Junto à extremidade da placa de cobre onde se colocou o cilindro, e em contacto com ela, fixou-se 
um termómetro. De facto, o que é a temperatura lida? 
(A) A temperatura a que estava a placa ao contactar com o termómetro. 
(B) Uma temperatura superior à que estava o termómetro ao contactar com a placa. 
(C) A temperatura de equilíbrio térmico entre a placa e o termómetro. 
(D) A temperatura de equilíbrio térmico entre a placa, o meio envolvente e o termómetro. 
4. Na experiência foi transferida energia por calor para o gás. Isso resultou porque: 
(A) o calor da placa de cobre era maior do que o do cilindro de aço. 
(B) a placa de cobre tinha uma temperatura mais alta. 
(C) o gás tinha menos energia interna do que a transferida da placa de cobre para o cilindro de aço. 
(D) a energia cinética total das moléculas de gás era menor do que a energia cinética com que 
ficaram as partículas no cilindro de aço. 
5. A chama do bico de Bunsen encontrava-se afastada do cilindro de aço, mas este recebeu energia. 
Indique qual o nome do mecanismo que ocorre e como ele se processa. 
6. Dos materiais alumínio, cortiça, ferro ou vidro, indique um que poderia colocar por cima da placa 
de cobre para evitar que o êmbolo se deslocasse. Justifique a sua escolha. 
 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 111 
Grupo II
1. A figura mostra, em esquema, uma experiência 
de importância histórica para a compreensão 
do conceito de calor, realizada por James Joule. 
Descreva em que consistiu essa experiência e 
o que ficou provado com os resultados 
obtidos. 
2. Um cilindro X, de alumínio, foi pintado de preto e outro igual, Y, foi polido e ficou com aspeto 
brilhante. 
Colocou-se um êmbolo móvel no interior de cada cilindro retendo-se, 
assim, um volume de ar igual nos seus interiores. A figura mostra a 
situação em que ficaram. 
Depois, ambos os cilindros foram expostos durante o mesmo tempo à 
radiação solar. 
Das seguintes figuras, qual seria a situação previsível após aquele tempo de 
exposição ao sol? 
(A) (B) (C) (D) 
 
3. Pretendia-se arrefecer cerveja de um barril com um bloco de gelo. Para 
isso, foram avançadas duas hipóteses: colocar o bloco de gelo por cima do 
barril ou por baixo. 
Tendo em conta o mecanismo de transferência de energia por calor que se 
verificaria, conclua, justificando, qual das hipóteses é mais eficaz para 
obter o resultado pretendido. 
4. O gráfico seguinte mostra como varia a potência fornecida por um painel fotovoltaico em função 
da tensão aos seus terminais, para temperatura constante e diferentes valores de irradiância. 
4.1. Comente a afirmação «nem sem-
pre, para a maior irradiância, o 
painel fornece mais energia». 
4.2. Faça uma estimativa da potência 
máxima que se pode obter com o 
painel. 
4.3. Usando o valor estimado para a 
potência máxima, e sabendo que o 
painel usado tem um rendimento 
de 14,6%, determine a área do 
painel. 
Apresente todos os cálculos efetuados. 
112 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Ficha 6 – Energia, fenómenos térmicos e radiação 
Grupo I 
Para arrefecer um copo de refrigerante de 330 mL, inicialmente à temperatura de 15,0 °C, juntaram- 
- , a temperatura final de 
equilíbrio foi 8,3 °C. Se o sistema refrigerante + gelo fosse isolado, a temperatura final de equilíbrio 
teria sido 7,2 °C. 
Considere que a capacidade térmica mássica do refrigerante é igual à da água líquida e a densidade 
do refrigerante 1,042 g cm 3. 
( = 4,18 × 10 J kg °C ; = 2,10 × 10 J kg °C ; = 3,34 × 10 J kg ). 
1. A variação de temperatura da água no estado sólido, desde o instante inicial até atingir a 
temperatura final de equilíbrio já no estado líquido, foi: 
(A) 3,3 °C. 
(B) 5,0 °C. 
(C) 12,2 °C. 
(D) 13,3 °C. 
2. A variação de energia interna do refrigerante desde o instante inicial até atingir a temperatura 
final de equilíbrio pode ser calculada pela expressão: 
(A) [4,18 × 10 × 1,042 × 10 × 330 × (15,0 8,3)] J. 
(B) [4,18 × 10 × 1,042 × 10 × 330 × (8,3 15,0)] J. 
(C) [4,18 × 10 × 1,042 × 330 × (15,0 8,3)] J. 
(D) [4,18 × 10 × 1,042 × 330 × (8,3 15,0)] J. 
3. Relacione as energias necessárias para que massas iguais de água líquida e de gelo sofram iguais 
variações de temperatura. 
4. Durante a fusão, o gelo recebe energia: 
(A) mantendo-se constante a sua temperatura e aumentando a sua energia interna. 
(B) aumentando a sua temperatura e mantendo-se constante a sua energia interna. 
(C) aumentando a sua temperatura e a sua energia interna. 
(D) mantendo-se constantes a sua temperatura e a sua energia interna. 
5. Mostre que a afirmação «Se o sistema refrigerante + gelo fosse isolado, a temperatura final de 
equilíbrio teria sido 7,2 °C.» é verdadeira. 
6. Conclua, justificando, em que sentido ocorre a transferência de energia entre o sistema 
refrigerante + gelo e a vizinhança. 
7. Indique como varia a energia útil do sistema refrigerante + gelo desde o instante inicial até atingir 
a temperatura final de equilíbrio. 
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Grupo II
Sobre um recipiente contendo 100 g de hélio, munido de um pistão móvel, exerce-se uma força que 
comprime o gás, realizando-se então um trabalho de 6,0 kJ. A temperatura aumenta 6,9 °C e, como o 
recipiente não está isolado termicamente, liberta 2,4 kJ como calor durante o mesmo intervalo de 
tempo. 
Considere desprezável a capacidade térmica do recipiente. 
1. A variação de energia interna do sistema, durante esse processo, é: 
(A) 3,6 × 103 J. 
(B) 8,4 × 103 J. 
(C) 3,6 × 103 J. 
(D) 3 J. 
2. Explique o significado de se desprezar a capacidade térmica do recipiente. 
3. Indique qual teria sido a variação de temperatura do hélio se o recipiente contivesse apenas 50 g 
de hélio, mantendo-se constantes o trabalho realizado e o calor. 
4. Determine a capacidade térmica mássica do hélio. 
 
114 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Ficha 7 – Energia e sua conservação (ficha global)
Grupo I 
A figura, à direita, representa uma calha 
inclinada AB, em que as forças de atrito se 
podem desprezar, montada sobre uma mesa. 
Um pequeno paralelepípedo metálico, de 
massa m, é abandonado na posição A, situada 
a uma altura h em relação ao tampo da mesa. 
O paralelepípedo percorre a distância d sobre 
a calha, chegando à posição B com velocidade 
de módulo vB. Em seguida, desliza sobre o 
tampo da mesa, entre as posições B e C, chegando à posição C com velocidade de módulo vC, e 
caindo depois para o solo. De B para C, as forças de atrito não são desprezáveis, e de C até atingir o 
solo, o efeito da força de resistência do ar é desprezável. 
Considere o solo como nível de referência da energia potencial gravítica. 
1. No deslocamento entre as posições A e B, o trabalho realizado pela força gravítica que atua no 
paralelepípedo pode ser calculado pela expressão: 
(A) = (B) = (C) = (D) = 
2. Se se abandonasse na posição A um outro paralelepípedo do mesmo tamanho mas de maior 
massa, este chegaria à posição B com: 
(A) a mesma velocidade e a mesma energia cinética. 
(B) maior velocidade e a mesma energia cinética. 
(C) a mesmavelocidade e maior energia cinética. 
(D) maior velocidade e maior energia cinética. 
3. Selecione o esboço do gráfico que pode representar a energia mecânica, Em, do sistema 
paralelepípedo + Terra, em função do tempo, t, para o movimento do paralelepípedo desde a 
posição A até chegar ao solo. 
4. Realizou-se a experiência com um paralelepípedo de 42 g de massa. A sua velocidade em B foi de 
1,8 m s 1, tendo atingido o solo com uma velocidade de módulo 4,6 m s 1. 
(A) (B) (C) (D) 
 
A altura do tampo da mesa em relação ao solo é 110 cm. Determine: 
4.1. a altura h a que a posição A se encontra em relação ao tampo da mesa. 
4.2. o trabalho realizado pelas forças não conservativas entre as posições B e C. 
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Grupo II
Três condutores filiformes puramente resistivos, A, B e C, são ligados a um gerador. O seu 
comportamento, a temperatura constante, é descrito pelo gráfico à direita. 
1. Fundamente a seguinte afirmação: «Os condutores A, B e C têm 
resistência constante.» 
2. Sendo os condutores A e B feitos do mesmo material e do 
mesmo comprimento, podemos concluir que os raios das suas 
secções reta, e , respetivamente, estão relacionados pela 
seguinte relação: 
(A) = . (C) = 2. 
(B) = 2. (D) = . 
3. Liga-se o condutor C a um gerador ideal cuja força eletromotriz é 10 V. 
Determine a energia fornecida pelo gerador ao fim de 15 minutos. 
Grupo III 
Uma lata, contendo um refrigerante, foi exposta à luz solar até a sua temperatura estabilizar, o que 
sucedeu ao fim de 73 min de exposição, tendo a temperatura do refrigerante aumentado 14,5 °C. 
A lata continha 337 g de um refrigerante de capacidade térmica mássica 4,2 × 103 J kg 1 °C 1. 
A luz solar incidiu na lata com uma irradiância de 5,0 × 102 W m 2, sobre uma superfície de 
1,5 × 102 cm2. 
Considere desprezáveis as trocas de energia por condução entre o refrigerante e a sua vizinhança. 
1. Relacione, justificando, as energias absorvida e emitida pela lata, por radiação, antes de a 
temperatura do refrigerante ficar constante. 
2. A variação de energia interna do refrigerante até ser atingido o equilíbrio térmico é: 
(A) 4,2 × 10 × 337 × 10 × 14,5 J. (C) , × × ,
×
J.
(B) 4,2 × 10 × 337 × 10 J. (D) , ×
×
 J. 
3. Determine a potência emitida pela lata, por radiação, quando a sua temperatura estabiliza, 
admitindo que a lata absorve 60% da energia da radiação que nela incide. 
 
116 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Proposta de resolução das fichas 
Fichas de diagnóstico 
Ficha de diagnóstico 1 
Grupo I 
1. 
A. metro (m) E. segundo (s) I. metro por segundo (m/s) 
B. newton (N) F. ampere (A) J. quilograma (kg) 
C. metro quadrado (m2) G. joule (J) K. ohm ( ) 
D. watt (W) H. volt (V) L. quilograma por metro cúbico (kg/m3) 
2. 
A. 57 g = 0, 057 kg 
B. 45 min = 0,75 h 
C. 5 mm = 0,005 m = 5 × 10 3 m 
D. 1,3 kW = 1,3 × 103 W 
E. 25 W h = 9,0 × 104 J 
F. 33 cm3 = 33 × 10 6 m3 
G. 0,25 mA = 0,25 × 10 3 A 
H. 20 ms = 20 × 10 3 s 
3. O símbolo da unidade minuto é min, na afirmação devia estar 1 h 30 min. 
4. (B) P = m g = 10 × 10 3 kg × 10 m s 2 = 0,10 N. 
5. (D) 10 km/h = 10 × 
1000
3600
 m/s. 
6. (C) 72 km
h
 = 72 × 
1000
3600
× m
s
 = 20 m/s . 
 
Grupo II 
1. (C) 
2. (C) [No movimento retardado a resultante das forças tem o sentido contrário do movimento.] 
3. Verdadeiras: (A), (B), (C); Falsas: (D), (E). 
4. (D) 
5. (D) 
6. (B) 
 
Grupo III 
1. (D) 
2. (C) [R = 
U
I
 = constante.] 
3. 
3.1. (A) [As lâmpadas L1 e L2 estão ligadas aos mesmos terminais.] 
3.2. (C) [L3 e L4 brilham o mesmo porque estão ligadas em série e a corrente elétrica nelas é a mesma. As correntes elétricas em L1 e L2 são 
menores do que em L3 e L4, porque a sua soma é igual à corrente elétrica em L3 e L4.] 
 
 
Ficha de diagnóstico final 
Grupo I 
1. A energia é transferida por trabalho (uma força atua sobre a bola, sofrendo o seu ponto de aplicação um certo deslocamento). 
2. (A) [Dado que a resistência do ar é desprezável, após ter sido atirada, a única força a atuar sobre a bola é a força gravítica.] 
3. Ao subir, a velocidade da bola diminui e, portanto, também diminui a sua energia cinética e a altura aumenta. Portanto, também 
aumenta a energia potencial gravítica do sistema bola + Terra. O aumento da energia potencial ocorre à custa da diminuição da energia 
cinética. Conclui-se que, na subida, a energia cinética se está a transformar em energia potencial gravítica. 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 117 
4. (D) [Para o mesmo corpo, a mesma massa, a energia cinética é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade. Assim, metade da 
velocidade significa um quarto da energia cinética: = , = = × = × = , .] 
5. A energia potencial gravítica, num determinado local, depende da altura da bola em relação a um determinado nível de referência e da 
massa da bola. 
6. Como se convencionou como zero a altura de lançamento, a energia mecânica imediatamente após o lançamento reduz-se à parte 
cinética: m,i =
1
2
i
2 = 0,5 × 0,270 × 8, 02 = 8,6 J. 
No ponto de altura máxima, a velocidade da bola é nula e a energia mecânica reduz-se à parte potencial: 
m, máx
= máx = 0,270 × 10 × 3,2 = 8,6 J 
Verifica-se, assim, que m, máx
= m,i. 
 
Grupo II 
1. A – amperímetro; G – gerador; k – interruptor; R – resistência; V – voltímetro. 
2. O amperímetro mede a corrente elétrica e o voltímetro mede a tensão elétrica. 
3. (B) [O voltímetro mede a diferença de potencial elétrico aos terminais do gerador que é 4,2 V. Estando o circuito aberto, não há 
corrente elétrica e, portanto, o amperímetro indica 0 A.] 
4. Efeito térmico da corrente, denominado efeito Joule. 
5. = =
,
= 0,21 A; = = = 20 × 0,21 W × 12 h = 11 W h = 0,011 kW h 
 
Grupo III 
1. A porção de leite em contacto com o fundo da cafeteira é aquecida. Este aumento de temperatura é acompanhado de uma diminuição 
de densidade, o que origina o movimento ascendente do leite mais quente. O leite frio, menos quente, por ser mais denso, tende a 
descer. O movimento ascendente do leite quente e o descendente do leite frio faz com que todo o leite seja aquecido. 
2. (A) [Os gases junto à chama estão muito quentes, o que origina a transferência de energia por condução para o material que constitui o 
fundo da cafeteira.] 
3. Ao ser aquecido, a temperatura do leite aumenta, o que significa uma maior agitação das moléculas (em média, será maior a energia 
cinética das moléculas). 
4. 5,2 kcal = 5200 cal = 5200 × 4,184 J = 2,2 × 10 J. 
 
118 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Fichas formativas 
Ficha 1 – Energia e movimentos 
Grupo I 
1. (C) [A maçã em movimento tem energia cinética, que é um tipo fundamental de energia.] 
2. Ec = 1
2
 m v2 = 
1
2
 × 94 × 122 = 6,8 × 103 J. 
3. (D) [W = –m g h e a altura que subiu é 15 × 20 cm = 15 × 0,2 m.] 
4. Verdadeiras: (A), (C), (E); Falsas: (B), (D). 
5. (B) [O trabalho da resultante das forças é igual à variação de energia cinética. Na expressão, as velocidades devem estar em unidade SI.] 
 
Grupo II 
1. W = F d cos 38° = 25 × 13 × 0,788 = 256 = 2,6 × 102 J. 
2. W = Fa d cos 180° = –0,0985 × 20 × 10 × 13 = –256 = –2,6 × 102 J. 
3. Sobre o bloco atuam ainda a força exercida pela Terra (o peso) e a reação normal da superfície. Estas forças são ambas perpendiculares 
ao movimento, uma com sentido de cima para baixo e outra de baixo para cima, e, como cos 90°= 0, o trabalho que cada uma delas realiza 
é nulo. 
4. Como se verificou, a trabalho da força exercida pela corda é simétrica do da exercida pela força de atrito, sendo, então, nula a sua 
soma. As outras duas forças também realizam um trabalho nulo. Como a variação de energia cinética é igual à soma dos trabalhos de 
todas as forças, conclui-se que a energia cinética não variou. 
5. 
5.1. W = m g h; sin 30° = h
AB
 h = AB sin 30°; cos 30° = 2
AB
 AB = 
2
cos 30°
; WP = 20 × 10 × 
2
cos 30°
 × sin 30° = 230,9 = 2,3 × 102 J. 
5.2. W = Fa AB cos 180° = 34 × 
2
cos 30°
 = –78,5 J;W = W + W = 230,9 + (–78,5) = 152 J; 
W = Ec 152 = 0,5 × 20 × (v2 02 v = 3,9 m/s. 
 
 
Ficha 2 – Energia e Movimentos 
Grupo I 
1. Nula. [Sobre o esquiador apenas atuam a força gravítica, que é conservativa, e a reação normal, cujo trabalho é nulo. Logo, há 
conservação da energia mecânica do sistema esquiador + Terra.] 
2. (B) [ = ( ) = 60 × 10 × (30 0) J.] 
3. A energia mecânica do sistema esquiador + Terra permanece constante, portanto é a mesma em A e no ponto de altura máxima na 
subida. Sendo nula a velocidade do esquiador nestes dois pontos, também é nula a energia cinética. Assim, nesses dois pontos a energia 
mecânica coincide com a energia potencial gravítica. Conclui-se que a energia potencial gravítica do sistema esquiador + Terra é a mesma 
nesses dois pontos, logo, a altura do ponto A é igual à altura máxima atingida pelo esquiador na subida. 
4. m, B = , , + 0 = 0 + , = = 2 
= 2 = 2 × 10 × 30 = 24,5 m s = 88 km h 
5. (C) [A energia cinética, , a energia mecânica, , e o trabalho do peso, ( ), dependem da massa; a velocidade no 
ponto B, 2 , não depende da massa.] 
6. 
 
= = = = , , = logo 
4,5 × 10 = 70 × 10 × 70 × 10 × 30 700 = 1,64 × 10 = 23 m 
 
Grupo II 
1. (A) [Durante a descida a energia cinética aumenta dado que a resultante das forças é a força gravítica cujo trabalho é potente, e a 
energia potencial diminui uma vez que a altura da bola diminui.] 
2. m, i = m, f 0 + p, i = c, f + 0 = = 2 = 2 = 2 × 10 × 1,20 = 4,9 m s . 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 119 
3. (A) [A energia cinética começa por aumentar na descida. Na colisão, a energia cinética sofre uma variação brusca, anulando-se num 
instante, e imediatamente após a colisão a energia cinética é inferior à energia cinética imediatamente antes da colisão. Após a colisão, a 
energia cinética diminui na subida, até se anular, e aumenta na descida.] 
4. ,
m, após
=
,
c, após
=
,
p, máx. ressalto
=
máx., ressalto
=
máx., ressalto
=
,
,
= 1,6. 
5. No intervalo de tempo considerado, a única força exercida sobre a bola é a força gravítica. A força gravítica é conservativa, logo, a 
energia mecânica do sistema bola + Terra mantém-se constante. 
 
 
Ficha 3 – Energia e fenómenos elétricos 
Grupo I 
1. (D) [A corrente elétrica é a grandeza física que corresponde à carga elétrica por unidade de tempo que atravessa uma secção de um 
condutor.] 
2. (D) [Ver definição de diferença de potencial elétrica – manual, página 72.] 
3. Uma secção reta desse condutor é atravessada por uma corrente elétrica de 0,200 C em cada segundo. 
4. Verdadeiras: (A), (E); Falsas: (B), (C), (D), (F), (G) [Pode haver uma corrente elétrica sem que exista diferença de potencial, em situações 
de supercondutividade.] 
5. A corrente elétrica não é nula pois, embora as cargas elétricas sejam simétricas, movem-se em sentidos opostos. Uma carga a mover-se 
num certo sentido é equivalente à carga simétrica a mover-se no sentido oposto. Assim, a situação equivale a 12 C a atravessar uma 
secção do condutor no mesmo sentido da carga de 6 C. 
 
Grupo II 
1. (A) [A resistência elétrica é diretamente proporcional ao comprimento do fio e inversamente proporcional à área da secção desse fio. 
Diminuída a área, aumenta o declive da reta R(d).] 
2. 
2.1. A prata. 
2.2. O germânio tem uma elevada resistividade, porque é um semicondutor e, se fosse usado em fios de alimentação, estes teriam uma 
elevada resistência elétrica. Assim, para as tensões que ainda garantissem alguma segurança, as correntes elétricas seriam muito fracas, 
não servindo para transferir a potência que os aparelhos necessitariam. 
2.3. R = 
I
 A 
 = R A
l
 = 1,0 × × (0,50 × 10–3)
2
46
 = 1,7 × 10–8 m. 
A resistividade do material do fio coincide com a do cobre, portanto, prevê-se que o fio seja de cobre. 
3.1. (A) [A tensão entre X e H é U = I × R = 2,73 × 10–3 × 1,0 × 103 = 2,73 V.] 
3.2. (A) [A corrente no ponto F é I = 2,73 1,64 = 1,09 A.] 
3.3. A potência dissipada por efeito Joule é P = R I2 = U I. Potências dissipadas: P = R I2 = 2,73 × 10-3 × 1,0 × 103 = 2,7 W; 
P1 = U1 I1 = 3,27 × 1,64 = 5,4 W; P2 = U2 I2 = 3,27 × 1,09 = 3,6 W; P1 > P2 > P. 
4. A energia dissipada é proporcional à potência dissipada por efeito Joule P = U × I. Para aumentar a potência ter-se-á de aumentar a 
corrente, mas para isso deve-se diminuir a resistência. Como um fio mais curto tem menos resistência, o aluno deve diminuir o 
comprimento do fio. 
 
 
Ficha 4 – Energia e fenómenos elétricos 
Grupo I 
1. Associação em série. 
2. As resistências de 3,0 e de 6,0 estão ligadas em paralelo e, portanto, estão sujeitas à mesma tensão elétrica. Para a mesma tensão, 
a corrente elétrica é inversamente proporcional à resistência elétrica. Conclui-se que a corrente elétrica na resistência de 3,0 é dupla da 
corrente elétrica na resistência de 6,0 
3. = = 6,0 × 0,200 × (30 × 60) = 4,3 × 10 J. 
4. (D) [A corrente elétrica que atravessa a resistência de 4,5 , no ramo principal, é igual à soma das correntes elétricas que atravessam as 
resistências de 3,0 e de 6,0 A corrente elétrica na resistência de 3,0 é 400 mA, dupla da corrente na resistência de 6,0 logo, a 
corrente na resistência de 4,5 é (400 + 200) mA = 600 mA = 0,600 A.] 
5. (A) [A energia é transferida do gerador para as resistências.] 
120 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
6. Diferença de potencial elétrico na resistência de 6,0 : =6,0 = 6,0 × 0,200 = 1,2 V; diferença de potencial elétrico na resistência 
de 4,5 : , = 4,5 × 0,600 = 2,7 V; logo = , + , = 1,2 + 2,7 = 3,9 V. 
Cálculo da resistência interna do gerador: = 3,9 = 4,5 × 0,600 = 1,0 . 
 
Grupo II 
1. Significa que a energia transferida para um certo recetor, por trabalho das forças elétricas, é 230 J por cada unidade de carga elétrica 
que o atravessa. 
2. (B) [ = =
, × 
 
=
, ×
 A.] 
3. = = 3,0 kW × 2,0 + h = 8,0 kW h. 
4. (A) [ = = × = logo = : = = = × = .] 
5. Uma menor diferença de potencial elétrico para a mesma resistência elétrica implica uma menor corrente elétrica. Como a potência 
dissipada é igual ao produto da diferença de potencial elétrico pela corrente elétrica, ambas menores, conclui-se que a potência dissipada 
nos aquecedores seria menor nos EUA. 
 
 
Ficha 5 – Energia, fenómenos térmicos e radiação 
Grupo I 
1. Sistema fechado. 
2. (A) [O gás recebeu energia, a qual se traduziu no aumento da energia cinética das suas moléculas. O trabalho realizado pela força 
exercida pelo êmbolo sobre o gás no cilindro é negativo, porque o êmbolo se desloca no sentido contrário dessa força.] 
3. (C) [Um termómetro, ao colocar-se em contacto com outro corpo, atinge o equilíbrio térmico com esse corpo, indicando então a 
temperatura desse equilíbrio térmico.] 
4. (B) [Entre corpos a diferentes temperaturas, ocorre espontaneamente transferência de energia – o calor.] 
5. O calor foi transferido por condução. Neste mecanismo, as partículas da barra de cobre recebem energia e aumentam a sua agitação. 
Estas trocam energia com as partículas vizinhas, através de colisões com elas, e destas com as seguintes, num processo progressivo de 
transferência de energia de uma à outra extremidade. Assim, não há deslocação de partículas de uma à outra extremidade. 
6. O êmbolo desloca-se porque há transferência de energia do cobre para o cilindro. Como a cortiça tem muito baixa condutividade 
térmica (é um mau condutor térmico) e, por isso, a taxa de transferência de energia é muito baixa, ela pode ser usada como isolador 
térmico. 
 
Grupo II 
1. No interior de um recipiente com isolamento térmico, Joule colocou água e um sistema de pás ligadas a um eixo. No exterior, ligado a 
esse eixo, uma corda provocava a rotação quando na outra extremidade uma massa descia de uma certa altura. Joule verificou que a água 
aumentava a sua temperatura e justificou esse aumento com o trabalho realizado pelo peso da massa na sua descida. Com esta 
experiência, Joule concluiu que o calor é uma forma de transferir energia e estabeleceua equivalência entre trabalho e calor. 
2. (B) [A superfície pintada de preto absorve mais radiação visível do que a superfície de alumínio polida. O gás, recebendo mais energia, 
pode realizar um trabalho maior, provocando um maior deslocamento do êmbolo.] 
3. No interior de um fluido, como a cerveja, a troca de energia efetua-se essencialmente por convecção. Neste mecanismo, as massas mais 
frias e mais densas descem e as mais quentes e menos densas sobem. Havendo diferenças de temperatura entre as zonas de cima e de 
baixo, este processo de movimento de massas e trocas de energia processa-se continuamente – são as chamadas correntes de convecção. 
Por isso, para arrefecer a cerveja é mais eficaz colocar o bloco de gelo na parte superior do barril. 
4. 
4.1. A energia fornecida pelo painel depende não só da irradiância mas também da tensão aos seus terminais, devido à resistência elétrica a 
que está ligado. Por exemplo, as potências são iguais para as irradiâncias de 750 W/m2 e 1000 W/m2, respetivamente para tensões de 80 V 
e 60 V. Embora para a mesma resistência forneça mais energia para maior irradiância, para diferentes resistências pode fornecer mais 
energia estando sob menor irradiância. Por isso, a afirmação é verdadeira. 
4.2. 3500 W. 
4.3. = 
Pu
Pf
 × 100; 14,6 = 
3500
Pf
 × 100 Pf = 24 × 103 W; Er = 
Pf
A
 1000 = 24 × 103
A
 A = 24 m2. 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 121 
Ficha 6 – Energia, fenómenos térmicos e radiação 
Grupo I 
1. (D) [ = 5,0 °C; = 8,3 °C; = = 8,3 ( 5,0) = 13,3 °C.] 
2. (B) [ = = = = 1,042 × 10 kg cm × 330 cm × 4,18 × 10 J kg °C × (8,3 15,0) °C 
= 1,042 × 10 × 330 × 4,18 × 10 × (8,3 15,0)J.] 
3. água 
gelo
=
água 
gelo
=
água 
gelo
=
4,18×103
2,10×103
= 1,99; para a água líquida é necessária uma energia 1,99 vezes superior à necessária 
para o gelo. 
4. (A) [Como o gelo absorve energia, segue-se que a sua energia interna aumenta; durante a fusão, a temperatura não se altera – a 
energia fornecida é utilizada para quebrar as ligações intermoleculares.] 
5. A massa de gelo é = 0,030 kg, e a massa de refrigerante = 1,042 × 10 × 330 = 0,3439 kg. 
= 0 + + + = 0 + + + = 0 
0,030 × 2,10 × 10 × [0 ( 5,0)] + 0,030 × 3,34 × 10 + 0,030 × 4,18 × 10 × ( 0) + 0,3439 × 4,18 × 10 × ( 15,0) = 0 
1563 = 1,123 × 10 = 7,2 °C. 
6. A temperatura final de equilíbrio é maior do que a prevista se o sistema fosse isolado, logo a energia interna do sistema refrigerante + 
+ gelo é também maior do que a prevista para um sistema isolado. Se o sistema aumenta a sua energia interna, tal significa que houve 
energia transferida da vizinhança para o sistema. 
7. A energia útil diminui. 
 
Grupo II 
1. (A) [ = + = 6,0 × 10 + ( 2,4 × 10 ) = 3,6 × 10 J.] 
2. Significa que, apesar de haver variação de temperatura do recipiente, a variação de energia que lhe corresponde é desprezável face à 
energia transferida para o hélio. 
3. 13,8 °C [ = = = 2 = = 2 × 6,9 = 13,8 °C; a variação de temperatura é, para a mesma variação de energia interna, 
inversamente proporcional à massa.] 
4. = =
, ×
, × ,
= 5,2 × 10 J kg °C . 
 
 
Ficha 7 – Energia e sua conservação (ficha global) 
Grupo I 
1. (A) [De A para B apenas atuam a força gravítica e a reação normal. Sendo nulo o trabalho da reação normal, conclui-se que o trabalho 
da resultante das forças é igual ao trabalho da força gravítica. Ora, o trabalho da resultante das forças é igual à variação de energia 
cinética do paralelepípedo. Neste caso, a velocidade inicial é nula e, por isso, a variação de energia cinética coincide com a energia cinética 
final.] 
2. (C) [Na ausência de forças de atrito, a energia mecânica permanece constante, podendo concluir-se que a velocidade em B não depende da 
massa do paralelepípedo: = m, B 0 + p, A = c, B + 0 = = 2 = 2 . 
A energia cinética, para uma determinada velocidade, aumenta com a massa. Portanto, aumentando a massa do paralelepípedo aumenta 
também a energia cinética.] 
3. (D) [Durante a descida no plano inclinado AB, é nulo o trabalho das forças não conservativas (reação normal), e da posição C até ao solo 
não há forças não conservativas, sendo por isso nulo o seu trabalho. Assim, de A para B e de C até ao solo, a energia mecânica do sistema 
paralelepípedo + Terra permanece constante. De B para C a energia mecânica diminui, pois nessa porção do percurso existem forças de 
atrito cujo trabalho é negativo.] 
4. 
4.1. De A até B o trabalho das forças não conservativas é nulo, o que significa que a energia mecânica do sistema paralelepípedo + Terra é 
constante: m, A = m, B 0 + p, A = c, B + 0 = = =
,
×
= 0,16 m. 
 
 
 
122 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
4.2. 
 
= = = = , , = , , uma vez que de A para B a 
energia mecânica é constante ( m,B = m,A) e também é constante de C até ao solo ( m,C = m,solo). 
s
= + 0 (0 + ) = = 0,042 × (0,5 × 4, 6 10 × 1,262) = 8,6 × 10 J ou 
 
B C
=
1
2
solo
2 + 0
1
2
B
2 + B = (0,5 × 0,042 × 4, 62 0,5 × 0,042 × 1, 82 0,042 × 10 × 1,10) = 
 
= 8,6 × 10 J. 
 
Grupo II 
1. Para os três condutores a temperatura constante, a corrente elétrica é diretamente proporcional à diferença de potencial elétrico aos 
seus terminais, ou seja, a sua resistência é constante. 
2. (D) [ = =
 
, 
= 25 ; = =
 
,
= 50 ; logo B = 2 A. A resistência é inversamente proporcional à área de secção 
reta, , portanto, = . Dado que a secção reta varia com o quadrado do raio conclui-se que = .] 
3. A resistência do condutor C pode ser determinada a partir do gráfico: = =
 
, 
= 100 . 
A energia fornecida pelo gerador é a dissipada na resistência = = I = = × (15 × 60) = 9,0 × 10 J. 
 
Grupo III 
1. Enquanto a temperatura do refrigerante aumenta, a sua energia interna também. Logo, a energia absorvida, num certo intervalo de 
tempo, tem de ser maior do que a energia emitida. 
2. (A) [ = = 337 × 10 kg × 4,2 × 10 J kg °C × 14,5 °C = 337 × 10 × 4,2 × 10 × 14,5 J.] 
3. Quando a temperatura estabiliza a potência emitida como radiação tem de ser igual à absorvida. 
Potência da radiação que incide sobre a lata: = = 5,0 × 10 W m × 1,5 × 10 × 10 m = 7,5 W. 
Potência absorvida que deve coincidir com a emitida: = = 0,60 × = 0,60 × 7,5 = 4,5 W. 
 
1231.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
Nome N.o Turma Avaliação 
Data / / Professor 
Teste 1
Energia e movimentos
Grupo I
Um carrinho de massa 250 g, inicialmente em repouso, deslocou-se 0,90 m num plano horizontal em três situações 
diferentes, da esquerda para a direita, sob a ação de uma força F� de intensidade constante igual a 2,0 N. A figura 
esquematiza as três situações. As forças de atrito são desprezáveis.
35°
I II
60°
III
F F
F
1. A energia transferida para o corpo por ação da força F�, no deslocamento de 0,90 m, na situação III é:
(A) 1,71 vezes maior do que na situação II.
(B) 1,71 vezes menor do que na situação II.
(C) 1,64 vezes maior do que na situação II.
(D) 1,64 vezes menor do que na situação II.
2. Indique uma força exercida sobre o carrinho que não realiza trabalho.
3. O trabalho da força F� na situação II, expresso em unidades SI, é:
(A) 2,0 0,90 cos 35 (B) 2,0 0,90 cos 55
(C) 0,250 10 0,90 cos 35 (D) 0,250 10 0,90 cos 55 
4. O gráfico, reproduzido à direita, representa o trabalho W da força F� na situação I em função da distância d 
percorrida pelo corpo. Estando ambas as grandezas expressas no SI, o declive da reta é:
(A) 2,0 J m–1 
(B) 0,90 J m–1 
(C) 2,0 0,90 J m–1
(D) 2,0
J m–1
0,90
5. Determine a energia cinética do corpo na situação III depois de se ter deslocado 0,90 m. Apresente todas as 
etapas de resolução. 
W
d
124 1.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
Grupo II
Um carrinho de massa 200 g foi largado do pontoB de uma calha polida constituída por três partes: rampa AC, 
inclinada de 20 em relação à horizontal, plano horizontal CD e rampa DE, inclinada de 30 em relação à horizontal. 
O deslocamento do carrinho de B até C é 1,50 m. As forças de atrito são desprezáveis em todo o percurso.
1,50 m
30°20°
C D
B
A
E
hB 
Tome como referência para a energia potencial gravítica do sistema carrinho Terra o nível do plano horizontal.
1. Indique como varia a energia potencial gravítica do sistema carrinho Terra no trajeto de B para C.
2. No trajeto de B para C o trabalho do peso é:
(A) 0,200 10 1,50 cos 180 
(B) 0,200 10 1,50 cos (90 – 20
(C) 0,200 10 1,50 cos 20
(D) 0,200 10 1,50 cos (90 20
3. O carrinho atinge o ponto C com uma velocidade de módulo C .
3.1 Após o carrinho ter percorrido 0,75 m, quando vai a meio do percurso BC, o módulo da sua velocidade é:
(A) C
2 
(B) C
22
 
(C) C
��2 
(D) C
0,200
3.2 Determine C .
4. Conclua, justificando, sobre qual é a variação da energia cinética do carrinho no percurso de C para D.
5. No trajeto de D até ao ponto de altura máxima na rampa de maior inclinação, o trabalho realizado pela resul-
tante das forças que atuam no carrinho é:
(A) potente e a energia mecânica do sistema carrinho Terra diminui.
(B) potente e a energia mecânica do sistema carrinho Terra é constante.
(C) resistente e a energia mecânica do sistema carrinho Terra diminui.
(D) resistente e a energia mecânica do sistema carrinho Terra é constante.
6. Esboce o gráfico da energia cinética do carrinho na subida da rampa DE em função da distância percorrida 
nessa rampa.
7. Determine a energia potencial gravítica máxima do sistema carrinho Terra no seu percurso na rampa DE.
1251.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
Grupo III
Uma menina atira verticalmente para cima uma bola de praia, de massa 81,3 g 
e diâmetro 37,2 cm, com uma velocidade de módulo 6,20 m s , a partir de uma 
posição a 1,00 m do solo. Depois de subir até uma altura máxima de 2,69 m em 
relação ao solo, a bola desce, passando pela posição inicial com uma energia 
cinética de 0,82 J.
A força de resistência do ar no movimento da bola de praia não é desprezável.
Na medição da energia potencial gravítica do sistema bola de praia Terra tome 
como referência o nível do solo. 
1. Mostre que a força de resistência do ar não é desprezável. Apresente todas 
as etapas de resolução.
2. Indique o trabalho da força conservativa exercida sobre a bola em todo o 
percurso de subida e descida para a posição inicial.
3. Determine o módulo da velocidade da bola quando, na descida, volta a pas-
sar pela posição inicial.
4. Selecione o gráfico que pode representar a energia mecânica do sistema bola de praia Terra, Em, em função 
do tempo, t. 
Em
t
Em
t
Em
t
Em
t
(B)(A) (D)(C)
5. Selecione o gráfico da energia potencial gravítica do sistema bola de praia Terra, Ep, em função da altura h 
em relação ao solo.
Ep
h
Ep
h
Ep
h
Ep
h
(B)(A) (D)(C)
6. A percentagem de energia mecânica do sistema bola de praia Terra dissipada no movimento de subida da 
bola até atingir a altura máxima, em relação à energia cinética inicial, é:
(A) 10 1,69
 100%
0,5 6,22
 (B) 0,5 6,22
 100%
10 1,69 
(C) �1 –
10 1,69 � 100%
0,5 6,22
 
(D) �1 –
0,5 6,22 � 100%
10 1,69 
1,00 m
2,69 m
126 1.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
7. Determine a intensidade da força de resistência do ar, caso fosse constante, que deveria atuar na bola 
durante a descida, desde a posição de altura máxima até ao regresso à posição inicial. 
Apresente todas as etapas de resolução.
FIM
Cotações
Grupo I Grupo II Grupo III
1 2 3 4 5 1 2 3.1 3.2 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7
8 8 8 8 12 8 8 8 12 16 8 8 12 16 8 12 8 8 8 16
44 PONTOS 80 PONTOS 76 PONTOS
1271.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
Nome N.o Turma Avaliação 
Data / / Professor 
Energia e fenómenos elétricos
Teste 2
 Grupo I
Um dispositivo elétrico comum é o carregador, que é utilizado 
em diversos aparelhos eletrónicos, como por exemplo compu-
tadores e telemóveis. A figura mostra uma parte do painel de 
informações de um desses carregadores. Eles transferem ener-
gia para a bateria dos aparelhos e transformam e retificam a 
corrente ao estabelecerem a conversão da corrente da rede 
-
1. Indique o tipo de corrente elétrica que os computadores usam no seu funcionamento.
2. A grandeza corrente elétrica num condutor define-se como: 
(A) o trabalho realizado pelas forças elétricas sobre as cargas elétricas entre dois pontos de um condutor 
por cada unidade de carga elétrica.
(B) a carga elétrica que atravessa uma secção reta de um condutor por unidade de tempo.
(C) a carga elétrica que circula entre dois pontos de um condutor por unidade de tempo.
(D) o movimento orientado das cargas elétricas no condutor.
3. Existem diferenças entre a corrente elétrica que é disponibilizada pela rede elétrica, que também é usada 
diretamente em alguns eletrodomésticos, e a que usam os computadores. Caracterizando a corrente dispo-
nibilizada pela rede de energia elétrica portuguesa, distinga os dois tipos de corrente elétrica.
4. Na sua carga máxima, a bateria de um computador fica com a energia de 432 kJ. Estando o computador desli-
gado e a bateria sem carga, calcule o tempo, em horas, que o carregador demora a repor a carga máxima.
Apresente todas a etapas de resolução.
Grupo II
Ao fenómeno elétrico que leva um material a emitir 
luz em resposta a uma corrente elétrica que o atra-
vessa chama-se eletroluminescência. Um dispositivo 
que usa esse fenómeno é o LED. Os LED têm já uma 
utilização diversificada em iluminação e cada vez mais 
substituem as lâmpadas outrora vulgares. O gráfico 
Replacement AC Adapter
MODEL: PA-16
P/N: NX061
INPUT (輸入): 100-240V 1.2A
OUTPUT (產量): 19V 3.16A
50/60Hz
30
VR AM VD AZ
B
20
10
0
I / mA
1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
U/V
128 1.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
1. Selecione o motivo principal que tem conduzido à substituição de lâmpadas e ao uso generalizado dos LED 
em iluminação.
(A) 
lâmpadas.
(B) 
(C) Podem construir-se LED muito pequenos.
(D) Nos LED o efeito Joule é rigorosamente nulo.
2. Indique qual dos LED do gráfico tem uma maior resistência para uma corrente de 20 mA. 
3. Para que um LED emita luz há um valor mínimo de tensão elétrica aos seus terminais. 
No entanto, o aumento da tensão aos seus terminais aumenta muito a corrente elé-
trica. Para que o LED não se queime, normalmente a corrente não deve ultrapassar os 
20 mA e, para isso, utiliza-se uma resistência limitadora da corrente. 
O esquema do circuito da figura mostra um LED branco, uma pilha de 9 V e uma resis-
tência que limita a corrente a 20 mA. Calcule o valor da resistência.
Apresente todas as etapas de resolução.
Grupo III
1. A resistência elétrica de fios depende do material que os constitui e das suas dimensões. Na prática, os mate-
riais podem classificar-se em condutores, semicondutores e isoladores. A tabela apresenta gamas de valores 
típicos da resistividade de acordo com essa classificação.
Um fio de secção circular, com 20 m de comprimento e 0,50 mm de raio, foi submetido a uma diferença de 
potencial de 5,0 V. Nestas condições e num intervalo de tempo de 5,0 s, a corrente elétrica foi de 7,34 A. 
Resistividade elétrica / m
Isoladores 107
Semicondutores 10 a 107
Condutores 10
1.1 Qual foi a energia transportada através do fio?
1.2 Selecione a alternativa com a sequência de termos que completam corretamente a frase:
(A) (B)
(C) (D)
1.3 Classifique o comportamento elétrico do material do fio a partir do cálculo da resistividade desse mate-
rial.Apresente todas as etapas de resolução.
2. R, de um fio de platina pode ser 
calculada pela expressão R = a b t, onde t é a temperatura em graus Celsius e os parâmetros da equação 
são a = 10,0 , b = 4,2 10 .
2.1 Explique como se poderia construir um termómetro usando um fio de platina e outro equipamento 
elétrico de laboratório simples e com ele medir a temperatura.
9 V
R
1291.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
2.2 O referido fio de platina foi submetido a uma diferença de potencial de 9 V. Calcule a corrente elétrica 
no fio quando for colocado em água em ebulição.
Grupo IV
1. Num circuito com duas resistências, dois 
interruptores e duas pilhas, uma de 8 V e 
outra de 12 V mas ambas com resistên-
cias internas desprezáveis, montou-se 
um voltímetro e dois amperímetros. Os 
amperímetros têm também uma resis-
tência desprezável. A figura mostra o 
esquema do circuito.
1.1 Considere a situação de o interruptor K1 estar aberto e o K2 fechado.
I1 e I2 nos amperímetros?
(A) 0 V, 0 mA e 0 mA (B) 8 V, 1 mA e 2 mA
(C) 0 V, 1 mA e 1 mA (D) 8 V, 1 mA e 1 mA
1.2 Abre-se o interruptor K2 e fecha-se o interruptor K1. Quais são os valores medidos respetivamente pelo 
voltímetro e das correntes I1 e I2 nos amperímetros?
(A) 8 V, 2 mA e 1 mA (B) 4 V, 1 mA e 0 mA
(C) 4 V, 0,7 mA e 2 mA (D) 4 V, 1 mA e 1 mA
2. Num circuito montaram-se duas resis-
tências de 100 , R2 e R3, uma resistência 
de 200 , 2R, uma fonte de alimentação 
de resistência desprezável, um inter-
ruptor, K, e voltímetros que mediram U, 
U1, U2 e U3. A figura seguinte mostra o 
esquema do circuito.
2.1 Considere a situação de o interruptor K estar aberto. Indique qual é o tipo de ligação das resistências. 
2.2 Após se ligar o interruptor K, qual é a equação que relaciona as leituras dos voltímetros?
(A) U = U1 U2 U3 (B) 2
U2 
3
 1
U3 3
 (C) U – U3 = 2U2 (D) U – U3 = U1 = U2 
2.3 Após se ligar o interruptor K, qual é a equação que relaciona a potência elétrica da fonte de alimentação, 
P, com as dissipadas nas resistências, R1, R2 e R3, por efeito Joule, respetivamente P1, P2 e P3?
(A) P = P1 P2 P3 (B) P = 2P1 P2 P3 (C) P – P3 = 2P2 (D) P – P3 = P1 = P2
K2
I2
I1
K1
12 V
8 V
V
A
A
Ω4 k Ω8 k
R3 VVV
V
K
R2 2R
U3 U1U2
U
130 1.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
Grupo V
Um grupo de alunos montou um circuito com o objetivo de estudar as características de uma pilha através do 
traçado da sua curva característica U = f(I -
rímetro. Os dados foram registados na tabela.
I / mA 18,9 14,5 21,3 27,5 34,3 58,4
U / V 8,64 8,69 8,61 8,54 8,46 8,19
1. Qual das seguintes montagens permite estudar a característica da pilha?
 
(A)
9V
(B)
9V
Voltímetro Voltímetro
(C)
Voltímetro
9V
(D)
9V
Voltímetro
2. Usando os valores obtidos, com a calculadora elabore o gráfico de pontos e encontre a reta de ajuste.
Apresente na sua folha de respostas um esboço de gráfico, a equação da reta de ajuste e, a partir dela, refira 
quais são a força eletromotriz da pilha e a sua resistência interna.
3. Indique como se pode medir diretamente a força eletromotriz de uma pilha.
FIM
Cotações
Grupo I Grupo II Grupo III Grupo IV Grupo V
1 2 3 4 1 2 3 1.1 1.2 1.3 2.1 2.2 1.1 1.2 2.1 2.2 2.3 1 2 3
8 8 16 12 8 8 16 8 8 16 12 12 8 8 8 8 8 8 12 8
44 PONTOS 32 PONTOS 56 PONTOS 40 PONTOS 28 PONTOS
1311.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
Nome N.o Turma Avaliação 
Data / / Professor 
Energia, fenómenos térmicos e radiação
Teste 3
Grupo I
A água tem propriedades características e pode aparecer à temperatura ambiente em três estados físicos, 
sólido, líquido e gasoso. Para conhecer melhor algumas das suas propriedades, um grupo de alunos decidiu 
realizar algumas atividades experimentais no seu laboratório.
1. Numa primeira experiência usaram uma resistência elétrica e, tendo dúvidas onde colocá-la, decidiram pri-
meiro colocá-la no fundo do recipiente e depois repetir a experiência, mas com a resistência próxima da 
superfície. Em cada uma das duas situações colocaram também dois termómetros, um para medir a tempe-
ratura no fundo e outro para medições mais próximo da superfície. As massas de água foram as mesmas e a 
figura esquematiza as duas montagens.
Os gráficos seguintes mostram os resultados por eles obtidos para a temperatura em função do tempo.
 
 T
e
m
p
e
ra
tu
ra
 /
°C 33
31
30
29
28
27
26
0 100 200 300 400 500 600
Te m p o / s
32
Temperatura fundo
Temperatura superfície
 T
e
m
p
e
ra
tu
ra
 /
°C 33
31
30
29
28
27
26
0 100 200 300 400 500 600
Te m p o / s
32
Temperatura fundo
Temperatura superfície
1.1 Indique qual das duas situações é mais eficaz para aquecer toda a água.
I II
132 1.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
1.2 Relativamente à condutividade térmica da água, selecione a opção que melhor reflete o que se pode 
concluir com os resultados obtidos.
(A) 
(B) 
(C) 
(D) A condução térmica da água processa-se de baixo para cima.
1.3 Partindo da análise dos gráficos, conclua sobre qual é o principal mecanismo de transferência de energia 
que permite o aquecimento de toda a água e descreva o modo como ele se processa.
1.4 
de Kelvin?
1.5 A resistência de aquecimento debitava a potência de 10 W, e a massa de água usada foi de 220 g. A partir 
Use dois pontos do gráfico e calcule a capacidade térmica mássica da água, admitindo que o rendimento é 1.
Apresente todas as etapas de resolução.
2. Qual das seguintes alternativas é correta? O rendimento:
(A) depende de fatores que não a energia fornecida.
(B) é menor se for maior a energia fornecida.
(C) 
(D) num processo real é inferior a 1.
3. Os alunos deitaram água em dois recipientes idênticos. 
mostra os dois recipientes com água. 
Selecione a opção correta.
(A) 
(B) 
(C) 
(D) 
tem igual valor. 
4. Numa segunda experiência, os alunos quiseram estudar o balanço energético entre o vapor de água e a 
água no estado líquido. Para isso usaram um copo de plástico dentro de um bloco de esferovite (poliestireno 
Colocaram o bloco de esferovite com o copo em cima de 
uma balança e fizeram a tara. Adicionam depois 230,30 g de 
Colocaram de seguida dentro da água o tubo que introduziu 
vapor de água recolhido foi de 8,17 g.
I
40 °C
80 °C
II
1331.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
Para a água, valores de grandezas tabelados:
capacidade térmica mássica: cágua líquida = 4,18 103 J kg–1 –1
variação de entalpia mássica de vaporização da água: hvaporização = 2,25 106 J kg–1
4.1 Na execução da experiência teve-se o cuidado de iniciar a condensação do vapor com a água a uma 
-
(A) Para que a troca de energia por radiação com o ambiente seja minimizada ou anulada.
(B) 
(C) Para que a massa de vapor aproveitada fosse maior.
(D) Para que a energia interna do vapor de água variasse mais rapidamente.
4.2 Indique qual é a propriedade que levou à escolha do copo de plástico e do bloco de esferovite.
4.3 Qual das expressões permite calcular a energia, em joules, J, resultante da condensação do vapor de água? 
(A) (8,17 2,25 106
(B) 0,00817 2,25 106
(C) 
8,17
2,25 106
(D) 
2,25 106
0,00817
4.4 Indique a lei em que os alunos se basearam para efetuarem o balanço energético.
4.5 Usando os dados da experiência, calcule o valor encontrado para a variação de entalpia mássica de 
vaporização da água e também o erro percentual nessa medida.
Apresente todas as etapas de resolução.
5. Mantêm-se um recipiente com água sob uma chama. A água começa a ferver, como se mostra na figura.
Qual é a legenda correta para os processos esquematizados?
(A) 
(B) 
(C) 
(D) 
Grupo II
1. Em tempos pensava-se que existia uma substância, o calórico, que era invisível esem peso, e que passava do 
corpo quente para o corpo frio no processo de aquecimento. Pensava-se também que os corpos a tempera-
tura mais alta tinham mais calórico.
trabalhou numa fábrica na Alemanha, ao observar a perfuração de canhões. 
Com as ideias de Thompson, e de outros como Joule, o conceito atual de calor não inclui mais a ideia de troca 
de substância. 
Descreva a experiência de Thompson, as observações por ele feitas e refira as conclusões a que elas o 
conduziram. 
Y
X
Z
134 1.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
2. Selecione a opção que contém os termos que completam corretamente a frase:
-
mentar devido à atuação de forças dissipativas.
(A) 
(B) 
(C) 
(D) 
Grupo III
1. Os painéis fotovoltaicos são constituídos por vários módulos para aumentar a potência que podem fornecer. 
Para dimensionar um painel usou-se um módulo fotovoltaico, com a área de 33,5 cm2.
O gráfico mostra a potência fornecida por esse painel fotovoltaico em função da diferença de potencial nos 
seus terminais. A irradiância solar no local da experiência, e no intervalo de tempo em que as medidas se 
realizaram, foi de 225 W/m2.
0
20
40
60
80
100
120
0,0 1,0 0,5 1,5 2,0 
P / mW
U / V
Célula fotovolta ica 
1.1 Qual é a diferença de potencial para a potência máxima que naquelas condições o módulo disponibiliza?
1.2 Calcule o rendimento máximo do painel. Apresente todas as etapas de resolução.
1.3 Considere que a irradiância se mantém durante duas horas. Nessas duas horas, o consumo energético 
de um dispositivo é de 50 W h. Qual é a área do painel necessária para alimentar o dispositivo? 
Apresente todas as etapas de resolução. 
2. O aproveitamento direto da energia 
solar faz-se com os coletores solares. 
Estes coletores são constituídos por uma 
caixa, com bom isolamento térmico, 
tendo no seu interior tubos de cobre e, 
na sua superfície virada para o sol, um 
material com cor preta. A água que cir-
cula nos tubos de cobre é aquecida e 
pode ser aproveitada para vários fins.
Tubos de cobre
Material negro
Entrada de água
1351.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
2.1 Selecione a opção que contém o motivo por que a superfície do coletor virada para o sol é preta. 
(A) O preto é uma cor com elevada irradiância.
(B) Os materiais pretos têm uma capacidade térmica elevada.
(C) O preto absorve todas as radiações visíveis
(D) Um material preto absorve apenas as radiações visíveis. 
2.2 Para conhecer uma das propriedades dos tubos do coletor, mediu-se a capacidade térmica mássica do 
cobre. Usou-se um cilindro de cobre, de massa 1,107 kg, e aqueceu-se com uma resistência elétrica no 
seu interior. 
A variação de temperatura do bloco em função da energia que recebeu mostra-se na tabela.
E / J Variação de 
temperatura /°C
1302 1,4
2604 4,1
3907 6,9
5209 9,6
6511 12,2
5209 15,0
calculando depois a capacidade térmica mássica do cobre.
Apresente todas as etapas de resolução. 
FIM
Cotações
Grupo I Grupo II Grupo III
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2 3 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 5 1 2 1.1 1.2 1.3 2.1 2.2
8 8 16 8 16 8 8 8 8 8 8 16 8 12 8 8 12 12 8 12
128 PONTOS 20 PONTOS 52 PONTOS
136 1.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
Nome N.o Turma Avaliação 
Data / / Professor 
Teste global
Teste 4 – Teste Global
Grupo I
A 2 de Agosto de 1971, o astronauta David Scott, comandante da missão Apollo 15, realizou na Lua, onde a atmos-
Os dois objetos caíram lado a lado, chegando ao chão ao mesmo tempo, o que confirmou o esperado: na Lua 
não há atmosfera e na queda só o peso atua sobre os corpos.
1. Quantas vezes a energia potencial gravítica inicial do sistema martelo Lua é maior do que a do sistema 
pena Lua?
2. Designando-se a energia cinética do martelo por Ec , e a energia potencial gravítica do sistema martelo Lua 
por Ep , pode concluir-se que durante a queda do martelo se mantém constante:
(A) Ep – Ec
(B) Ec – Ep
(C) Ec Ep
(D) Ec Ep
3. O gráfico à direita representa a energia cinética do martelo, EC , em função da distância percorrida, d, desde 
o instante em que é largado até ao instante em que atinge o chão.
O declive da reta do gráfico é igual:
(A) 
(B) ao quadrado da velocidade do martelo.
(C) à massa do martelo.
(D) ao módulo da aceleração do martelo.
4. Mostre que as velocidades do martelo e da pena, imediatamente antes de colidirem com o solo, são iguais.
5. A análise do vídeo de queda do martelo permitiu determinar que o martelo foi largado a 1,58 m de altura, 
tendo atingido o solo com velocidade de módulo 2,3 m s
5.1 Indique, com dois algarismos significativos, o trabalho da resultante das forças que atuaram sobre o 
martelo durante a queda.
5.2 Determine a força gravítica exercida sobre o martelo na Lua.
Ec
d
1371.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
Grupo II
Um carrinho de massa 750 g, partindo do repouso, é puxado num deslocamento de 10,0 m sobre uma superfície 
horizontal por uma força constante F�1 de módulo 4,5 N e que faz um ângulo de 37 com a horizontal, como se 
representa na figura. 
As forças de atrito que atuam sobre o carrinho não são desprezáveis, sendo 
a sua resultante constante.
Após se ter deslocado 10,0 m, a energia cinética do carrinho era 9,38 J. 
1. Determine o módulo da resultante das forças de atrito, Fa , que atuaram 
sobre o carrinho no deslocamento de 10,0 m. Apresente todas as etapas 
de resolução.
2. Que ângulo deveria fazer a força F�1 com a horizontal para que num deslocamento horizontal não transferisse 
energia para o carrinho?
3. Após o deslocamento de 10,0 m, a força F�1 deixa de atuar.
Selecione o gráfico que pode representar a energia mecânica do sistema carrinho Terra, Em, em função da 
distância percorrida, d’, após a força F�1 deixar de atuar. Considere o nível do centro de massa do carrinho 
para a origem da energia potencial. 
d’ d’ d’ d’
Em Em Em Em
(B)(A) (D)(C)
Grupo III
Três resistências elétricas iguais foram ligadas a uma pilha de força eletromotriz 4,5 V e resistência interna 1,25 , 
como se mostra no esquema do circuito da figura.
O amperímetro representado marca 300 mA.
1. Determine a percentagem da energia gerada na pilha que é dissipada nela própria. 
2. Selecione a expressão que relaciona as potências dissipadas nas resistências.
(A) E1 = E2 = E3 (B) E1 = E2 E3
(C) E1 E2 = E3 (D) E1 = E2 E3
3. A diferença de potencial elétrico na resistência R1, U1, e a diferença de potencial aos terminais da pilha, Upilha, 
relacionam-se pela expressão 
(A) U1 = 1
Upilha
 (B) U1 = 
Upilha
1
2
 (C) U1 = 
Upilha
1
3
 (D) U1 = 
Upilha
1
4
37°
F1
A
R3
R2
R1
138 1.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
4. Considere que as três resistências eram substituídas por outras cuja única diferença residia no facto da área 
de secção reta do fio ser menor.
Conclua, justificando, como deveria variar a corrente elétrica marcada no amperímetro.
Grupo IV
uma resistência elétrica. No gráfico representa-se a temperatura t do benzeno, em graus Celsius, em função da 
energia fornecida E em kJ.
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
14131211109876543210
E / kJ
T / oC
1. Indique a energia que foi necessário fornecer à amostra para que, a partir do instante inicial, sofresse uma 
2. A energia interna da amostra de benzeno, no estado sólido, aumenta devido à energia transferida:
(A) por condução da resistência para o benzeno.
(B) por condução do benzeno para a resistência.
(C) por convecção da resistência para o benzeno.
(D) por convecção do benzeno para a resistência.
3. A variação de entalpia mássica de fusão do benzeno é:
(A) 0,080 kJ kg–1 (B) kJ kg–1
0,080
(C) � � 0,080 kJ kg–1 (D) � �
kJ kg–10,080
4. Determine a capacidade térmica mássica do benzeno no estado líquido. Apresente todas as etapas de 
resolução.
1391.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
Grupo V
A central fotovoltaica de Amareleja, situada no concelho de Moura, no Alentejo, está dotada de um sistema 
de orientação dos painéis solares para acompanhar automaticamente a trajetória do Sol sobre o horizonte em 
cada dia do ano. Esta central é constituída por 2520 seguidores solares que otimizam a captação de energia. 
Cada seguidor é composto por 104 módulos. Cada módulo, de dimensões 1,335 m 0,99 m, produz, em média, 
cerca de 354 kW h de energia por ano. O rendimento da conversão de energia solar é, em média, cerca de 12%. 
A central produz energia suficiente para abastecer 30 mil habitações.
1. Explique como é que os seguidores otimizam a captação de energia.
2. Selecione a opção que corresponde à energia produzida por ano, em média, pela central fotovoltaica de 
Amareleja, expressa em kW h:
(A) 354 104
2520
 (B) 354 2520
104
 (C) 2520 104 
354
 (D) 354 104 2520
3. Determine, em unidades SI, o valor médio da irradiância solar incidente nos módulos. 
Apresente todas as etapas de resolução.
FIM
Cotações
Grupo I Grupo II Grupo III Grupo IV Grupo V
1 2 3 4 5.1 5.2 1 2 3 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3
8 8 8 12 8 12 12 8 8 16 8 8 12 8 8 8 12 12 8 16
56 PONTOS 28 PONTOS 44 PONTOS 36 PONTOS 36 PONTOS
Seguidor solar
Módulo
140 1.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
Proposta de resolução dos testes
Teste 1 – Energia e movimentos
Grupo I
1. (D) � WF�, III 
WF�, II
 = 
Fd cos 60 
Fd cos 35
 = 
cos 60 
cos 35
 = 0,610 
WF�, II 
WF�, III
 = 
1
0,610
 = 1,64 .	
2. Força gravítica OU reação normal. A força gravítica e a reação normal são perpendiculares ao deslocamento. Por isso, o seu trabalho 
é nulo (cos 90 = 0).
3. (A) �WFg = Fgd cos = mg d cos = 0,250 10 0,90 cos 90 �.
4. (D) �Na situação I a força F� atua na direção e sentido do deslocamento (o ângulo entre a força e o deslocamento é de 0 ). O trabalho
da força F� em função do módulo do deslocamento d é WF� = F d cos = 2,0 d cos 0 = 2,0 d. O declive do gráfico é w 
d
 = 2,0d 
d
 = 2,0 J m–1.�
5. WF�R
 = WP� WN�� WF� = P d cos 90 N d cos 90 F d cos 60 = 0 0 2,0 0,90 cos 60 = 0,90 J. 
WF�R
 = Ec WF�R
 = Ec, f – Ec, i WF�R
 = Ec, f – 0 Ec, f = WF�R
 Ec, f = 0,90 J.
Grupo II
1. Diminui. �A energia potencial gravítica do sistema carrinho + Terra, Ep , é diretamente proporcional à altura h do carrinho, Ep = mgh, 
diminuindo com a altura a que se encontra.�
2. (B) �WFg = Fgd cos = mg d cos = 0,200 10 1,50 cos (90 – 20 ), pois o ângulo entre o peso e o deslocamento de B para C é de 
(90 – 20 ).�
3. 
3.1 (C) �A meio do percurso BC, a altura do carrinho é metade 
da altura que tinha em B e, portanto, a energia potencial gravítica 
será também metade da que tinha em B. Como há conservação da 
energia mecânica, o aumento da energia cinética é igual à diminui-
ção da energia potencial. Conclui-se, assim, que a energia cinética 
do carrinho a meio do percurso é metade da sua energia cinética 
em C. Como a velocidade do carrinho é diretamente proporcional
à raiz quadrada da energia cinética, = 
2Ec 
m , conclui-se que o
módulo da velocidade a meio do percurso é C 
��2
.�
3.2 De B para C há conservação da energia mecânica (a força gravítica é conservativa e a reação normal não realiza trabalho).
Em, B = Em, C mghB 0 = 0 
1 
2
m C
2 ghB = 
1 
2 C
2 C = 2 ghB
�
� C = 2 gBC��� sin 20°�
�
 C = 2 10 1,50 sin 20°�
�
 
 C = 3,2 m s .
4. De C para D há conservação da energia mecânica (a força gravítica é conservativa e a reação normal não realiza trabalho), ou seja, 
é nula a variação de energia mecânica. Assim, as variações de energia cinética e de energia potencial devem ser simétricas para que a 
sua soma se anule. Como de C para D a altura não varia, a variação de energia potencial é nula e, em consequência, também é nula a 
variação de energia cinética.
OU
A soma dos trabalhos das forças que atuam sobre o carrinho é igual à variação da sua energia cinética. De C para D apenas atuam sobre 
o carrinho a força gravítica e a reação normal. Sendo ambas perpendiculares ao deslocamento de C para D, os respetivos trabalhos são 
ambos nulos (cos 90° = 0). Sendo nula a soma dos trabalhos das forças que atuam sobre o carrinho, a variação de energia cinética é 
também nula.
5. (D) �O trabalho da resultante das forças é igual à soma dos trabalhos da força gravítica e da reação normal. O trabalho da força 
gravítica numa subida é negativo (ângulo entre a força gravítica e o deslocamento maior do que 90°) e o da reação normal é nulo 
(o ângulo entre a reação normal e o deslocamento é 90 ). Assim, o trabalho da resultante é negativo (resistente). A energia mecânica 
é constante, dado que a reação normal não realiza trabalho e que a força gravítica é conservativa.]
Fg d
20°
90°– 20°
C
A
1411.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
6. Ec
d
7. A energia potencial gravítica é máxima no ponto mais alto. Nesse ponto, a energia potencial coincide com a energia mecânica, dado 
que a velocidade do carrinho se anula. De B até ao ponto mais alto atingido pelo carrinho na rampa DE há conservação da energia 
mecânica: Ep, máx = Em, hmáx = Em, B = mghB 0 = mgBC��� sin 20° = 0,200 10 1,50 sin 20° = 1,0 J .
Grupo III
1. Comparemos a energia mecânica do sistema quando a bola está a 1,0 m do solo, no instante inicial e quando volta a passar 
nessa posição na descida. Sendo a mesma posição, a energia potencial gravítica é também a mesma. A energia cinética inicial, 
Ec, i = 
1 
2
m C
2 = 0,5 0,0813 6,202 = 1,56 J, é diferente da energia cinética da bola ao voltar a passar na mesma posição, 0,82 J.
Não se mantém constante a energia mecânica ( Em = Em, f – Em, i = Ec, f – Ec, i = 0,82 – 1,56 = –0,74 J).
Na subida e na descida da bola atuam a força gravítica e a força de resistência do ar. A força gravítica é conservativa. A única força não con-
servativa é a força de resistência do ar. Como há variação da energia mecânica, a força de resistência do ar realiza trabalho e, portanto, não 
pode ser desprezada.
2. 0. �O trabalho de uma força conservativa num percurso fechado é nulo. Como a bola regressa à posição inicial, a energia potencial 
mantém-se constante (WFg
 = – Ep = 0).�
3. Ec = 
1 
2 
m 2 = 
2Ec 
m = 
2 0,82 
0,0813�
�
 = 4,5 m s–1.
4. (B) �A força de resistência do ar, força não conservativa, é uma força que se opõe ao movimento, isto é, tem sentido oposto à velo-
cidade e, portanto, o seu trabalho é resistente (o ângulo entre a força de resistência do ar e o deslocamento é de 180°). O trabalho das 
forças não conservativas é igual à variação da energia mecânica. Assim, um trabalho das forças não conservativas negativo implica 
também uma variação da energia mecânica negativa. Conclui-se que a energia mecânica diminui ao longo do tempo.�
5. (D) �A energia potencial gravítica, Ep, é diretamente proporcional à altura do corpo, h, em relação a um determinado nível que se 
toma como referência: Ep = mgh. Assim, o gráfico da energia potencial gravítica em função da altura é uma reta de declive positivo que 
passa pela origem.�
6. (C) �%Edissipada = 
Edissipada 
EC, i
 100% = 
� 1 
2 
m i
2 mghi – mghmáx�
1 
2 
m i
2
 100% = 
� 1 
2 i
2 – g(hmáx – hi)	
1 
2 
i
2
 100% 
%Edissipada = 1 –
g(hmáx – hi)
1 
2 
i
2
 100% = �1 –
10 (2,69 – 1,00) 	0,5 6,22 100% = �1 –
10 1,69 � 100%
0,5 6,22
 
�
7. Variação da energia cinética na descida: Ec = Ec, f – Ec, i = 0,82 – 0 = 0,82 J.
Determinação do trabalho da força de resistência do ar: Ec = WFg WRar Ec = – Ep WRar WRar = Ec Ep 
WRar = Ec mg(h – hmáx) WRar = 0,82 0,0813 10 WRar = –0,554 J.
Determinação da intensidade média da resistência do ar: WRar = RRard cos 180° WRar = –RRard RRar = – 
WRard 
.
Rar = – 
–0554
1,69
 Rar = 0,33N
Teste 2 – Energia e fenómenos elétricos
Grupo I
1. Corrente contínua.
2. (B) �Esta é a definição da grandeza corrente elétrica.�
3. A rede de energia elétrica disponibiliza corrente alternada. Nesta, o valor da corrente varia periodicamente, tomando também 
periodicamente valores negativos e positivos, consoante o sentido do movimento dos eletrões de condução. A tensão da rede portu-
guesa é de 230 V (tensão eficaz) com frequência de 50 Hz. De modo diferente, os computadores utilizam corrente contínua: nesta, os 
eletrões movem-se sempre no mesmo sentido e o valor da corrente é constante. 
4. (D) �P = UI = 19 3,16 = 60 W; E = P t 
E 
P
 = 
4,32 105 J
60 W
 = 7200 s = 2 h.�
�Durante a subida o trabalho da resultante das forças é negativo. Daí a energia cinética diminuir. 
O gráfico é linear, dado que, sendo a inclinação constante, a resultante das forças na subida tam-
bém é constante:
Ec = WFR
 Ec = FRd cos 180° Ec Ec, i FRd Ec = Ec, i FRd; da expressão anterior conclui-
-se que a dependência da energia cinética na distância é linear, sendo o declive da reta o simétrico 
do módulo da resultante das forças.�
142 1.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
Grupo II
1. (A) �O LED é um componente de elevada eficiência luminosa.�
2. O LED branco. Para o mesmo valor de corrente é necessária uma maior diferença de potencial elétrico.
3. A tensão aos terminais do LED 3,5 V. A tensão aos terminais da resistência é U = 9 – 3,5 = 5,5 V. A resistência limitadora vale
R 
U 
I
 = 
5,5 V
20 10–3 A 
= 275 = 2,8 102 .
Grupo III
1. 
1.1 1,8 102 �E = UI t�
1.2 (C) [A resistência é diretamente proporcional ao comprimento e inversamente proporcional área da seção reta.]
1.3 Cálculo da área da secção reta do fio: A = r2 = (0,50 10–3)2 = 7,85 10–7 m2.
Cálculo da resistência elétrica: R = 
U 
I
 = 
5,0
7,34
 = 0,68 .
Cálculo da resistividade: = 
R 
 A = 
0,68
20
 7,85 10–7 = 2,7 10–8 m; o material é um condutor.
2. 
2.1 Usando uma pilha, um voltímetro e um amperímetro, ligava-se o fio à pilha e os aparelhos de medida. Colocava-se o fio num local 
onde se pretendia medir a temperatura. A partir da leitura nos aparelhos de medida, calculava-se a resistência e pela equação determi-
nava-se a temperatura. O amperímetro, o voltímetro e a pilha são equivalentes a um ohmímetro, só que este dá diretamente o valor da 
resistência.
2.2. Na água em ebulição t = 100 °C. R = 10,0 4,2 10–2 100 = 14,2 . I = 
U 
R
 = 
9 V
14,2 
 = 0,63 A.
Grupo IV
1. 
1.1 (C) �Com o interruptor K1 aberto apenas há corrente na resistência de 8 k , a qual está submetida a 8 V. A resistência de 4 k está 
desligada, logo, nela não há queda de tensão. Os dois amperímetros medem o mesmo.�
1.2 (B) �A fonte de 8 V fica desligada e a corrente I2 é nula. Apenas com a fonte de 12 V ligada, a soma das quedas de tensão nas duas 
resistências é de 12 V, e a corrente é igual nas duas resistências. A queda de tensão é diretamente proporcional às resistências.�
2. 
2.1 As resistências R3 e 2R ficam ligadas em série. A resistência R2 está desligada.
2.2 (D) �R2 e R3 ficam em paralelo, logo têm igual tensão. A tensão na fonte é igual à soma das tensões na resistência de que está em 
série a fonte e com as outras duas, as quais ficam em paralelo.�
2.3 (A) �A potência fornecida pela fonte é igual à soma das potências dissipadas, pela lei de conservação de energia.�
Grupo V
1. (A) �A pilha, o amperímetro, a resistência e o interruptor devem ficar em série e o voltímetro em paralelo com a resistência.]
2. Colocando uma nova coluna com a corrente em amperes, elabora-se o gráfico semelhante ao seguinte.
A equação da reta é Y = –11,39 x 8,85 ou U = –11,39 I 8,85.
O simétrico do declive é a resistência interna, 11,4 , e a força eletromotriz é a ordenada na origem, 8,85 V.
3. Ligando diretamente um voltímetro aos terminais da pilha.
9,5
9,0
8,5
8,0
7,5
7,0
U /V
0,010 0,020 0,030 0,040 0,050 0,060 0,070
I /A
y = −11,39x + 8,85
R2 = 1,00
1431.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
Teste 3 – Energia, fenómenos térmicos e radiação
Grupo I
1. 
1.1 A situação (I). �A temperatura aumenta quer à superfície quer no fundo.�
1.2 (A) �A água tem uma baixa condutividade térmica. Se a água fosse um bom condutor térmico, o aumento de temperatura no fundo 
e à superfície seria semelhante em ambas as situações.�
1.3 No gráfico (I) há aumento de temperatura à superfície e no fundo, mas no gráfico (II) o aumento só se verifica à superfície. Então, o 
fenómeno que conduz ao aquecimento da água não deve ser a condução térmica mas sim a convecção.
Na convecção, as partes da água a temperatura mais elevada ficam menos densas e sobem, e o movimento contrário acontece com as 
partes de água a temperaturas menores, porque são mais densas. Como na situação (I) o aquecimento se dá no fundo, a água aí aquece 
e sobe, e como desce água mais fria, a temperatura no fundo vai-se mantendo. As correntes de convecção resultam da repetição destes 
movimentos de massas e, quando começam a ser significativas, o aumento de temperatura no fundo e à superfície deve ser idêntico.
Isso verifica-se no gráfico (I) após os 200 s, onde as variações de temperatura nas duas posições são idênticas. Isto dá indicação de que a 
energia absorvida por unidade de tempo à superfície e no fundo é semelhante. 
1.4 T = 27 273 = 300 K.
1.5 Do gráfico: por estimativa, t = 150 s e temperatura de 28,0 °C; t = 500 s e temperatura de 31,5 °C; Energia fornecida 
E = P t = 10 (500 – 150) = 3500 J; c = 
E
m T
 = 
3500
0,220 (31,5 – 28,0)
 = 4,5 103 J kg–1 °C–1.
2. (D) �Num processo real o rendimento pode aproximar-se de 1.�
3. (B) �Para o mesmo material, a maior temperatura corresponde maior energia cinética das suas partículas. A temperatura de equilí-
brio é inferior a 60 °C, porque (I) tem maior massa.�
4. 
4.1 (A) �Quando a temperatura do sistema está abaixo da ambiente a energia flui para o sistema, e o inverso se verifica quando a 
temperatura do sistema é maior do que a do ambiente.�
4.2 Baixa condutividade térmica.
4.3 (B) �E = m h e massa deve estar em kg.�
4.4 Lei de Conservação de Energia ou Primeira Lei da Termodinâmica.
4.5 Energia cedida pelo vapor quando condensa (mantendo a temperatura de 100 °C): E1 = 0,00817 h.
Energia recebida pela água ao aquecer: E2 = mc T = 0,23030 4,18 103 (29,8 – 9,3) = 19734 J.
Energia cedida pela água ao arrefecer dos 100 °C para a temperatura final: E3 = –mc T = 0,00817 4,18 103 (100 – 29,8) = 2397,4 J.
Balanço energético E1 E3 = E2 0,00817 h E3 = E2 h = 
E2 – E3
0,00817
 = 
19734,4 – 2397,4
0,00817
 = 2,12 106 J kg–1
Erro percentual = 
2,25 106 – 2,12 106 
2,25 106
 100 = 5,8 %.
5. (B) �Nos fluidos predomina a convecção, nos sólidos a condução, e os corpos a temperatura elevadas emitem muita radiação.�
Grupo II
1. A construção de canhões foi o motivo da experiência de Thompson. Nessa construção, ele observou que a fricção das bocas, na 
perfuração do metal, aquecia tanto o metal que ele tinha de ser arrefecido com água. O aquecimento resultava do movimento das 
brocas e das forças de fricção, então, por isso, esse aquecimento não poderia resultar de uma substância que se transferia. O calor não 
era uma substância mas sim o resultado de um processo de transferência de energia, tal como o era o trabalho de uma força.
2. (A) 
Grupo III
1. 
1.1 0,8 V.
1.2 A potência máxima do módulo é P = 105 mW = 105 10 W.
A potência incidente é Pinc = Er A = 225 33,5 10–4 = 0,7538 W = 754 10–3 W.
O rendimento é = 
P
Pinc
 100 = 
105 10 –3 
754 10 –3
 100 = 13,9%.
1.3 A energia consumida é 50 W h.
A energia fornecida por um módulo é E = P t = 105 10–3 2 = 210 10–3 W h.
O número de módulos é N = 
50
210 10 –3 
= 238; A área necessária é A = N A1 = 238 33,5 
 
10–4 = 0,80 m2.
2. 
2.1 (C)
144 1.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
2.2 Gráfico e equação da reta:
16,00
14,00
12,00
10,006,00
2,00
0,00
0 2000 4000 6000 8000 10000
E/J
8,00
4,00
y = 0,0021x −1,2976
R2 = 0,9999
 V
ar
ia
çã
o 
de
 t
em
pe
ra
tu
ra
 /
°C
C o b r e
Teste 4 – Teste global
Grupo I
1. 44 �
Epg, martelo
Epg, pena
 = 
mmartelogLuahi
mpenagLuahi 
=
 
mmartelo
mpena 
=
 
1,32
0,030 
= 44.�
2. (C) �Na queda do martelo apenas atua a força gravítica que é conservativa. Assim, a energia mecânica, igual à soma das energias 
cinética e potencial, Ec Ep, mantém-se constante.�
3. (A) �A variação de energia cinética é igual ao trabalho da resultante das forças que, neste caso, é a força gravítica:
WFr = Ec Fgd cos 0° = Ec – 0 Fg = 
Ec
d
 .	
4. Em, i = Em, f 0 Ep, i = Ec, f 0 mgLuahi = 
1
2
 m f
2 f
2 = 2gLuahi f = 2gLuahi
�
�� 
A velocidade imediatamente antes da colisão do solo depende apenas da altura de queda e da aceleração da gravidade no local de queda.
5. 
5.1 3,5 J. �WFR = Ec – 0 = 
1
2
 m 2 = 0,5 1,32 2,32 = 3,5 J.�
5.2 WFR = Ec Fgd cos 0° = Ec – 0 Fg 1,58 = 3,49 Fg = 2,2 N. 
Grupo II
1. WFR = WFg WN WF1 WFa Ec = 0 0 F1d cos 37° Fad cos 180° 
9,38 – 0 = 4,5 10,0 cos 37° Fa 10,0 cos 180° –26,6 = –10Fa Fa = 2,7 N
2. 90° �Sendo o ângulo entre a força e o deslocamento de 90°, essa força não transfere energia pois o trabalho que realiza é nulo 
(cos 90° = 0).�
3. (A) �Deixando F�1 de atuar, as únicas forças que realizam trabalho são as de atrito cujo trabalho é negativo. Assim, a energia cinética 
do carrinho diminuirá até se anular. O mesmo sucede à energia mecânica, dado que a energia potencial é constante. Como se conside-
rou nula a energia potencial, a energia mecânica coincide com a cinética.�
Grupo III
1. As resistências R1 e R2 são idênticas e estão ligadas em paralelo, logo são percorridas por correntes elétricas iguais. Então, a cor-
rente elétrica fornecida pela pilha ao circuito é (300 300) mA = 0,600 A.
A energia gerada na pilha num certo intervalo de tempo t é Etotal = I t = 4,5 0,600 t = 2,70 t.
A energia fornecida ao circuito no mesmo intervalo de tempo t é Efornecida = Upilha I t = ( – rI) I t = (4,5 – 1,25 0,600) 0,600 t = 2,25 t.
A percentagem de energia dissipada na pilha é 
2,70 t – 2,25 t
2,70 t 
 100 = 
0,45
2,70 
 100 = 17%
Ou A energia dissipada na pilha é Ediss = rI2 t = 1,25 0,62 t = 0,45 t 
A percentagem de energia dissipada na pilha é 
0,45 t
2,70 t 
 100 = 
0,45
2,70 
 100 = 17%
y = 0,0021x – 1,2976 ou t = 0,0021E – 1,2976. 
O declive da reta é igual a 0,0021 = 
1
mc
, logo 
c = 
1
1,107 0,0021
 = 430 J kg–1 °C–1 
1451.4.1 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F
2. (D) �As potências dissipadas nas resistências R1 e R2 são iguais, porque têm a mesma diferença de potencial nas extremidades. 
A corrente em R3 é o dobro da corrente nas outras resistências, logo dissipa uma potência quatro vezes maior.�
3. (C) �Como a corrente elétrica em R1 é metade da corrente em R3, conclui-se que a tensão elétrica em R1 é também metade da de R3. 
A soma das diferenças de potencial elétrico em R1 e R3 é igual à diferença de potencial elétrico na pilha. Assim, a diferença de potencial 
elétrico na pilha é o triplo da de R1, ou seja, R1 tem um terço da diferença de potencial da pilha.�
4. Diminuindo a secção do fio, há um aumento de cada uma das resistências e, em consequência, aumenta a resistência elétrica total 
do circuito. Uma maior resistência para a mesma força eletromotriz implica uma menor corrente elétrica fornecida pelo gerador e, em 
consequência, também uma menor corrente elétrica na resistência R1.
Grupo IV
1. 1,0 kJ �tf = ti t = –10,0 °C 8,0 °C = –2,0 °C; a energia fornecida para que ocorra essa variação de temperatura é de 1,0 kJ.�
2. (A) �A resistência aquece por efeito Joule. Ficando a uma temperatura superior à do benzeno, transfere energia como calor, por 
condução, para o benzeno.�
3. (B) �Durante a fusão do benzeno, a sua temperatura permanece constante, portanto, a energia absorvida na fusão é (12,1 – 1,9) kJ;
a variação de entalpia mássica de fusão é h = 
Efusão
m
 = 
(12,1 – 1,9) kJ
0,080 kg
.	
4. Para, por exemplo, uma variação de temperatura t = 14,0 – 8,0 = 6,0 °C a energia absorvida pelo benzeno é 
E = 13,20 – 12,40 = 0,80 kJ, logo c = 
E
m T
 = 
0,80
0,080 6,0
 = 1,7 kJ kg–1 °C = 1,7 103 J kg–1 °C–1.
Grupo V
1. O sistema de orientação dos painéis solares permite maximizar a potência da radiação solar incidente nos painéis, alterando a 
orientação dos painéis, de acordo com a posição do Sol, de modo a que a luz do Sol incida perpendicularmente aos painéis.
2. (D) �2520 seguidores 104 módulos por seguidor 354 kW h por módulo = 2520 104 354 kW h.�
3. Valor médio da energia da radiação solar incidente em cada módulo:
(%) = 
Eútil
Efornecida 
 100% Efornecida = Eútil 
100%
(%)
 Eradiação = 354 
100%
12%
 = 2950 kW h
Potência da radiação solar que incide, em média, em cada módulo:
P = 
E
t
 P = 
2950 kW h
365,25 24 h
 P = 0,3365 kW P = 336,5 W.
Valor médio da irradiância solar: Er = 
P
A
 I = 
336,5 W
1,335 0,99 m2
 I = 255 W m–2.
jmatos
Typewritten Text
ZNBZVCNVCNVCNNCNVCNXVCNVCNVNVCNCN
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 147 
Questões de exame agrupadas por domínio 
 
 
 
Energia e movimentos 
1. A figura representa um balão, de massa m, que subiu 2,0 × 10 m na vertical e que foi depois 
desviado pelo vento, deslocando-se 1,0 × 10 m na horizontal. 
Qual das expressões seguintes, onde g representa o módulo da aceleração 
gravítica, permite calcular o trabalho realizado, no deslocamento 
considerado, pela força gravítica, , que atua no balão? 
(A) = 2,0 × 10 
(B) = 1,0 × 10 
(C) = 3,0 × 10 
(D) = 2,2 × 10 
 
2. Uma bola, de massa 57,0 g, foi atada a uma corda e posta a rodar, num mesmo plano horizontal, 
descrevendo circunferências de raio 0,30 m, com velocidade de módulo constante. 
Considere o trabalho realizado pela força gravítica que atua na bola, . 
Quando a bola descreve metade de uma circunferência, a energia potencial gravítica do sistema 
bola + Terra 
(A) não se mantém constante e = 0 
(B) não se mantém constante e 0 
(C) mantém-se constante e = 0 
(D) mantém-se constante e 0 
 
3. Considere um fruto que cai de uma árvore, abandonado de uma posição situada a 1,60 m acima do 
solo. 
Admita que a resistência do ar é desprezável e que o fruto pode ser representado pelo seu centro 
de massa (modelo da partícula material). 
Qual é o módulo da velocidade com que o fruto passa na posição situada a 0,70 m do solo? 
 
4. Um automóvel de massa 1,0 × 10 kg, inicialmente parado numa estrada horizontal, acelera 
durante 10 s, sendo a potência fornecida pelo motor 72 cv. 
Calcule o módulo da velocidade que o automóvel pode atingir 10 s depois de arrancar, se 15% da 
energia fornecida pelo motor, nesse intervalo de tempo, for transformada em energia cinética. 
Apresente todas as etapas de resolução. 
 
1 cv = 750 W 
 
148 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
5. Na figura, está representado o perfil de um troço de uma ponte, que se admite formar um arco de 
circunferência num plano vertical. As posições P e Q estão situadas num mesmo plano horizontal. 
Sobre essa ponte, desloca-se um automóvel com velocidade de módulo constante. 
 
a) Justifique a afirmação seguinte. 
A energia mecânica do sistema automóvel + Terra é igual nas posições P e Q. 
 
b) Admita que, sobre a ponte, se desloca também um camião de massa 12 vezes superior à 
massa do automóvel, com velocidade de módulo igual a metade do módulo da velocidade 
do automóvel. 
Qual das seguintes expressões relaciona corretamente a energia cinética do camião, c, camião, 
com a energia cinética do automóvel, , , enquanto se deslocam sobre a ponte? 
(A) c, camião = 24 c, 
(B) c, camião = 12 c, 
(C) c, camião = 6 
(D) c, camião = 3 
 
6. Um carrinho de brincar desloca-se sobre uma pista que pode ser montada com diferentes 
formatos. 
Considere que a pista é agora montadade um valor 
para o nível de referência. 
1.11. Relacionar o trabalho realizado pelo peso com a variação 
da energia potencial gravítica e aplicar esta relação na 
resolução de problemas. 
1.12. Definir e aplicar o conceito de energia mecânica. 
 
10 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
 Potência 
 Conservação de energia, 
dissipação de energia e 
rendimento 
 AL 1.1. Movimento num 
plano inclinado: variação 
da energia cinética e 
distância percorrida 
 AL 1.2. Movimento vertical 
de queda e ressalto de 
uma bola: transformações 
e transferências de energia 
1.13. Concluir, a partir do Teorema da Energia Cinética, que, se 
num sistema só atuarem forças conservativas, ou se 
também atuarem forças não conservativas que não 
realizem trabalho, a energia mecânica do sistema será 
constante. 
1.14. Analisar situações do quotidiano sob o ponto de vista da 
conservação da energia mecânica, identificando 
transformações de energia (energia potencial gravítica 
em energia cinética e vice-versa). 
1.15. Relacionar a variação de energia mecânica com o 
trabalho realizado pelas forças não conservativas e 
aplicar esta relação na resolução de problemas. 
1.16. Associar o trabalho das forças de atrito à diminuição de 
energia mecânica de um corpo e à energia dissipada, a 
qual se manifesta, por exemplo, no aquecimento das 
superfícies em contacto. 
1.17. Aplicar o conceito de potência na resolução de 
problemas. 
1.18. Interpretar e aplicar o significado de rendimento em 
sistemas mecânicos, relacionando a dissipação de 
energia com um rendimento inferior a 100%. 
 
Orientações e sugestões 
Num sistema mecânico apenas com movimento de translação o aluno deve indicar, sem justificar, 
que ele se pode reduzir ao estudo de uma partícula, com a massa do sistema, a que se dá o nome de 
centro de massa. Não se pretende uma definição formal de centro de massa. 
Devem ser abordadas apenas situações em que o peso de um corpo possa ser considerado 
constante, isto é, as dimensões da região em que o corpo se move devem ser muito menores do que 
o raio da Terra. 
Os contextos podem incluir situações que envolvam meios de transporte e movimentos de corpos 
(por exemplo, corpos no ar com força de resistência do ar desprezável e não desprezável, corpos 
apoiados em superfícies horizontais ou inclinadas, corpos em calhas curvilíneas ou em montanhas-
-russas, elevadores, pêndulo gravítico simples, etc.). 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 11 
Energia e fenómenos elétricos 
Este subdomínio deverá ser lecionado em cerca de 3 semanas (9 aulas). 
Conteúdos e Metas Curriculares 
Objetivo geral: Descrever circuitos elétricos a partir de grandezas elétricas; compreender a 
função de um gerador e as suas características e aplicar a conservação da energia num circuito 
elétrico tendo em conta o efeito Joule. 
Conteúdos METAS CURRICULARES 
 Grandezas elétricas: 
corrente elétrica, diferença 
de potencial elétrico e 
resistência elétrica 
 Corrente contínua e 
corrente alternada 
 Resistência de condutores 
filiformes; resistividade e 
variação da resistividade 
com a temperatura 
 Efeito Joule 
 Geradores de corrente 
contínua: força eletromotriz 
e resistência interna; curva 
característica 
 Associações em série e em 
paralelo: diferença de 
potencial elétrico e corrente 
elétrica 
 Conservação da energia em 
circuitos elétricos; potência 
elétrica 
 AL 2.1. Características de 
uma pilha 
2.1. Interpretar o significado das grandezas corrente elétrica, 
diferença de potencial elétrico (tensão elétrica) e 
resistência elétrica. 
2.2. Distinguir corrente contínua de corrente alternada. 
2.3. Interpretar a dependência da resistência elétrica de um 
condutor filiforme com a resistividade, característica do 
material que o constitui, e com as suas características 
geométricas (comprimento e área da secção reta). 
2.4. Comparar a resistividade de materiais bons condutores, 
maus condutores e semicondutores e indicar como varia 
com a temperatura, justificando, com base nessa 
dependência, exemplos de aplicação (resistências padrão 
para calibração, termístor em termómetros, etc.). 
2.5. Associar o efeito Joule à energia dissipada nos 
componentes elétricos, devido à sua resistência, e que é 
transferida para as vizinhanças através de calor, 
identificando o LED (díodo emissor de luz) como um 
componente de elevada eficiência (pequeno efeito Joule). 
2.6. Caracterizar um gerador de tensão contínua pela sua força 
eletromotriz e resistência interna, interpretando o seu 
significado, e determinar esses valores a partir da curva 
característica. 
2.7. Identificar associações de componentes elétricos em série 
e paralelo e caracterizá-las quanto às correntes elétricas 
que os percorrem e à diferença de potencial elétrico nos 
seus terminais. 
2.8. Interpretar a conservação da energia num circuito com 
gerador de tensão e condutores puramente resistivos, 
através da transferência de energia do gerador para os 
condutores, determinando diferenças de potencial 
elétrico, corrente elétrica, energias dissipadas e potência 
elétrica do gerador e do condutor. 
 
12 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Orientações e sugestões 
Os significados das grandezas corrente elétrica, em regime estacionário, e de diferença de 
potencial elétrico (tensão elétrica), abordados no ensino básico, devem ser revisitados interpretando 
as respetivas expressões matemáticas sem, contudo, estas constituírem objeto de resolução de 
exercícios. 
A dependência da resistividade dos materiais com a temperatura deve ser analisada sem recorrer 
a quaisquer expressões ou modelos teóricos, privilegiando a interpretação de informação (em texto, 
tabelas ou gráficos) e as aplicações dessa dependência. 
A abordagem das associações de resistências em série ou em paralelo, limitada ao máximo de três 
resistências, deve focar-se na análise e interpretação das diferenças de potencial elétrico e das 
correntes elétricas, sem se proceder ao cálculo de resistências equivalentes. 
Como a energia elétrica e as suas diversas aplicações são vitais na sociedade atual, na abordagem 
dos conceitos pode recorrer-se a contextos como, por exemplo, os da iluminação, aquecimento, 
alimentação de dispositivos elétricos móveis ou medição de temperaturas. 
Sublinha-se que o fenómeno resultante do movimento de cargas elétricas se denomina corrente 
elétrica e que este mesmo nome está adotado na legislação portuguesa (Decreto-Lei n.o 128/2010 de 3 
de dezembro) para a grandeza física que se mede com um amperímetro, a qual em normas anteriores 
se chamou intensidade de corrente elétrica. Os contextos em que se utiliza o termo corrente elétrica 
permitirão estabelecer a distinção entre os dois conceitos, o fenómeno e a grandeza. 
Energia, fenómenos térmicos e radiação 
Este subdomínio deverá ser lecionado em cerca de 5 semanas (15 aulas). 
Conteúdos e Metas Curriculares 
Objetivo geral: Compreender os processos e mecanismos de transferências de energia entre 
sistemas termodinâmicos, interpretando-os com base na Primeira e na Segunda Lei da 
Termodinâmica. 
Conteúdos METAS CURRICULARES 
 Sistema, fronteira e 
vizinhança; sistema 
isolado; sistema 
termodinâmico 
 Temperatura, equilíbrio 
térmico e escalas de 
temperatura 
 O calor como medida da 
energia transferida 
espontaneamente entre 
sistemas a diferentes 
temperaturas 
3.1. Distinguir sistema, fronteira e vizinhança e definir sistema 
isolado. 
3.2. Identificar um sistema termodinâmico como aquele em que 
se tem em conta a sua energia interna. 
3.3. Indicar que a temperatura é uma propriedade que determina 
se um sistema está ou não em equilíbrio térmico com outros 
e que o aumento de temperatura de um sistema implica, em 
geral, um aumento da energia cinética das suas partículas. 
3.4. Indicar que as situações de equilíbrio térmico permitem 
estabelecer escalas de temperatura, aplicando à escala de 
temperatura Celsius. 
3.5. Relacionar a escalaformando uma rampa sobre a qual o carrinho percorre 
trajetórias retilíneas no sentido descendente ou no sentido ascendente. 
Na figura, apresenta-se o esboço do gráfico que pode representar a soma 
dos trabalhos realizados pelas forças aplicadas no carrinho, W, em função 
da distância, d, percorrida pelo carrinho, à medida que este desce a 
rampa. 
Qual é o significado físico do declive da reta representada? 
Conclua, justificando, se existe conservação da energia mecânica do 
sistema carrinho + Terra quando o carrinho sobe a rampa com velocidade 
constante. 
 
7. Imagine que, numa plataforma suspensa por dois cabos, se encontrava um caixote de madeira 
com massa 50 kg. Por acidente, um dos cabos partiu-se e a plataforma ficou com uma inclinação 
de 20 com a horizontal, conforme esquematizado na figura. 
 
Devido a esse acidente, o caixote escorregou, tendo percorrido 6,0 m até ao extremo da 
plataforma. 
Admita que o atrito é desprezável. 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 149 
a) Selecione a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os 
espaços seguintes, de modo a obter uma afirmação correta. 
À medida que o caixote escorrega pela plataforma inclinada, a sua energia cinética ______, 
e a sua energia potencial gravítica ______. 
(A) aumenta ... diminui 
(B) aumenta ... aumenta 
(C) diminui ... diminui 
(D) diminui ... aumenta 
b) Determine o trabalho realizado pelo peso do caixote no seu deslocamento, desde a posição 
inicial até ao extremo da plataforma. 
8. Numa central hidroeléctrica, a água cai de uma altura de 100 m, com um caudal mássico de 
2,0 toneladas por segundo. 
Selecione a única alternativa que contém o valor que corresponde à energia transferida, por 
segundo, para as pás das turbinas, admitindo que toda a energia resultante da queda da água é 
transferida para as turbinas. 
(A) = 2,0 × 10 J 
(B) = 2,0 × 10 J 
(C) = 2,0 × 10 J 
(D) = 2,0 × 10 J 
 
9. Um rapaz empurra, com velocidade constante, um bloco de massa m, ao longo de um plano 
inclinado sem atrito, como o esquema da figura mostra. 
 
a) Selecione o diagrama que melhor representa, na situação descrita, as forças aplicadas no 
centro de massa do bloco, durante a subida, sendo a força aplicada pelo rapaz. 
 
 
150 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
b) Selecione a alternativa que permite calcular o trabalho realizado pelo peso do bloco, , na 
subida entre as posições A e B. 
(A) = cos 30° 
(B) = cos 30° 
(C) = 
(D) = 
 
c) Ao atingir a posição B, o bloco fica parado. Ao fim de certo tempo, por descuido, começa a 
deslizar ao longo do plano inclinado, com aceleração aproximadamente constante, no 
sentido de B para A. 
Selecione o gráfico que melhor traduz a energia cinética, , do bloco, em função da 
distância, d, que percorre desde a posição B até à posição A. 
 
10. Na figura encontra-se representada uma calha, inclinada, na qual estão marcados dois pontos, A 
e B, que distam 1,65 m. Junto ao ponto B foi colocada uma célula fotoelétrica, ligada a um sistema 
de aquisição de dados, de modo a medir a velocidade com que um carrinho passa nesse ponto. 
 
 
 
Admita que um carrinho, de massa 500 g, foi largado do ponto A da calha, tendo passado no 
ponto B com uma velocidade de módulo 0,980 m s . 
a) Selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta. 
No trajecto AB considerado, o trabalho realizado pelo peso do carrinho é… 
(A) positivo e a energia potencial gravítica do sistema carrinho + Terra aumenta. 
(B) positivo e a energia potencial gravítica do sistema carrinho + Terra diminui. 
(C) negativo e a energia potencial gravítica do sistema carrinho + Terra aumenta. 
(D) negativo e a energia potencial gravítica do sistema carrinho + Terra diminui. 
 
b) Calcule a intensidade da resultante das forças que atuam no carrinho durante o percurso AB. 
Apresente todas as etapas de resolução. 
 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 151 
c) Selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta. 
No ponto B, o valor da velocidade medido experimentalmente foi inferior ao valor calculado 
aplicando a lei da conservação da energia mecânica, pelo que, entre os pontos A e B, terá 
havido… 
(A) diminuição da energia cinética do carrinho. 
(B) diminuição da energia mecânica do sistema carrinho + Terra. 
(C) conservação da energia cinética do carrinho. 
(D) conservação da energia mecânica do sistema carrinho + Terra. 
 
11. Conclua, justificando, se o trabalho realizado pelo peso de um fruto que cai da árvore para o solo 
depende da forma da trajetória descrita pelo fruto. 
 
12. Num estudo de movimentos verticais, utilizou-se uma pequena bola de massa m, em duas 
situações diferentes, I e II. 
a) Na situação I, a bola é lançada verticalmente para cima, com velocidade inicial de módulo 
5,0 m s . 
Determine a altura máxima atingida pela bola, em relação ao nível do lançamento. 
 
b) Na situação II, a bola é largada, sem velocidade inicial, de uma determinada altura, 
atingindo o solo com velocidade de módulo 4,0 m s . 
Selecione a única alternativa que contém a expressão do trabalho realizado pela resultante 
das forças que atuam na bola, até esta atingir o solo, em função da sua massa, m. 
(A) = 8,0 
(B) = – 8,0 
(C) = 10 
(D) = – 10 
 
13. 
Galileu idealizou uma experiência em que previu que uma bola, largada de uma determinada 
altura ao longo de uma rampa sem atrito, rolaria exatamente até à mesma altura numa rampa 
semelhante colocada em frente da anterior, independentemente do comprimento real da trajetória. 
In Projecto Física Unidade 1, Fundação Calouste Gulbenkian, 1978, p. 78 
 
 
A experiência de Galileu está esquematizada na figura, na qual h é a altura de que é largada uma bola 
de massa 100 g, na rampa 1, e A, B e C correspondem a rampas com inclinações diferentes. 
Considere o atrito desprezável em qualquer das rampas. 
 
152 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Calcule a velocidade da bola quando atinge 
 
 da altura h, em qualquer das rampas, admitindo que a 
altura h é igual a 1,5 m. 
 
14. Numa fotografia estroboscópica, as sucessivas posições de um objecto são registadas a intervalos 
de tempo iguais. 
A figura representa uma fotografia estroboscópica do movimento de 
uma bola de ténis, de massa 57,0 g, após ressaltar no solo. 
P , P , P , P e P representam posições sucessivas da bola. Na 
posição P , a bola de ténis encontra-se a 1,00 m do solo. 
Considere o solo como nível de referência da energia potencial 
gravítica e a resistência do ar desprezável. 
a) Em qual das seguintes posições, a energia cinética da bola é 
maior? 
(A) P 
(B) P 
(C) P 
(D) P 
b) Qual é o esboço de gráfico que pode traduzir a relação entre a energia potencial gravítica do 
sistema bola + Terra, , e a altura em relação ao solo, h, da bola, durante o seu movimento 
entre o solo e a posição P ? 
 
c) Qual é o diagrama em que a resultante das forças aplicadas na bola, , na posição P , está 
representada corretamente? 
 
d) Selecione a única alternativa que permite obter uma afirmação correta. 
Admitindo que a posição P está a metade da altura de P , o trabalho realizado pela força 
gravítica entre as posições P e P é… 
(A) 2,85 × 10 J 
(B) 2,85 × 10 J 
(C) 2,85 × 10 J 
(D) 2,85 × 10 J 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 153 
e) Selecione a única alternativa que permite obter uma afirmação correta. 
A variação da energia cinética da bola, entre as posições P e P , é… 
(A) simétrica do trabalho realizado pelas forças conservativas, entre essas posições. 
(B) igual ao trabalho realizado pela força gravítica, entre essas posições. 
(C) simétrica da variação da energia mecânica, entre essas posições. 
(D) igual à variação da energia potencial gravítica, entre essas posições. 
 
f) Relacione a energia cinética da bola na posição P com a energia cinética da bola na posição 
P , fundamentando a resposta. 
 
15. As autoestradas dispõemde diversos dispositivos de segurança, como os postos SOS e as 
escapatórias destinadas à imobilização de veículos com falhas no sistema de travagem. 
Considere um automóvel que, devido a uma falha no sistema de travagem, entra numa 
escapatória com uma velocidade de módulo 25,0 m s . 
Admita que a massa do conjunto automóvel + ocupantes é 1,20 × 10 kg. 
A figura 1 representa o percurso do automóvel na escapatória, imobilizando-se aquele a uma 
altura de 4,8 m em relação à base da rampa, após ter percorrido 53,1 m. 
A figura não está à escala. 
 
a) Calcule a intensidade da resultante das forças não conservativas que atuam sobre o 
automóvel, no percurso considerado. 
Admita que essas forças se mantêm constantes e que a sua resultante tem sentido 
contrário ao do movimento. 
 
b) Considere que o automóvel entra na escapatória, nas mesmas condições. 
Selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta. 
Se a intensidade das forças dissipativas que atuam sobre o automóvel fosse maior, verificar-
-se-ia que, desde o início da escapatória até ao ponto em que o automóvel se imobiliza, a 
variação da energia... 
(A) potencial gravítica do sistema automóvel-Terra seria maior. 
(B) cinética do automóvel seria maior. 
(C) potencial gravítica do sistema automóvel-Terra seria menor. 
(D) cinética do automóvel seria menor. 
 
c) Suponha que a escapatória não tinha o perfil representado na figura 1 (situação A), mas 
tinha o perfil representado na figura 2 (situação B), e que o automóvel se imobilizava à 
mesma altura (4,8 m). 
A figura não está à escala. 
Figura 1 
154 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
 
Selecione a única opção que compara corretamente o trabalho realizado pela força gravítica 
aplicada no automóvel, desde o início da escapatória até ao ponto em que o automóvel se 
imobiliza, na situação A, , e na situação B, . 
(A) = 
(B) > 
(C)A energia cinética do objecto ao atingir o mar é a mesma, quer se despreze, ou não, 
a resistência do ar. 
(B) A energia mecânica do sistema objeto + Terra, no instante em que o objeto atinge o 
mar, é maior quando se despreza a resistência do ar do que quando não se despreza 
essa resistência. 
(C) A energia potencial do sistema objeto + Terra, no instante em que o objeto atinge o 
mar, é menor quando se despreza a resistência do ar do que quando não se 
despreza essa resistência. 
(D) A energia mecânica do sistema objeto + Terra, no instante em que o objeto atinge o 
mar, é a mesma, quer se despreze, ou não, a resistência do ar. 
 
158 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
22. A figura (que não está à escala) representa uma calha inclinada, montada sobre uma mesa. 
Uma esfera de aço, de massa 30,0 g, é abandonada na posição A, situada a uma altura de 50,0 cm 
em relação ao tampo da mesa. Depois de percorrer a calha, a esfera move-se sobre o tampo da 
mesa, entre as posições B e C, caindo seguidamente para o solo. 
Considere desprezável a força de resistência do ar e admita que a esfera pode ser representada 
pelo seu centro de massa (modelo da partícula material). 
 
Admita que a energia dissipada é desprezável no trajeto entre as posições A e C e que a esfera 
atinge a posição C com velocidade de módulo . 
a) Para que a esfera atinja a posição C com velocidade de módulo 2 , deverá ser abandonada 
numa posição situada a uma altura, em relação ao tampo da mesa, de 
(A) 100 cm. 
(B) 140 cm. 
(C) 200 cm. 
(D) 280 cm. 
 
b) Calcule a energia dissipada no trajeto entre as posições A e C, se a esfera passar na posição 
C com velocidade de módulo 2,8 m s . 
 
23. Para investigar como varia a energia cinética de um corpo com a distância percorrida sobre um 
plano inclinado, um grupo de alunos montou uma prancha flexível, de modo que uma parte 
formasse uma rampa com uma certa inclinação em relação à horizontal, como está representado 
na figura. Os alunos abandonaram um carrinho, de massa 457,0 g, em diversos pontos da rampa, 
medindo, em cada caso, a distância, d, percorrida até ao final da rampa e o valor da velocidade, 
v, com que o carrinho aí chegava. 
 
a) Em três ensaios, realizados nas mesmas condições, os alunos mediram, com um sensor, os 
valores da velocidade, v, que se encontram registados na tabela seguinte. 
 
Ensaio 
1 0,846 
2 0,853 
3 0,842 
Obtenha o resultado da medição da velocidade. 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 159 
Exprima esse resultado em função do valor mais provável e da incerteza absoluta. 
b) Na figura, está representado o gráfico da energia cinética do carrinho no final da rampa, 
para diversos valores da distância percorrida, d. 
 
O valor da velocidade, , em metro por segundo (m s ), com que o carrinho chegará ao 
final da rampa, se, sobre esta, percorrer 2,00 m, pode ser calculado pela expressão 
(A) =
 × ,
 ,
m s 
(B) =
 × ,
 ,
m s 
(C) =
 , × ,
 
m s 
(D) =
 , × ,
 
m s 
c) Os alunos repetiram a experiência, colocando uma sobrecarga sobre o carrinho. 
Em qual das figuras seguintes se encontram corretamente esboçados os gráficos da energia 
cinética do carrinho (sem e com sobrecarga) no final da rampa, em função da distância 
percorrida? 
 
 
 
160 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
24. A figura representa uma torre de queda livre que dispõe de um elevador, E, onde 
os passageiros se sentam, firmemente amarrados. O elevador, inicialmente em 
repouso, cai livremente a partir da posição A, situada a uma altura h em relação ao 
solo, até à posição B. Quando atinge a posição B, passa também a ser atuado por 
uma força de travagem constante, chegando ao solo com velocidade nula. 
Considere desprezáveis a resistência do ar e todos os atritos entre a posição A e o 
solo. 
 
a) Selecione a alternativa que compara corretamente o valor da energia potencial gravítica do 
sistema elevador / passageiros + Terra na posição B, , com o valor da energia potencial 
gravítica desse sistema na posição A, . 
(A) =
 
 
 
(B) = 3 
(C) =
 
 
(D) =
 
 
 
b) Seleccione a alternativa que completa corretamente a frase seguinte. 
O trabalho realizado pela força gravítica que atua no conjunto elevador / passageiros, 
durante o seu movimento de queda entre as posições A e B, é... 
(A) ... negativo e igual à variação da energia potencial gravítica do sistema elevador / 
passageiros + Terra. 
(B) … positivo e igual à variação da energia potencial gravítica do sistema elevador / 
passageiros + Terra. 
(C) … negativo e simétrico da variação da energia potencial gravítica do sistema elevador 
/ passageiros + Terra. 
(D) … positivo e simétrico da variação da energia potencial gravítica do sistema elevador 
/ passageiros + Terra. 
 
c) Selecione o gráfico que traduz a relação entre a energia mecânica, , e a altura em relação 
ao solo, h, do conjunto elevador / passageiros, durante o seu movimento de queda entre as 
posições A e B. 
 
 
 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 161 
25. Na figura está representado um gerador, que produz corrente elétrica sempre que se deixa cair o 
corpo C. Admita que a corrente elétrica assim produzida é utilizada para aquecer um bloco de 
prata, de massa 600 g, nas condições da figura. 
 
Considere que a temperatura do bloco de prata aumenta 0,80 oC quando o corpo C, de massa 
8,0 kg, cai 2,00 m. Calcule o rendimento do processo global de transferência de energia. 
Apresente todas as etapas de resolução. 
c (capacidade térmica mássica da prata) = 2,34 × 10 J kg °C . 
 
26. Com o objetivo de identificar factores que influenciam a intensidade da força de atrito que atua 
sobre um corpo que desliza ao longo de um plano inclinado, um grupo de alunos montou uma 
prancha, com uma certa inclinação em relação à horizontal. 
Os alunos realizaram vários ensaios nos quais abandonaram, sobre o plano inclinado, um 
paralelepípedo de madeira, tendo, em cada ensaio, efetuado as medições necessárias. 
 
a) Em algumas das medições efetuadas, usaram uma fita métrica com uma escala cuja menor 
divisão é 1 mm. 
Qual é a incerteza associada à escala dessa fita métrica? 
 
b) Numa primeira série de ensaios, os alunos abandonaram o paralelepípedo em diferentes 
pontos do plano, de modo que aquele percorresse, até ao final do plano, distâncias 
sucessivamente menores ( > > > ). 
Calcularam, para cada distância percorrida, a energia dissipada e a intensidade da força de 
atrito que atuou no paralelepípedo. 
Os valores calculados encontram-se registados na tabela seguinte. 
 
Distância percorrida Energia dissipada / J Intensidade da força 
de atrito / N 
 1,578 1,05 
 1,305 1,04 
 1,052 1,05 
 0,593 1,04 
162 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
O que pode concluir-se acerca da relação entre cada uma das grandezas calculadas e a 
distância percorrida, apenas com base nos resultados registados na tabela? 
c) Numa segunda série de ensaios, os alunos colocaram 
sobrecargas sobre o paralelepípedo e abandonaram 
esses conjuntos sempre no mesmo ponto do plano. 
Admita que os alunos abandonaram os conjuntos 
paralelepípedo + sobrecarga num ponto situado a 
uma altura de 47,00 cm em relação à base do plano, 
de modo que esses conjuntos percorressem uma distância de 125,00 cm até ao final do 
plano, como esquematizado na figura. 
Num dos ensaios, usaram um conjunto paralelepípedo + sobrecarga de massa 561,64 g, 
tendo verificado que este conjunto chegava ao final do plano com uma velocidade 
de 1,30 m s . 
Calcule a intensidade da força de atrito que atuou sobre o conjunto nesse ensaio. 
d) Os alunos colocaram sobrecargas sobre o paralelepípedo, para averiguar se a intensidade da 
força de atrito depende 
(A) da compressão exercida na rampa pelo conjunto paralelepípedo + sobrecarga. 
(B) dos materiais de que são constituídos o plano e o paralelepípedo. 
(C) da inclinação da rampa em relação à horizontal. 
(D) do coeficiente de atrito cinético do par demateriais em contacto. 
 
27. A figura (que não está à escala) ilustra uma experiência realizada numa aula de Física, na qual um 
carrinho é abandonado sobre uma calha inclinada, montada sobre uma mesa de tampo 
horizontal. 
O carrinho, abandonado na posição A, percorre a distância sobre a calha até à posição B, 
movendo-se depois, sobre o tampo da mesa, até à posição C. 
Considere desprezáveis todas as forças dissipativas e admita que o carrinho pode ser 
representado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material). 
 
a) No percurso AB, o trabalho realizado pelo peso do carrinho é __________, e a variação da 
energia mecânica do sistema carrinho + Terra é __________. 
(A) positivo … nula 
(B) positivo … positiva 
(C) nulo … nula 
(D) nulo … positiva 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 163 
28. Com o objetivo de investigar a dissipação de energia em colisões de bolas com o solo, um grupo 
de alunos realizou uma atividade laboratorial, na qual deixou cair bolas de diferentes 
elasticidades. 
Os alunos consideraram o solo como nível de referência da energia potencial gravítica. 
a) A tabela seguinte apresenta a altura máxima atingida por uma dessas bolas, após o primeiro 
ressalto no solo, em três ensaios consecutivos, nos quais a bola foi abandonada sempre de 
uma mesma altura. 
 
Ensaio Altura máxima atingida após o primeiro 
ressalto / m 
1.o 0,52 
2.o 0,52 
3.o 0,54 
 
Apresente o resultado da medição da altura máxima atingida pela bola, após o primeiro 
ressalto, em função do valor mais provável e da incerteza relativa (em percentagem). 
Apresente todas as etapas de resolução. 
b) O coeficiente de restituição, e, na colisão de uma bola com o solo pode ser calculado pela 
raiz quadrada do quociente da altura máxima atingida pela bola após um ressalto, , e 
da altura da qual a bola caiu, : 
=
 
 
 
(i) Na tabela seguinte, estão registadas as alturas máximas atingidas, em sucessivos ressaltos, 
por uma bola que foi inicialmente abandonada a 1,20 m do solo. 
 
Ressalto Altura máxima atingida após o ressalto, 
 / 
1.o 0,82 
2.o 0,56 
3.o 0,38 
4.o 0,27 
 
Para determinar o coeficiente de restituição, e, na colisão da bola com o solo, comece por 
apresentar uma tabela, na qual registe, para cada um dos ressaltos, a altura de queda, 
, e a altura máxima atingida pela bola após o ressalto, . 
Calcule o coeficiente de restituição, e, na colisão da bola com o solo, a partir da equação da 
reta que melhor se ajusta ao conjunto de valores registados nessa tabela. 
Apresente todas as etapas de resolução. 
 
164 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
(ii) Os alunos determinaram um coeficiente de restituição de 0,76 na colisão de uma bola X com 
o solo e um coeficiente de restituição de 0,65 na colisão de uma bola Y com o solo. 
Estes resultados permitem concluir que, em cada ressalto, 
(A) cerca de 76% da energia mecânica do sistema bola X + Terra é dissipada na colisão 
com o solo. 
(B) a energia mecânica inicial é menor no caso do sistema bola Y + Terra. 
(C) cerca de 35% da energia mecânica do sistema bola Y + Terra é dissipada na colisão 
com o solo. 
(D) a percentagem da energia mecânica dissipada na colisão com o solo é menor no caso 
do sistema bola X + Terra. 
29. 
Eis-nos diante desse divertimento popular chamado montanha-russa. Um carrinho, levado ao 
ponto mais alto de uma linha de carris e aí abandonado à força da gravidade, cai, subindo e 
descendo depois pela linha fantasticamente curva, dando aos que vão dentro dele todas as sensações 
violentas das súbitas mudanças de velocidade… Partindo sempre do ponto mais alto, situado, por 
exemplo, a cem metros do chão, em parte nenhuma do percurso alcança ponto mais alto do que 
aquele. 
Vamos supor que alguém descobriu como eliminar totalmente as forças dissipativas e quer 
aplicar a sua descoberta à construção de uma montanha-russa. Nessa construção, deve seguir uma 
regra muito simples: não deve haver pontos situados a uma altura superior à do ponto de partida, 
embora a linha de carris possa ter qualquer comprimento. Se o carrinho puder mover-se livremente 
até ao final da linha de carris, poderá, no seu percurso, atingir várias vezes cem metros de altura, 
mas nunca poderá ultrapassar esse valor. 
Nas montanhas-russas reais, não será assim: depois de abandonado, o carrinho nunca atingirá a 
altura do ponto de partida, devido à ação das forças dissipativas. 
A. Einstein, L. Infeld, A Evolução da Física, Lisboa, 
Livros do Brasil, pp. 43-45 (adaptado) 
 
a) Um carrinho, abandonado no ponto mais alto da linha de carris de uma montanha-russa em 
que as forças dissipativas tenham sido totalmente eliminadas, passa no ponto mais baixo 
dessa linha, situado ao nível do chão, com uma velocidade cujo módulo é 
(A) diretamente proporcional à energia mecânica inicial do sistema carrinho + Terra. 
(B) diretamente proporcional à altura do ponto de partida. 
(C) independente da massa do carrinho. 
(D) independente do módulo da aceleração gravítica local. 
b) O trabalho realizado pelo peso do carrinho, entre o ponto de partida e o final da linha de 
carris, 
(A) é independente do comprimento da linha de carris. 
(B) depende do número de vezes que o carrinho atinge o ponto mais alto. 
(C) é independente da massa do carrinho. 
(D) depende da intensidade das forças dissipativas que atuem no carrinho. 
c) Explique porque é que, nas montanhas-russas reais, «depois de abandonado, o carrinho 
nunca atingirá a altura do ponto de partida». 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 165 
30. Na figura (que não está à escala), estão representadas duas bolas, R e S, e um referencial 
unidimensional de eixo vertical, Oy, com origem no solo. A massa da bola R é superior à massa da 
bola S. 
As bolas são abandonadas simultaneamente, de uma mesma altura, h, em relação ao solo. 
Considere desprezável a resistência do ar e admita que cada uma das bolas pode ser representada 
pelo seu centro de massa (modelo da partícula material). 
 
a) As bolas R e S chegam ao solo com 
(A) a mesma velocidade e a mesma energia cinética. 
(B) a mesma velocidade e energias cinéticas diferentes. 
(C) velocidades diferentes e energias cinéticas diferentes. 
(D) velocidades diferentes e a mesma energia cinética. 
 
b) Admita que uma das bolas ressalta no solo sem que ocorra dissipação de energia mecânica. 
(i) O trabalho realizado pelo peso da bola, desde a posição em que foi abandonada até à 
posição em que atinge a altura máxima após o ressalto, é 
(A) zero, porque essas posições estão à mesma altura. 
(B) zero, porque o peso é perpendicular ao deslocamento. 
(C) positivo, porque o peso tem a direção do deslocamento. 
(D) positivo, porque essas posições estão a alturas diferentes. 
 
(ii) Desenhe, na sua folha de respostas, o(s) vetor(es) que representa(m) a(s) força(s) que 
atua(m) na bola, no seu movimento ascendente, após o ressalto no solo. 
166 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Energia, fenómenos térmicos e radiação 
 
1. Nas autoestradas, os telefones dos postos SOS são alimentados com painéis fotovoltaicos. 
Considere um painel fotovoltaico, de área 0,50 m e de rendimento médio 10%, colocado num 
local onde a potência média da radiação solar incidente é 600 W m . 
Selecione a única opção que permite calcular a potência útil desse painel, expressa em W. 
(A) (600 × 0,50 × 10) W (C) × , 
 W 
(B) × 
,
 W (D) (600 × 0,50 × 0,10) W 
2. Os satélites estão, geralmente, equipados com painéis fotovoltaicos, que produzem energia 
elétrica para o funcionamento dos sistemas de bordo. 
Considere que a intensidade média da radiação solar, ao nível da órbita de um satélite 
geoestacionário, é 1,3 × 10 W m . 
Para que a intensidade média da radiação solar incidente num painel colocado num satélite 
geoestacionário seja 1,3 × 10 W m , esse painel terá de estar orientado segundo um plano 
(A) perpendicular à direção da radiação incidente, e poderá ter uma área diferente de 1 m2. 
(B)perpendicular à direção da radiação incidente, e terá de ter uma área de 1 m2. 
(C) paralelo à direção da radiação incidente, e terá de ter uma área de 1 m2. 
(D) paralelo à direção da radiação incidente, e poderá ter uma área diferente de 1 m2. 
3. Admita que um satélite geoestacionário está equipado com um conjunto de painéis fotovoltaicos, 
adequadamente orientados, de rendimento médio 20% e de área total 12 m2. 
Determine a energia elétrica média, em quilowatt-hora (kW h), produzida por aquele conjunto de 
painéis fotovoltaicos durante um dia. 
Apresente todas as etapas de resolução. 
4. Os painéis fotovoltaicos são utilizados para produzir energia elétrica a partir da energia solar. 
Suponha que a energia solar total incidente no solo durante um ano, na localidade onde vive, é 
1,10 × 10 J m– . 
Calcule a área de painéis fotovoltaicos necessária para um gasto diário médio de eletricidade de 
21,0 kW h, se instalar na sua casa painéis com um rendimento de 25%. 
Apresente todas as etapas de resolução. 
5. Utilizou-se uma resistência de aquecimento de 200 W para aquecer uma amostra de 500 g de 
água, tendo a temperatura da amostra aumentado 27 oC. 
Considere que o rendimento do processo de aquecimento foi 70%. 
Determine o intervalo de tempo que foi necessário para o aquecimento da amostra de água. 
Apresente todas as etapas de resolução. 
 ( é á á ) = , × – ° – 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 167 
6. Os coletores solares térmicos são dispositivos que permitem aproveitar o efeito térmico da 
radiação que nos chega do Sol. 
Pretende-se instalar um sistema solar térmico com coletores orientados de modo que neles 
incida, por cada metro quadrado (m2), radiação de energia média diária de 1,0 × 10 J. O sistema, 
com um rendimento médio de 35%, destina-se a aquecer 300 kg de água. 
Calcule a área de colectores que deve ser instalada, caso se pretenda que o aumento médio diário 
da temperatura da água seja 40 oC. 
Apresente todas as etapas de resolução. 
 ( éé á áá ) = , × ° 
7. Um crescente número de pessoas procura as saunas por razões de saúde, de lazer e de bem-estar. 
a) Numa sauna, a temperatura constante, uma pessoa sentada num banco de madeira encosta-se 
a um prego de ferro mal cravado na parede. Essa pessoa tem a sensação de que o prego está 
mais quente do que a madeira, e esta está mais quente do que o ar. 
Selecione a alternativa que traduz a situação descrita. 
(A) A temperatura do prego de ferro é superior à temperatura da madeira. 
(B) O ar é melhor condutor térmico do que a madeira. 
(C) A temperatura do ar é superior à temperatura da madeira. 
(D) O ferro é melhor condutor térmico do que a madeira. 
b) Identifique o principal processo de transferência de energia, que permite o aquecimento rápido 
de todo o ar da sauna, quando se liga um aquecedor apropriado. 
8. A construção de paredes duplas, separadas por um material que promova o isolamento térmico, 
contribui para melhorar o comportamento térmico dos edifícios. 
Um material que promova um bom isolamento térmico terá 
(A) baixa capacidade térmica mássica. 
(B) elevada capacidade térmica mássica. 
(C) baixa condutividade térmica. 
(D) elevada condutividade térmica. 
9. Através das janelas de vidro simples, há transferência de energia entre o exterior e o interior de 
uma habitação, sob a forma de calor, por condução. 
Explique o facto de a condutividade térmica dos gases ser, geralmente, muito inferior à dos 
sólidos. 
10. O alumínio é um metal que tem diversas aplicações tecnológicas. 
Na tabela seguinte, estão registados os valores de algumas propriedades físicas do alumínio. 
Ponto de fusão / °C 660 
Capacidade térmica mássica (a 25 °C) / J kg °C 897 
Variação de entalpia (ou calor) de fusão / J kg 4,0 × 10 
Considere que uma barra de alumínio, de massa 700 g e, inicialmente, a 25,0 °C, é aquecida. 
 
168 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
a) Que energia é necessário fornecer à barra, para que a sua temperatura aumente de 25,0 °C para 
27,0 °C? 
(A) (2,0 × 897) J (B) (1,4 × 897) J (C) 897 
2,0
J (D) 897 
1,4
J 
b) Admita que é transferida energia para a barra de alumínio considerada a uma taxa temporal 
constante de 1,1 kW. 
Determine o tempo que a barra demora a fundir completamente, a partir do instante em que 
atinge a temperatura de 660 °C, admitindo que a totalidade da energia transferida contribui 
para o aumento da energia interna da barra. 
Apresente todas as etapas de resolução. 
11. A figura representa uma garrafa térmica, contendo 100 g de água. Quando se 
inverte a garrafa, pode considerar-se que a água cai 40 cm. Repetindo 
diversas vezes este procedimento, verifica-se um pequeno aumento da 
temperatura da água. 
a) Identifique, para a situação descrita, o principal processo de transferência 
de energia para a água. 
b) Determine o intervalo de tempo necessário para que a temperatura da 
água aumente 0,50 oC, se a garrafa térmica for invertida cerca de 30 vezes por minuto. 
Apresente todas as etapas de resolução. 
( éé á á ) = , × – ° –
12. Uma lata contendo um refrigerante foi exposta à luz solar até ficar em equilíbrio térmico com a 
sua vizinhança. 
a) Sob que forma foi transferida a energia do Sol para a lata? 
b) A lata continha 0,34 kg de um refrigerante de capacidade térmica mássica , × ° . 
Considere que a área da superfície da lata exposta à luz solar era 1,4 × 10 cm e que a 
intensidade média da radiação solar incidente era 6,0 × 10 W m . 
Verificou-se que, ao fim de 90 min de exposição, a temperatura do refrigerante tinha 
aumentado 16,5 oC. 
Determine a percentagem da energia incidente na área da superfície da lata exposta à luz 
solar que terá contribuído para o aumento da energia interna do refrigerante, no intervalo de 
tempo considerado. 
13. Numa instalação solar de aquecimento de água, a 
energia da radiação solar absorvida na superfície 
das placas do coletor é transferida sob a forma de 
calor, por meio de um fluido circulante, para a 
água contida num depósito, como se representa 
na figura. 
A variação da temperatura da água no depósito 
resultará do balanço entre a energia absorvida e 
as perdas térmicas que ocorrerem. 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 169 
Numa instalação solar de aquecimento de água para consumo doméstico, os coletores solares 
ocupam uma área total de 4,0 m2. Em condições atmosféricas adequadas, a radiação solar 
absorvida por estes coletores é, em média, 800 W / m2. 
Considere um depósito, devidamente isolado, que contém 150 kg de água. 
Verifica-se que, ao fim de 12 horas, durante as quais não se retirou água para consumo, a 
temperatura da água do depósito aumentou 30 oC. 
Calcule o rendimento associado a este sistema solar térmico. 
Apresente todas as etapas de resolução. 
 ( éé á áá ) = , – ° – 
14. Pretende-se instalar um sistema de coletores solares, com rendimento de 40%, para aquecimento 
de água, numa habitação que consome, em média, nesse aquecimento, 8,8 kW h por dia. 
Determine a área de coletores a ser instalada, admitindo que estes vão ser colocados numa 
posição em que a energia da radiação incidente na sua superfície é, em média, 3,6 × 10 J , por 
ano e por m2 de área de coletores. 
Apresente todas as etapas de resolução. 
15. Considere diversas amostras puras de líquidos, todas inicialmente a 50 oC, que sofrem um 
processo de arrefecimento até atingirem a temperatura ambiente. 
A energia cedida por cada uma dessas amostras será tanto maior quanto 
(A) menor for a massa da amostra e menor for a capacidade térmica mássica do líquido. 
(B) maior for a massa da amostra e maior for a capacidade térmica mássica do líquido. 
(C) maior for a massa da amostra e menor for a capacidade térmica mássica do líquido. 
(D) menor for a massa da amostra e maior for a capacidade térmica mássica do líquido. 
16. A capacidade térmica mássica do azeite é cerca de metade da capacidade térmica mássica da 
água. 
Se for fornecida a mesma energia a umaamostra de 200 g de azeite e a uma amostra de 100 g de 
água, a variação de temperatura da amostra de azeite será, aproximadamente, 
(A) igual à variação de temperatura da amostra de água. 
(B) o dobro da variação de temperatura da amostra de água. 
(C) metade da variação de temperatura da amostra de água. 
(D) um quarto da variação de temperatura da amostra de água. 
17. Considere duas amostras de água, A e B, de massas respetivamente iguais a e a 2 , às 
quais foi fornecida a mesma quantidade de energia. 
Selecione a única alternativa que permite obter uma afirmação correta. 
Sendo e B as variações de temperatura sofridas pelas amostras A e B, será igual a... 
(A) 2 (B) (C) 2 (D) 
 A 
 
170 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
18. , do bloco de chumbo, de 
massa 3,2 kg, em função da energia, E, que lhe é fornecida. 
E // J // °C 
8,0 × 102 2,05 
1,6 × 103 3,85 
2,4 × 103 5,85 
3,2 × 103 7,95 
4,0 × 103 9,85 
Determine a capacidade térmica mássica do chumbo. 
Comece por apresentar a equação da reta que melhor se ajusta ao conjunto de valores 
apresentados na tabela, referente ao gráfico da elevação de temperatura do bloco de chumbo, 
em função da energia que lhe é fornecida (utilize a calculadora gráfica). 
19. A figura representa o gráfico teórico que traduz o modo como varia a temperatura, , de uma 
amostra de água, inicialmente em fase sólida, em função da energia fornecida, E, à pressão de 1 atm. 
 
Indique, justificando com base no gráfico, em que fase (sólida ou líquida) a água apresenta maior 
capacidade térmica mássica. 
20. A tabela seguinte apresenta os valores da energia que foi necessário fornecer a diversas amostras 
de água na fase sólida, à temperatura de fusão e a pressão constante, para que elas fundissem 
completamente. 
MMassa das amostras / kg EEnergia fornecida / J 
0,552 1,74 × 105 
0,719 2,64 × 105 
1,250 4,28 × 105 
1,461 4,85 × 105 
1,792 6,16 × 105 
O gráfico da energia fornecida às amostras de água, em função da massa dessas amostras, 
permite determinar a energia necessária à fusão de uma unidade de massa de água. 
Obtenha o valor dessa energia, expresso em J kg– , a partir da equação da reta que melhor se 
ajusta ao conjunto de valores apresentado na tabela. 
Utilize a calculadora gráfica. 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 171 
Apresente o resultado com três algarismos significativos. 
21. Para determinar a capacidade térmica mássica do alumínio, formaram-
-se três grupos de alunos, tendo cada grupo trabalhado com um bloco 
de alumínio com 500 g de massa, colocado numa caixa isoladora 
(figura). 
Cada bloco tem duas cavidades, numa das quais se colocou um 
termómetro, e na outra uma resistência elétrica de 60 W de 
potência, ligada a uma fonte de alimentação. 
Cada grupo mediu a temperatura inicial do bloco, . Após a 
fonte de alimentação ter estado ligada durante 60,0 s, cada grupo 
mediu a temperatura final do bloco, . Os valores medidos 
estão registados na tabela. 
Admita que toda a energia fornecida pela resistência elétrica é 
transferida para o bloco de alumínio. 
Com base nos dados da tabela, calcule o valor mais provável da capacidade térmica mássica do 
alumínio. 
Apresente todas as etapas de resolução. 
GGrupo / ° / ° 
11 16,5 24,6 
22 17,0 24,9 
33 16,8 25,0 
22. O gráfico T, de uma amostra de água contida numa 
cafeteira elétrica, em função da energia, E, que lhe é fornecida. 
 
Sabendo que essa amostra tem uma massa m e uma capacidade térmica mássica c, selecione a 
alternativa que contém a expressão que traduz o declive da reta representada na figura. 
(A) 
 
(B) mc 
(C) 
 
(D) 
 
 
172 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
23. Os conceitos de calor e de temperatura estão interrelacionados e, por isso, muitas vezes são 
confundidos. 
Considere três esferas metálicas de tamanho aproximadamente igual, sendo uma de ferro, outra 
de cobre e outra de prata. 
Na tabela da esquerda está registada a massa de cada uma das esferas, enquanto na tabela da 
direita está registada a capacidade térmica mássica do material que constitui cada uma das 
esferas. 
 Massa / g Capacidade térmica 
mássica / J kg–1 oC–1 
Esfera de ferro 30,0 Ferro 444 
Esfera de cobre 40,0 Cobre 385 
Esfera de prata 50,0 Prata 129 
a) Explicite o significado da expressão: «A capacidade térmica mássica do ferro é 444 J kg– °C– ». 
b) As três esferas estão em equilíbrio térmico à temperatura ambiente. 
Pretende-se que a temperatura de cada uma delas se eleve 20 oC. 
Indique, justificando, a qual delas se terá de fornecer mais energia. 
24. Um grupo de alunos reproduziu a experiência de Joule, utilizando o dispositivo esquematizado na 
figura. 
 
Os alunos colocaram 0,50 kg de água no vaso de cobre, montaram as roldanas, colocaram os fios 
que passam nas golas das roldanas e suspenderam massas marcadas nas extremidades desses 
fios. 
Introduziram um termómetro digital num dos orifícios da tampa do vaso de cobre e ligaram o 
eixo vertical ao sistema de pás rotativas. 
Rodando a manivela, elevaram as massas a uma determinada altura. Soltando a manivela, as 
massas caíram, fazendo rodar o sistema de pás mergulhado na água, o que provocou o 
aquecimento desta. 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 173 
Após repetirem este procedimento várias vezes, verificaram que, para um trabalho realizado 
pelas massas suspensas de 7,2 × 10 J, a temperatura da água aumentou 0,29 oC. 
a) Por que motivo o vaso de cobre utilizado na experiência foi revestido com cortiça? 
b) Indique a incerteza de leitura associada à medição da temperatura com o termómetro 
utilizado pelos alunos. 
c) Calcule o erro relativo, em percentagem, do valor da capacidade térmica mássica da água que 
pode ser determinado a partir dos resultados experimentais. 
Apresente todas as etapas de resolução. 
 ( é á áá ) = , × ° 
25. Os metais, como por exemplo o cobre, são, em geral, bons 
condutores térmicos e elétricos. 
, de 
duas esferas de cobre A e B, em função da energia, E, 
fornecida a cada esfera. 
Selecione a única alternativa que traduz a relação correta 
entre as massas das duas esferas, mA e mB, respetivamente. 
(A) = 2 
(B) =
 
 
 
(C) = 3 
(D) =
 
 
 
26. Uma resistência térmica de cobre de 500 W foi introduzida num recipiente com 500 g de água a 
20 oC. 
a) Determine o intervalo de tempo durante o qual a resistência deve estar ligada, para que a 
temperatura final da água seja 90 oC, considerando que toda a energia fornecida pela 
resistência é absorvida pela água. 
Apresente todas as etapas de resolução. 
 ( é á áá ) = , × – ° – 
b) Selecione a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os 
espaços seguintes, de modo a obter uma afirmação correta. 
A transferência de energia entre a resistência térmica e a água processa-se essencialmente por 
______, sendo a energia transferida sob a forma de ______. 
(A) condução ... radiação 
(B) convecção ... calor 
(C) convecção ... radiação 
(D) condução ... calor 
 
174 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
27. O conhecimento de propriedades físicas, como a capacidade térmica mássica e a condutividade 
térmica, é fundamental quando se analisam situações que envolvem transferências de energia 
sob a forma de calor. 
Numa fábrica, pretende-se escolher um material adequado ao fabrico de um recipiente que, 
quando colocado sobre uma chama, permita aquecer, rapidamente, um líquido nele contido. 
a) Tendo em conta a situação descrita, selecione a alternativa que completa corretamente a 
frase seguinte. 
Para fabricar esse recipiente, deve escolher-se um material que tenha... 
(A) ... elevada capacidade térmica mássica e elevada condutividade térmica. 
(B) ... elevada capacidade térmica mássica e baixa condutividade térmica. 
(C) ... baixa capacidade térmica mássica e elevada condutividade térmica. 
(D) ... baixa capacidade térmica mássica e baixa condutividade térmica.b) Para escolher o material a utilizar, realizaram-se diversos ensaios, usando blocos de diversos 
materiais, de massa 1,30 kg, e uma fonte de aquecimento que fornecia, a cada um desses 
blocos, 2,50 × 10 J em cada minuto. 
O gráfico representa o modo 
como variou a temperatura de um 
desses blocos, em função do 
tempo de aquecimento. 
Calcule a capacidade térmica 
mássica do material constituinte 
desse bloco. 
Apresente todas as etapas de 
resolução. 
 
28. Quando se fornece energia a uma substância, mantendo-se a pressão constante, nem sempre há 
aumento de temperatura. Observe o gráfico, que representa como varia a temperatura de uma 
amostra de água de massa, m, em kg, com a energia, E, que lhe é transferida, à pressão de 1 atm. 
 = 4200 J kg– K– 
= 3,34 × 10 J kg– 
= 2100 J kg– K– 
= 2,26 × 10 J kg– 
 
 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 175 
a) Justifique, com base no gráfico, a afirmação seguinte. 
«Fornecendo a mesma energia a massas iguais de água líquida e de gelo, verifica-se que o 
aumento de temperatura é maior no gelo.» 
b) Selecione a alternativa correta. 
(A) A energia recebida pela água na fase sólida (A B) pode ser calculada pela expressão 
= 3,34 × 10 × × J. 
(B) A energia recebida pela água durante a ebulição (D E) pode ser calculada pela 
expressão = 2,26 × 10 × × 100 J. 
(C) A energia recebida pela água na fase líquida (C D) pode ser calculada pela expressão 
= 4200 × × 100 J. 
(D) A energia recebida pela água durante a fusão (B C) pode ser calculada pela expressão 
= 2100 × × 100 J. 
29. Considere uma amostra de um metal que se encontra à temperatura de fusão desse metal e a 
pressão constante. 
Se se pretender calcular a energia necessária para fundir completamente a amostra, as grandezas 
que devem ser conhecidas são 
(A) a temperatura de fusão do metal e a capacidade térmica mássica do metal. 
(B) a temperatura de fusão do metal e a variação de entalpia (ou calor) de fusão do metal. 
(C) a massa da amostra e a temperatura de fusão do metal. 
(D) a massa da amostra e a variação de entalpia (ou calor) de fusão do metal. 
30. Com o objetivo de determinar a capacidade térmica 
mássica do cobre e do alumínio, um grupo de alunos 
utilizou sucessivamente blocos calorimétricos desses 
metais, numa montagem semelhante à representada na 
figura. 
Os alunos começaram por introduzir um sensor de 
temperatura, ligado a um sistema de aquisição de dados, 
num dos orifícios de um desses blocos calorimétricos e 
uma resistência de aquecimento no outro orifício. Tiveram, 
ainda, o cuidado de proceder de modo a otimizar o 
contacto térmico do bloco, quer com o sensor, quer com a 
resistência, e a minimizar a taxa de dissipação de energia 
do bloco. Seguidamente, os alunos montaram um circuito 
elétrico, ligando a resistência de aquecimento a uma fonte 
de alimentação, a um voltímetro, a um amperímetro e a 
um interruptor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
176 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
a) Qual dos esquemas seguintes pode representar o circuito elétrico montado pelos alunos? 
 
b) Os alunos ligaram o interruptor do circuito elétrico e iniciaram, simultaneamente, o registo da 
temperatura do bloco de cobre em função do tempo. 
 Identifique uma das grandezas que os alunos tiveram de medir para calcularem a potência 
dissipada pela resistência de aquecimento. 
 A potência dissipada pela resistência de aquecimento na experiência realizada foi 1,58 W. 
A figura apresenta o gráfico da temperatura do bloco de cobre, de massa 1,00 kg, em 
função do tempo. 
 
Determine, a partir dos resultados da experiência, o valor da capacidade térmica mássica do 
cobre. 
Apresente todas as etapas de resolução. 
 
c) Seguidamente, os alunos repetiram a 
experiência, nas mesmas condições, 
substituindo apenas o bloco de cobre por 
outro de alumínio, aproximadamente com 
a mesma massa. 
A figura apresenta o esboço dos gráficos da 
temperatura de cada um dos blocos, em 
função do tempo. 
Conclua, justificando, qual dos dois metais, 
cobre ou alumínio, terá maior capacidade 
térmica mássica. 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 177 
31. Com o objetivo de estabelecer o balanço energético de um sistema gelo + água líquida, um grupo 
de alunos realizou uma experiência, na qual adicionou 30,0 g de gelo fragmentado, à 
temperatura de 0,0 oC, a 260,0 g de água líquida, a 20,0 oC. 
Os alunos consultaram tabelas de constantes físicas e registaram os seguintes valores: 
 (capacidade térmica mássica da água líquida) = 4,18 × 10 J kg °C 
 (variação de entalpia (ou calor) de fusão do gelo) = 3,34 × 10 J kg 
a) Identifique a fonte e o recetor, quando se inicia o processo de transferência de energia que 
ocorre no interior do sistema considerado. 
b) Qual das expressões seguintes permite calcular a energia, em joules (J), necessária para fundir 
completamente o gelo? 
(A) (30,0 × 3,34 × 10 ) J 
(B) , × 
 ,
 J 
(C) (0,0300 × 3,34 × 10 ) J 
(D) , × 
 ,
 J 
c) Em que lei se baseia o estabelecimento do balanço energético do sistema? 
d) Os alunos calcularam a energia recebida pelo gelo, desde que este foi adicionado à água 
líquida até toda a mistura ter ficado à mesma temperatura de 11,0 oC, tendo obtido 
1,140 × 10 J. 
Calcularam também a energia cedida pela água líquida, inicialmente a 20,0 oC, no mesmo 
intervalo de tempo. Com base nos resultados obtidos, concluíram que, naquele intervalo de 
tempo, tinha ocorrido transferência de energia entre o sistema considerado e o exterior. 
Conclua, justificando, em que sentido terá ocorrido aquela transferência de energia. 
Apresente todas as etapas de resolução. 
 
178 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Notas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 179 
Guiões de recursos multimédia 
O é uma ferramenta inovadora que possibilita, em sala de aula, a fácil exploração 
do projeto Novo 10 F através das novas tecnologias. Permite o acesso a um vasto conjunto de 
conteúdos multimédia associados ao manual: 
 Simuladores 
 Animações 
 Animações laboratoriais 
 Animações de resolução de exercícios 
 Apresentações PowerPoint® 
 Vídeos temáticos 
 Atividades 
 Testes interativos 
Grelhas de avaliação em formato editável
 Imagens e soluções projetáveis 
 Links internet 
 Simulador de testes 
 
180 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Simuladores 
Descrição geral 
Os simuladores do Novo 10 F facilitam a exposição de conteúdos de mais difícil compreensão para 
os alunos. São constituídos por três secções: 
 
 
Os professores adotantes do Novo 10 F terão ao seu dispor os seguintes simuladores, assim como 
os respetivos guias e fichas de exploração: 
 Trabalho de uma força 
 Trabalho do peso – disponível na versão de demonstração 
 Conservação da energia mecânica 
 Resistência elétrica de um condutor 
 Associações de componentes elétricos em série e em paralelo 
 Capacidade térmica mássica 
 Variação de energia interna de um sistema 
 
Introdução teórica 
Contextualiza e expõe 
os conteúdos. 
Simulador 
Permite relacionar 
grandezas e explorar as 
suas variações num 
determinado sistema. 
Atividades 
Permitem consolidar e 
testar os conceitos 
abordados no recurso. 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 181 
Guia de exploração do recurso «Simulador – Trabalho do peso» Pág. 21 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Metas 
curriculares 
Energia e a sua conservação 
Energia e movimentos 
1.7 Identificar trabalho como uma medida da energia transferida entre sistemas por 
ação de forças e calcular o trabalho realizado por uma força constante em 
movimentos retilíneos, qualquer que seja a direção dessa força, indicando 
quando é máximo. 
Sugestões 
de exploração 
por secção 
1.a Secção – Introdução teórica 
 Apresentação do peso como uma força e sua definição. 
 Dedução das expressões matemáticas que permitem calcular o trabalho do 
peso numplano inclinado. 
 Classificação do trabalho do peso em potente ou resistente. 
2.a Secção – Simulador 
É possível: 
 Analisar as forças aplicadas num corpo que desce um plano inclinado. 
 Alterar os valores das variáveis de que depende o trabalho do peso e analisar 
os seus efeitos no valor do trabalho. 
 Analisar os valores do trabalho do peso obtidos num gráfico e relacionar com 
os valores da massa do corpo, da inclinação do plano inclinado, do 
deslocamento e da altura. 
3.a Secção – Atividades 
 Permitem verificar os conhecimentos adquiridos pelos alunos. 
Possíveis 
modalidades 
de aplicação 
 Projetar o recurso didático e fazer uso da Introdução teórica (secção 1), para 
apresentar o subcapítulo 1.1.4 Trabalho do peso. 
 Questionar os alunos e confrontar as suas respostas com os resultados obtidos 
através da interação com o simulador. 
 Pedir aos alunos que resolvam as Atividades (Secção 3), projetando-as para a 
turma. Alternativamente, pedir aos alunos que resolvam as Atividades como 
trabalho de casa. 
 Caso disponha de um computador para cada aluno ou grupo de alunos, aceder 
à plataforma para disponibilizar o recurso didático e a 
respetiva ficha de exploração. 
182 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Informações/Indicações operacionais Print do recurso multimédia 
1. Clicar na 2.a secção do recurso (Simulador: 
trabalho do peso) para ter acesso ao simulador. 
 
 
2. Clicar em e arrastar para alterar a inclinação 
do plano inclinado, a altura do plano inclinado e o 
deslocamento do corpo. 
No canto inferior esquerdo pode verificar o 
ângulo de inclinação da rampa. 
 
 
3. Clicar no botão assinalado e arrastar, para fazer 
variar a massa do corpo. 
 
 
 
 
4. Pode optar por visualizar/ocultar as componentes 
do peso e/ou a força de atrito. 
 
 
 
 
 
5. Depois de escolhidas todas as opções, clique no 
botão Play para simular o movimento do corpo. 
Surgirá um painel lateral com o valor do trabalho 
do peso (caso tenha optado por visualizar as 
componentes do peso e da força de atrito, 
também irá conseguir visualizar o trabalho da 
força resultante e da força de atrito). 
 
6. Para fechar o painel e reiniciar o simulador, clique 
no botão .. 
 
 
 
 
Nome ________________________________________________ N.o ______________ Turma ________________ 10.o Ano 
Ficha de exploração do simulador 
Trabalho do peso 
 ..
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 183 
 
Com a ajuda do simulador, responda às questões. 
1. Simule o movimento descendente de um corpo com as seguintes características: 
 
Massa do corpo: m = 6,1 kg 
Altura da rampa: h = 0,9 m 
 
1.1 Registe o ângulo de inclinação da rampa e o deslocamento do corpo. 
1.2 Indique o seno do ângulo de inclinação da rampa. 
2. Altere a massa do corpo e a altura da rampa para: 
Massa do corpo: m = 1,0 kg 
Altura da rampa: h = 0,15 m 
Atrito desprezável 
2.1 Depois de fixar a massa do corpo, clique no botão play e registe o valor do trabalho do peso. 
2.2 Altere a massa do corpo para m = 5,1 kg e mantenha as restantes condições. Clique em play e 
registe o valor do trabalho do peso. 
Como variou o trabalho do peso com a massa do corpo? 
2.3 Mantenha a massa do corpo e altere a altura da rampa para 0,7 m. Clique em play e registe o valor 
do trabalho do peso. Como variou o trabalho do peso com a variação da altura da rampa? 
2.4 Apresente uma expressão matemática que se ajuste ao comportamento observado. 
3. Altere as características da rampa e a massa do corpo para: 
Massa do corpo: m = 10,0 kg 
Altura da rampa: h = 0,95 m
Ângulo de inclinação: = 22° 
Atrito desprezável 
3.1 Registe o valor do trabalho do peso. 
3.2 Altere apenas a inclinação da rampa para 30° e registe o valor do trabalho do peso. 
3.3 Altere novamente a inclinação da rampa para 40° e registe o valor do trabalho do peso. 
3.4 Como variou o trabalho do peso com a alteração da inclinação da rampa? 
3.5 Que relação se pode estabelecer entre o trabalho do peso e a altura? 
3.6 Determine o trabalho do peso recorrendo à definição de trabalho de uma força e compare com o 
valor obtido. 
3.7 Determine o valor do trabalho recorrendo à expressão = . O que pode concluir? 
 
 
 
184 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Animações 
Descrição geral 
O recurso permite ao professor expor o conteúdo, consolidar e verificar conhecimentos. 
Sempre que pertinente, são privilegiados os cenários em 3D que permitem ao aluno visualizar 
conceitos complexos e relacioná-los com fenómenos do dia a dia. 
Sempre que oportuno, as Animações são interativas, permitindo ao professor uma maior 
liberdade de exploração. De um modo geral, apresentam a seguinte estrutura: 
 
Os professores que adotem o Novo 10 F terão ao seu dispor, em , as seguintes 
animações, assim como os respetivos guias e fichas de exploração detalhados: 
 Tipos fundamentais de energia 
 Centro de massa 
 Forças conservativas e não conservativas – disponível na versão de demonstração 
 Potência e rendimento – disponível na versão de demonstração 
 Grandezas elétricas: diferença de potencial elétrico e corrente elétrica 
 Efeito Joule 
 Temperatura e equilíbrio térmico 
 Transferências de energia por calor 
 Emissão e absorção de radiação 
 Condução e convecção 
 
Animação 
Contextualiza o tema. 
Expõe os pontos chave 
do conteúdo. 
Secção interativa 
Permite explorar 
algumas grandezas 
de modo mais simples 
do que os simuladores. 
Atividades 
Consolidam e testam os 
conceitos aprendidos 
no recurso. 
Todos os exercícios 
seguem a tipologia 
de Exame Nacional. 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 185 
Guia de exploração do recurso «Animação – Forças conservativas e não conservativas» Pág. 28 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Metas 
curriculares 
Energia e movimentos 
Forças conservativas e não conservativas 
1.9 Definir forças conservativas e forças não conservativas, identificando o peso 
como uma força conservativa. 
1.10 Aplicar o conceito de energia potencial gravítica ao sistema em interação 
corpo-Terra, a partir de um valor para o nível de referência. 
1.11 Relacionar o trabalho realizado pelo peso com a variação da energia potencial 
gravítica e aplicar esta relação na resolução de problemas. 
Sugestões 
de exploração 
por secção 
1.a Secção – Secção interativa 
 Verificar que o trabalho realizado pelo peso é o mesmo ao longo das duas 
trajetórias com o mesmo ponto inicial e final. 
Verificar que o trabalho do peso é nulo num percurso fechado.
 Verificar que o peso é uma força conservativa. 
2.a Secção – Atividades 
 Verificar os conhecimentos adquiridos. 
Possíveis 
modalidades de 
aplicação 
 Projetar o recurso e explorar os exemplos da secção 1 com os alunos. 
 Caso disponha de um computador para cada aluno ou grupo de alunos, aceder à 
plataforma para disponibilizar o recurso didático e a respetiva 
ficha de exploração. 
 Resolver as atividades propostas como modo de consolidar os conteúdos 
abordados. 
 
186 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Informações/Indicações operacionais Print do recurso multimédia 
1. Clicar na 1.a secção do recurso para ter acesso à 
animação interativa. É possível escolher entre 
Torre de queda livre e Roda gigante para 
determinar o trabalho do peso e a variação da 
energia cinética. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Na Torre de queda livre, selecionar a situação que 
se pretende analisar - subida ou descida do 
elevador da torre. Analisar o cálculo do trabalho 
do peso e da variação da energia potencial. 
 
 
 
 
 
3. Na Roda gigante, selecionar a posição até onde se 
pretende que a cabine se desloque. Analisar o 
cálculo do trabalho do peso e da variação da 
energia potencial. 
 
 
 
 
 
 
 
Nome ________________________________________________ N.o _____________ Turma _________________ 10.o Ano 
Ficha de exploração da animação
Forças conservativas e não conservativas 
Editávele fotocopiável © Texto | Novo 10 F 187 
Com a ajuda da animação, responda às questões. 
 
1. As torres de queda livre são uma das atrações mais procuradas nos parques de diversões. O veículo que 
transporta as pessoas chega a pesar mais de 25 toneladas, atingindo velocidades de 115 km/h durante 
a queda livre. Uma das mais conhecidas chama-se Gyro Drop. 
1.1 Clique no botão Subida e observe a animação. Determine o trabalho do peso do elevador durante a 
subida. Classifique o trabalho em potente ou resistente e justifique o sinal do trabalho. 
1.2 Clique no botão Descida e observe a animação. Determine o trabalho do peso do elevador durante 
a descida. Classifique o trabalho em potente ou resistente e justifique o sinal do trabalho. 
1.3 Determine o trabalho do peso no percurso que corresponde à subida e a respetiva descida em 
queda livre do elevador. 
 
 
2. As rodas gigantes são outro dos mais conhecidos e antigos divertimentos de feiras de diversões e ainda 
hoje desempenham um papel de destaque como atração turística em muitos locais. A primeira roda 
gigante data de 1893 e foi construída em Chicago, mas um dos exemplos mais conhecidos é europeu: 
trata-se do London Eye, em Londres. 
2.1 Clique no ponto C e observe a animação. Determine o trabalho do peso da cabina durante a subida. 
2.2 Clique no ponto A e observe a animação. Determine o trabalho do peso da cabina na trajetória 
descendente. 
2.3 Determine o trabalho do peso no percurso A C A. 
 
 
 
188 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Guia de exploração do recurso «Animação – Potência e rendimento» Pág. 37 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Metas 
curriculares 
Energia e sua conservação 
Energia e movimentos 
1.17 Aplicar o conceito de potência na resolução de problemas.
1.18 Interpretar e aplicar o significado de rendimento em sistemas mecânicos, 
relacionando a dissipação de energia com um rendimento inferior a 100%. 
Sugestões 
de exploração 
por secção 
1.a Secção – Secção interativa 
 Verificar através do exemplo apresentado que grande parte da energia 
fornecida a um sistema é dissipada. 
 Comparar o rendimento de diversas máquinas/sistemas. 
 Verificar que o rendimento de uma máquina é sempre inferior a 100%. 
 Determinar o rendimento de uma máquina. 
 Determinar a potência útil e dissipada por uma máquina. 
 Relacionar energia, potência e rendimento. 
2.a Secção – Atividades 
 Verificar os conhecimentos adquiridos. 
Possíveis 
modalidades de 
aplicação 
 Projetar o recurso e explorar os exemplos da secção 1 com os alunos. 
 Elaborar um conjunto de questões sobre rendimento, potência e energia, 
utilizando os exemplos apresentados. 
 Caso disponha de um computador para cada aluno ou grupo de alunos, aceder à 
plataforma para disponibilizar o recurso didático e a respetiva 
ficha de exploração. 
 Pedir aos alunos que resolvam as atividades propostas como meio de consolidar 
os conteúdos abordados. 
 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 189 
Informações/Indicações operacionais Print do recurso multimédia 
1. Clicar nas 1.a e 2.a secções do recurso para ter 
acesso à animação interativa. É possível escolher 
entre Carro, Esquentador e Painel fotovoltaico 
para analisar o rendimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Clicar nos pontos interativos e analisar a informação 
apresentada. 
 
 
 
 
 
Nome ________________________________________________ N.o _____________ Turma _________________ 10.o Ano 
Ficha de exploração da animação 
Potência e rendimento 
190 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Com a ajuda da animação, responda às questões. 
 
1. Clique no botão que diz «Potência e rendimento» e explore o exemplo do Carro – Motor de gasolina. 
Clique no ponto interativo Motor. 
1.1 Qual é o processo mais eficiente? Justifique. 
1.2 Determine a energia dissipada pelo processo menos eficiente, admitindo que o carro tem uma 
potência de 120 cv. Considere 1 745 W. 
1.3 Determine o rendimento do carro, admitindo que o motor era o único sistema onde ocorria 
dissipação de energia. 
Nota: Se tiver dúvidas sobre a forma de calcular o rendimento de uma máquina, clique sobre o 
«rendimento do carro». 
 
 
2. Explore o exemplo do esquentador. 
2.1 Calcule os valores de energia útil e energia dissipada pelo esquentador durante 30 minutos de 
funcionamento. 
 
3. Explore o exemplo do painel fotovoltaico. 
3.1 Calcule a potência fornecida ao painel fotovoltaico. 
3.2 Calcule os valores de energia útil durante 1 hora de funcionamento. 
 
 
 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 191 
Animações laboratoriais 
Descrição geral 
Para as atividades laboratoriais obrigatórias, previstas no programa da disciplina, foram realizadas 
animações em cenário 3D em concordância com as imagens apresentadas no manual. Nestas 
animações, as diferentes etapas do procedimento são acionadas pelo utilizador, dando maior 
liberdade de exploração ao professor. 
Todas as animações laboratoriais são acompanhadas da respetiva folha de cálculo, para registo e 
tratamento dos resultados experimentais, com as tabelas, gráficos, cálculo automático de grandezas 
e erros associados. 
A estrutura das animações laboratoriais é a seguinte: 
 
 
 
Os professores que adotem o Novo 10 F terão ao seu dispor, em , as seguintes 
animações laboratoriais, assim como os respetivos guias de exploração dos recursos: 
 AL 1.1 Movimento num plano inclinado: variação da energia cinética e distância percorrida – 
disponível na versão de demonstração 
 AL 1.2 Movimento vertical de queda e ressalto de uma bola: transformações e transferências 
de energia 
 AL 2.1 Características de uma pilha 
 AL 3.1 Radiação e potência elétrica de um painel fotovoltaico 
 AL 3.2 Capacidade térmica mássica 
 AL 3.3 Balanço energético num sistema termodinâmico 
 
Animação 
laboratorial 
Material e etapas do 
procedimento. 
Animação com a 
execução das etapas. 
Análise de 
resultados 
Tabela com os 
resultados e 
gráfico 
correspondente. 
Atividades 
Atividades de 
consolidação 
/discussão dos 
resultados. 
192 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Guia de exploração do recurso «Animação laboratorial – Movimento num plano inclinado» Pág. 49 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Objetivos gerais 
e objetivos 
específicos 
Energia e sua conservação 
Energia e movimentos 
Estabelecer a relação entre variação de energia cinética e distância percorrida num 
plano inclinado e utilizar processos de medição e de tratamento estatístico de dados. 
1. Identificar medições diretas e indiretas. 
2. Realizar medições diretas usando balanças, escalas métricas e cronómetros digitais. 
3. Indicar valores de medições diretas para uma única medição (massa, comprimento) e 
para um conjunto de medições efetuadas nas mesmas condições (intervalos de tempo). 
4. Determinar o desvio percentual (incerteza relativa em percentagem) associado à 
medição de um intervalo de tempo. 
5. Medir velocidades e energias cinéticas. 
6. Construir o gráfico da variação da energia cinética em função da distância 
percorrida sobre uma rampa e concluir que a variação da energia cinética é tanto 
maior quanto maior for a distância percorrida. 
Sugestões 
de exploração 
por secção 
1.a Secção – Animação do procedimento experimental 
 Visualizar o material necessário para a realização da AL. 
 Visualizar o procedimento da experiência. 
 Visualizar a incerteza absoluta de leitura. 
 Visualizar destaques importantes para a correta realização da experiência e 
manuseamento dos equipamentos. 
2.a Secção – Tratamento de dados 
 Visualizar um exemplo do tratamento de dados 
 Visualizar o gráfico da variação da energia cinética em função da distância 
percorrida. 
3.a Secção – Atividades 
 Consolidar os conhecimentos adquiridos. 
 Avaliar o grau de compreensão dos alunos. 
Possíveis 
modalidades 
de aplicação 
 Projetar o recurso e explorar a simulação da experiência juntamente com os 
alunos, antes da realização damesma. O procedimento animado permitirá 
evidenciar alguns aspetos relevantes para a execução da atividade laboratorial. 
 Poderá fazer uso dos destaques para evitar possíveis erros durante a realização 
da experiência. 
 Utilizar a secção 2 da Animação laboratorial para mostrar ao aluno o tratamento 
de dados que terá de fazer. 
 Utilizar as Atividades finais como discussão dos resultados. Esta análise poderá 
ser feita individualmente ou em grupo. 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 193 
Animações de resolução de exercícios 
Descrição geral 
Para auxiliar os alunos na resolução de exercícios apresentam-se resoluções passo a passo de 
exercícios adaptados de exame ou com a tipologia de exame. 
 
Os professores que adotem o Novo 10 F terão ao seu dispor, em , as seguintes 
animações de resolução de exercícios, assim como os respetivos guias de exploração dos recursos: 
 Cálculo da energia cinética 
 Cálculo do trabalho de uma força 
 Cálculo do trabalho do peso – disponível na versão de demonstração 
 Cálculo do trabalho da resultante das forças através do Teorema da Energia Cinética 
 Cálculo da energia mecânica de um sistema 
 Cálculo da potência e do rendimento em sistemas mecânicos – disponível na versão de 
demonstração 
 Cálculo da incerteza absoluta e da incerteza relativa 
 Cálculo da força eletromotriz e da resistência interna a partir da curva característica 
 Cálculo das grandezas elétricas de um gerador e de um condutor 
 Cálculo da irradiância 
 Cálculo da capacidade térmica mássica 
 Cálculo da variação de energia interna de um sistema 
 Cálculo do balanço energético de um sistema 
 
 
Enunciado 
Apresentação do 
enunciado do exercício. 
Preparação da 
resolução 
Análise do enunciado e 
seleção dos dados úteis 
para a resolução do 
exercício. 
Resolução 
 Animação interativa 
com a resolução do 
exercício. 
194 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Guia de exploração do recurso «Animação de resolução de exercícios - Cálculo do 
trabalho do peso» 
Pág. 22 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Metas 
curriculares 
Energia e sua conservação 
Energia e movimentos 
1.7 Identificar trabalho como uma medida da energia transferida entre sistemas por 
ação de forças e calcular o trabalho realizado por uma força constante em 
movimentos retilíneos, qualquer que seja a direção dessa força, indicando 
quando é máximo. 
Sugestões 
de exploração 
por secção 
1.a Secção – Enunciado 
 Apresentação e análise conjunta do enunciado do problema. 
 Análise individual e posterior discussão do enunciado do problema. 
2.a Secção – Preparação da resolução 
 Exploração da análise do enunciado. 
 Apresentação da sugestão de análise do problema. 
3.a Secção – Resolução 
 Apresentação passo a passo da sugestão de resolução. 
Possíveis 
modalidades 
de aplicação 
 Apresentar o Enunciado aos alunos, dando-lhes algum tempo para o analisar, 
fomentando posteriormente a discussão conjunta do mesmo. 
 Em alternativa, facultar o recurso individualmente aos alunos/grupo de alunos 
para que o analisem e sugiram uma metodologia de resolução. 
 Na secção de Preparação da resolução os alunos podem discutir o enunciado, o 
professor pode intervir intercalando as opiniões dos alunos com o áudio 
explicativo e com a correspondente seleção dos dados do enunciado. 
 Na secção da Resolução, é possível resolver o problema faseadamente, 
destacando os passos mais importantes. Para avançar de um passo para o passo 
seguinte é necessário clicar nos botões numerados. 
 Nesta secção, o aluno pode verificar passo a passo como resolver o problema, 
quer seja como verificação da sua resolução ou como sugestão de resolução. 
 
 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 195 
 
Guia de exploração do recurso «Animação de resolução de exercícios – Cálculo da 
potência e do rendimento em sistemas mecânicos» 
Pág. 38 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Metas 
curriculares 
Energia e sua conservação 
Energia e movimentos 
1.17 Aplicar o conceito de potência na resolução de problemas. 
1.18 Interpretar e aplicar o significado de rendimento em sistemas mecânicos, 
relacionando a dissipação de energia com um rendimento inferior a 100%. 
Sugestões 
de exploração 
por secção 
1.a Secção – Enunciado 
 Apresentação e análise conjunta do enunciado do problema. 
 Análise individual e posterior discussão do enunciado. 
2.a Secção – Preparação da resolução 
 Exploração da análise do enunciado. 
 Apresentação da sugestão de análise do problema. 
3.a Secção – Resolução 
 Apresentação da sugestão de resolução, passo a passo. 
Possíveis 
modalidades 
de aplicação 
 Apresentar o Enunciado aos alunos, dando-lhes algum tempo para o analisar, 
fomentando posteriormente a discussão conjunta do mesmo. 
 Em alternativa, facultar o recurso individualmente aos alunos/grupo de alunos 
para que o analisem e sugiram uma metodologia de resolução. 
 Na secção de Preparação da resolução os alunos podem discutir o enunciado, o 
professor pode intervir intercalando as opiniões dos alunos com o áudio 
explicativo e com a correspondente seleção dos dados do enunciado. 
 Na secção da Resolução, é possível resolver o problema faseadamente destacando 
os passos mais importantes. Para avançar de um passo para o passo seguinte é 
necessário clicar nos botões numerados. 
 Nesta secção o aluno pode verificar passo a passo como resolver o problema, 
quer seja como verificação da sua resolução ou como sugestão de resolução. 
 
196 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Apresentações PowerPoint® 
Descrição geral 
As apresentações em PowerPoint® contêm a totalidade dos conteúdos abordados em cada tópico. 
Constituem um recurso auxiliar do professor na sua abordagem e exploração. Poderão ser utilizadas 
como ferramenta de consolidação, uma vez que contemplam sempre perguntas e atividades 
(acompanhadas de resolução) sobre os respetivos temas. 
 
Os professores que adotem o Novo 10 F terão ao seu dispor, em , as seguintes 
apresentações em PowerPoint®: 
 1.1.1 Energia e tipos fundamentais de energia. Energia interna 
 1.1.2 Sistema mecânico redutível a uma partícula 
 1.1.3 Transferências de energia por ação de forças. Trabalho de uma força constante 
 1.1.4 Trabalho do peso – disponível na versão de demonstração 
 1.1.5 Teorema da Energia Cinética – disponível na versão de demonstração 
 1.1.6 Forças conservativas e não conservativas 
1.1.7 Trabalho do peso, variação da energia potencial gravítica e energia potencial gravítica
 1.1.8 Energia mecânica, forças conservativas e conservação da energia mecânica 
 1.1.9 Forças não conservativas, variação da energia mecânica e dissipação de energia 
 1.1.10 Potência, energia dissipada e rendimento – disponível na versão de demonstração 
 Medições e incertezas associadas 
 1.2.1 Energia e correntes elétricas 
 1.2.2 Grandezas elétricas: diferença de potencial elétrico e corrente elétrica. Corrente contínua 
e corrente alternada 
 1.2.3 Grandezas elétricas: resistência elétrica de um condutor 
 1.2.4 Energia transferida para um componente de um circuito elétrico. Efeito Joule 
 1.2.5 Características de um gerador de tensão contínua 
 1.2.6 Associações de componentes elétricos em série e em paralelo 
 1.3.1 Sistema termodinâmico. Sistema isolado 
 1.3.2 Temperatura, equilíbrio térmico e escalas de temperatura 
 1.3.3 Transferências de energia por calor 
 1.3.4 Radiação e irradiância. Painéis fotovoltaicos 
 1.3.5 Condução térmica 
 1.3.6 Convecção térmica 
 1.3.7 Transferências de energia como calor num coletor solar 
 1.3.8 Aquecimento e arrefecimento de sistemas: capacidade térmica mássica 
 1.3.9 Aquecimento e mudanças de estado: variação das entalpias de fusão e de vaporização 
1.3.10 Primeira Lei da Termodinâmica: transferências de energia e conservação da energia
 1.3.11 Segunda Lei da Termodinâmica: degradação da energia e rendimento 
Apresentação de conteúdos 
Conteúdo abordado no manual 
utilizando tópicos e esquemas. 
Utilizaçãode Celsius com a escala de Kelvin (escala 
de temperatura termodinâmica) e efetuar conversões de 
temperatura em graus Celsius e kelvin. 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 13 
 Radiação e irradiância 
 Mecanismos de 
transferência de energia 
por calor em sólidos e 
fluidos: condução e 
convecção 
 Condução térmica e 
condutividade térmica 
 Capacidade térmica 
mássica 
 Variação de entalpia de 
fusão e de vaporização 
 Primeira Lei da 
Termodinâmica: 
transferências de energia 
e conservação da energia 
 Segunda Lei da 
Termodinâmica: 
degradação da energia e 
rendimento 
 AL 3.1. Radiação e 
potência elétrica de um 
painel fotovoltaico 
 AL 3.2. Capacidade 
térmica mássica 
 AL 3.3. Balanço 
energético num sistema 
termodinâmico 
3.6. Identificar calor como a energia transferida espontaneamente 
entre sistemas a diferentes temperaturas. Identificar a energia 
transferida espontaneamente entre sistemas a diferentes 
temperaturas como calor. 
3.7. Descrever as experiências de Thompson e de Joule 
identificando o seu contributo para o reconhecimento de que 
o calor é energia. 
3.8. Distinguir, na transferência de energia por calor, a radiação – 
transferência de energia através da propagação de luz, sem 
haver necessariamente contacto entre os sistemas – da 
condução e da convecção que exigem contacto entre sistemas. 
3.9. Indicar que todos os corpos emitem radiação e que à 
temperatura ambiente emitem predominantemente no 
infravermelho, dando exemplos de aplicação desta 
característica (sensores de infravermelhos, visão noturna, 
termómetros de infravermelhos, etc.). 
3.10. Indicar que todos os corpos absorvem radiação e que a 
radiação visível é absorvida totalmente pelas superfícies pretas. 
3.11. Associar a irradiância de um corpo à energia da radiação 
emitida por unidade de tempo e por unidade de área. 
3.12. Identificar uma célula fotovoltaica como um dispositivo que 
aproveita a energia da luz solar para criar diretamente uma 
diferença de potencial elétrico nos seus terminais, produzindo 
uma corrente elétrica contínua. 
3.13. Dimensionar a área de um sistema fotovoltaico conhecida a 
irradiância solar média no local de instalação, o número 
médio de horas de luz solar por dia, o rendimento e a 
potência a debitar. 
3.14. Distinguir os mecanismos de condução e de convecção. 
3.15. Associar a condutividade térmica à taxa temporal de 
transferência de energia como calor por condução, 
distinguindo materiais bons e maus condutores do calor. 
3.16. Interpretar o significado de capacidade térmica mássica, 
aplicando-o na explicação de fenómenos do quotidiano. 
3.17. Interpretar o conceito de variação de entalpias mássicas de 
fusão e de vaporização. 
3.18. Determinar a variação de energia interna de um sistema num 
aquecimento ou arrefecimento, aplicando os conceitos de 
capacidade térmica mássica e de variação de entalpia 
mássica (de fusão ou de vaporização), interpretando o sinal 
dessa variação. 
3.19. Interpretar o funcionamento de um coletor solar, a partir de 
informação selecionada, e identificar as suas aplicações. 
3.20. Interpretar e aplicar a Primeira Lei da Termodinâmica. 
3.21. Associar a Segunda Lei da Termodinâmica ao sentido em que os 
processos ocorrem espontaneamente, diminuindo a energia útil. 
3.22. Efetuar balanços energéticos e calcular rendimentos. 
14 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Orientações e sugestões 
Na apresentação das experiências de Benjamin Thompson e de Joule deve mostrar-se como é que 
se reconheceu e comprovou que o calor era energia, apontando as razões que levaram Thompson a 
concluir que calor não poderia ser uma substância (o calórico), mas sim uma energia. Na experiência 
de Joule, interpretar o aumento de energia interna como resultado do trabalho realizado sobre o 
sistema e concluir que esse aumento de energia interna poderia ser obtido por absorção de energia 
por calor. 
Para exemplificar o aumento da energia interna por realização de trabalho, pode usar-se um tubo 
de cartão, com esferas de chumbo no seu interior e as extremidades tapadas com rolhas de cortiça, 
que será invertido repetidamente na vertical; as medidas da massa das esferas, da altura do tubo e 
das temperaturas das esferas, antes e após um certo número de inversões, permitirão calcular o 
trabalho do peso e a variação de energia interna. 
A componente laboratorial deve reforçar as aprendizagens relativas ao subdomínio anterior. 
Na abordagem da Segunda Lei da Termodinâmica deve recorrer-se a exemplos que mostrem que 
as máquinas funcionam sempre com dissipação de energia, não utilizando toda a energia disponível 
na realização de trabalho. Deve destacar-se também que ocorre diminuição da energia útil nos mais 
diversos processos naturais e que este é o critério que determina o sentido em que evoluem esses 
processos. Não se deve introduzir o conceito de entropia na formulação da Segunda Lei da 
Termodinâmica. 
Avaliação 
O processo de avaliação desta disciplina decorre dos princípios gerais da avaliação: deve ser 
contínua, apoiada em diversos instrumentos adaptados às aprendizagens em apreciação, ter um 
carácter formativo – não só para os alunos, para controlo da sua aprendizagem, mas também para o 
professor, como reguladora das suas opções de ensino – e culminar em situações de avaliação 
sumativa. 
O aluno deve ser envolvido na avaliação, desenvolvendo o sentido crítico relativamente ao seu 
trabalho e à sua aprendizagem, através, por exemplo, da promoção de atitudes reflexivas e do 
recurso a processos metacognitivos. 
Os critérios de avaliação definidos em Conselho Pedagógico, sob proposta dos departamentos 
curriculares, devem contemplar os critérios de avaliação da componente prática-laboratorial, 
designadamente as atividades laboratoriais de caráter obrigatório. De acordo com o estabelecido no 
ponto 5 do art.o 7.o da Portaria n.o 243/2012, são obrigatórios momentos formais de avaliação da 
dimensão prática ou experimentais integrados no processo de ensino. E, de acordo com a alínea c) 
do mesmo ponto, na disciplina de Física e Química A a componente prático-laboratorial tem um peso 
mínimo de 30% no cálculo da classificação a atribuir em cada momento formal de avaliação. 
Dada a centralidade da componente prática-laboratorial na Física e na Química identificam-se nas 
Metas Curriculares, para cada uma das atividades laboratoriais, descritores específicos e transversais, 
os quais devem servir como referência para a avaliação do desempenho dos alunos nessas 
atividades. 
Para responder aos diversos itens dos testes de avaliação, os alunos podem consultar um 
formulário. 
 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 15 
Planificações 
 
Indicações gerais 
O Programa do 10.o para a componente de Física apresenta um único domínio, a Energia e sua 
conservação, que se desenvolve em três subdomínios, Energia e movimentos, Energia e fenómenos 
elétricos e Energia, fenómenos térmicos e radiação. Para cada subdomínio são sugeridas respeti-
vamente 15 aulas, 9 aulas e 15 aulas, a que corresponde um total aproximado de 13 semanas. No 
entanto, de acordo com o calendário escolar, o número de semanas de metade de ano letivo, que 
corresponde à componente de Física, ronda as 16. Por isso, de acordo com a previsão do Programa, 
haverá cerca de 3 semanas para uma gestão flexível, a concretizar tendo em atenção o projeto 
educativo de cada escola (visitas de estudo a laboratórios, indústrias, museus/centros de ciência 
etc.), as características de cada turma e eventuais situações imprevistas. 
Com o intuito de elaborar um guia que enquadrasse os conteúdos em toda a extensão do período 
letivo disponível para a Física, assim como possíveis momentos formais de avaliação (testes), 
concebeu-se uma tabela de calendarização para 16 semanas. Contudo, ponderando a necessária 
flexibilidade, distribuíram-se os conteúdos e os momentos formais de avaliação por 13 semanas, indo 
ao encontro do sugerido no Programa.de diversos exemplos para 
facilitar a exploração de conteúdos. 
Atividade(s) + Resolução 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 197 
Guia de exploração do recurso «Apresentação PowerPoint® 1.1.4 - Trabalho do peso» Pág. 21 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Metas 
curriculares 
Energia e sua conservação 
Energia e movimentos 
2.1 Identificar trabalho como uma medida da energia transferida entre sistemas por 
ação de forças e calcular o trabalho realizado por uma força constante em 
movimentos retilíneos, qualquer que seja a direção dessa força, indicando 
quando é máximo. 
Sugestões 
de exploração 
Pode ser utilizado como: 
 auxiliar de apresentação e exploração de conteúdos do subcapítulo 1.1.4 – 
Trabalho do peso. 
 ferramenta de consolidação de conhecimentos, nomeadamente através da 
utilização das atividades e respetiva resolução. 
 auxiliar de sistematização e resumo de conteúdos, dada a organização por tópicos, 
do recurso a esquemas e a quadros resumo. 
Possíveis 
modalidades 
de aplicação 
 Apresentar o PowerPoint® para auxiliar a abordagem dos conteúdos programáticos. 
 Fazer uso dos esquemas animados e de animações simples para facilitar a 
aprendizagem dos alunos. 
 O recurso poderá ser projetado sobre quadro branco, podendo pedir aos alunos 
que marquem as forças que atuam sobre o corpo no plano inclinado. A resposta 
do aluno poderá ser posteriormente confrontada com a animação. 
 
 
198 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Guia de exploração do recurso «Apresentação PowerPoint® 1.1.5 – Teorema da 
Energia Cinética» 
Pág. 25 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Metas 
curriculares 
Energia e sua conservação 
Energia e movimentos 
1.7 Identificar trabalho como uma medida da energia transferida entre sistemas por 
ação de forças e calcular o trabalho realizado por uma força constante em 
movimentos retilíneos, qualquer que seja a direção dessa força, indicando 
quando é máximo. 
Sugestões 
de exploração
Pode ser utilizado como: 
 auxiliar de apresentação e exploração de conteúdos do subcapítulo 1.1.5 – 
Teorema da Energia Cinética. 
 ferramenta de consolidação de conhecimentos, nomeadamente através da 
utilização das atividades e respetiva resolução. 
auxiliar de sistematização e resumo de conteúdos, dada a organização por 
tópicos, do recurso a esquemas e a quadros resumo. 
Possíveis 
modalidades 
de aplicação 
 Apresentar o PowerPoint® para auxiliar a abordagem dos conteúdos programáticos. 
 Fazer uso dos esquemas animados e de animações simples para facilitar a 
aprendizagem dos alunos. 
 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 199 
Guia de exploração do recurso «Apresentação PowerPoint® 1.1.10 – Potência, energia 
dissipada e rendimento» 
Pág. 27 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Metas 
curriculares 
Energia e sua conservação 
Energia e movimentos 
1.17 Aplicar o conceito de potência na resolução de problemas. 
1.18 Interpretar e aplicar o significado de rendimento em sistemas mecânicos, 
relacionando a dissipação de energia com um rendimento inferior a 100%. 
Sugestões 
de exploração 
Pode ser utilizado como: 
 auxiliar de apresentação e exploração de conteúdos do subcapítulo 1.1.10 – 
Potência, energia dissipada e rendimento. 
ferramenta de consolidação de conhecimentos, nomeadamente através da 
utilização das atividades e respetiva resolução. 
 auxiliar de sistematização e resumo de conteúdos, dada a organização por 
tópicos, do recurso a esquemas e a quadros resumo. 
Possíveis 
modalidades 
de aplicação 
 Apresentar o PowerPoint® para auxiliar a abordagem dos conteúdos programáticos. 
 Fazer uso dos esquemas animados e de animações simples, para facilitar a 
aprendizagem dos alunos. 
 
200 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Vídeos temáticos 
Descrição geral 
Os vídeos temáticos poderão apoiar o professor na exposição de coteúdos de uma forma motivadora para os 
alunos, dado que permitem relacionar a ciência com o quotidiano ou apresentar uma perspetiva histórica de um 
determinado tema. 
Os professores que adotem o Novo 10 F terão ao seu dispor, em , os seguintes vídeos 
temáticos, assim como o guia de exploração do recurso: 
Escolha de Lâmpadas
 LED 
 Temperatura 
 Termografia 
 Células fotovoltaicas 
 Painéis fotovoltaicos 
 Isolamento térmico 
 Coletor solar 
 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 201 
Atividades 
Descrição geral 
As atividades permitem ao professor verificar os conhecimentos adquiridos pelos alunos. Cada 
atividade contém um conjunto de exercícios adaptados de exame ou com tipologia de exame. 
 
 
 
Os professores que adotem o Novo 10 F terão ao seu dispor, em , as seguintes 
atividades, assim como o guia de exploração dos recursos: 
 Trabalho do peso – disponível na versão de demonstração 
 Conservação e variação da energia mecânica 
 Medições e incertezas associadas 
Balanço energético num circuito
 Associação de resistências em série e em paralelo 
 Irradiância de um corpo 
 Variação das entalpias de fusão e de vaporização 
 Balanços energéticos 
 
 
Atividade 
 6 exercícios adaptados do 
Exame Nacional. 
202 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Guia de exploração do recurso «Atividade – Trabalho do peso» Pág. 24 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Metas 
curriculares 
Energia e sua conservação 
Energia e movimentos 
1.7 Identificar trabalho como uma medida da energia transferida entre sistemas por 
ação de forças e calcular o trabalho realizado por uma força constante em 
movimentos retilíneos, qualquer que seja a direção dessa força, indicando 
quando é máximo. 
Sugestões 
de exploração 
por secção 
 Consolidar os conhecimentos adquiridos. 
Possíveis 
modalidades 
de aplicação 
 O recurso pode ser explorado pelo professor, projetando-o para a turma, 
explorado individualmente ou em grupo pelos alunos. 
 
 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 203 
Testes interativos 
Descrição geral 
Os testes interativos contemplam a totalidade dos conteúdos abordados, existindo um teste por 
subcapítulo para o aluno e um teste global de subdomínio exclusivo para o professor, perfazendo um 
total de 27 testes interativos para o aluno e 3 testes exclusivos para o professor. O aluno poderá 
assim validar as suas aprendizagens e diagnosticar as suas dificuldades antes de realizar o seu teste 
de avaliação. Os professores que adotem o NOVO 10 F terão ao seu dispor, em , os 
seguintes testes interativos: 
 1.1.1 Energia e tipos fundamentais de energia. Energia interna 
 1.1.2 Sistema mecânico redutível a uma partícula 
 1.1.3 Transferências de energia por ação de forças. Trabalho de uma força constante 
 1.1.4 Trabalho do peso 
 1.1.5 Teorema da Energia Cinética (ou Lei do Trabalho-Energia) 
 1.1.6 Forças conservativas e não conservativas 
 1.1.7 Trabalho do peso, variação da energia potencial gravítica e energia potencial gravítica 
1.1.8 Energia mecânica, forças conservativas e conservação da energia mecânica
 1.1.9 Forças não conservativas, variação da energia mecânica e dissipação de energia 
 1.1.10 Potência, energia dissipada e rendimento 
 1.1 Energia e movimentos 
 1.2.1 Energia e correntes elétricas 
 1.2.2 Grandezas elétricas: diferença de potencial elétrico e corrente elétrica. Corrente contínua 
e corrente alternada 
 1.2.3 Grandezas elétricas: resistência elétrica de um condutor 
 1.2.4 Energia transferida para um componente de um circuito elétrico. Efeito Joule 
 1.2.5 Características de um gerador de tensão contínua. Balanço energético num circuito 
 1.2.6 Associações de componentes elétricos em série e em paralelo 
 1.2 Eletricidade 
 1.3.1 Sistema termodinâmico. Sistema isolado 
 1.3.2 Temperatura, equilíbrio térmico e escalas de temperatura 
 1.3.3 Transferências de energia por calor 
 1.3.4 Radiação e irradiância. Painéis fotovoltaicos 
 1.3.5 Condução térmica 
 1.3.6 Convecção térmica 
 1.3.7 Transferências de energia como calor num coletor solar 
 1.3.8 Aquecimento e arrefecimentoA opção tomada para as tabelas de calendarização, com 16 
semanas, foi a de deixar livre aproximadamente uma semana por cada subdomínio. No plano de 
aulas, as aulas que correspondem a esta situação estão indicadas com «Gestão flexível». 
A tabela de calendarização a médio prazo, para as 16 semanas, é de fácil leitura. E o enquadramento 
nas semanas letivas que essa tabela perspetiva para os subdomínios e para a distribuição e 
desenvolvimento adotados nos conteúdos no manual certamente facilitará a organização do trabalho. 
O plano de aulas por semana inclui sugestões para as três aulas de cada semana e um desenvolvimento 
para cada uma dessas aulas, privilegiando-se uma ligação ao manual e a propostas do projeto. 
Para complementar as propostas do manual foram elaboradas duas fichas de diagnóstico, duas 
fichas formativas para cada um dos subdomínios e uma ficha formativa que inclui conteúdos dos 
três subdomínios. 
Na planificação sugere-se que a primeira ficha de diagnóstico seja usada para diagnóstico, ao se 
iniciar a componente de Física e a segunda ficha no final. Para as fichas formativas também se indica 
um possível momento de implementação. 
De igual forma, no sentido de apoiar o trabalho dos professores, elaboraram-se para este projeto 
propostas de testes de avaliação para cada um dos subdomínios e um teste global. Na planificação a 
médio prazo e para as planificações semanais apenas se sugerem possíveis momentos de uso destes 
instrumentos de avaliação por subdomínio. 
Os recursos da plataforma multimédia Aula Digital – animações, animações laboratoriais, 
atividades, folhas de cálculo Excel, PowerPoint, resolução animada de exercícios, simulações, testes 
interativos e vídeos – devem ser utilizados, sempre que possível, de forma a promover o papel ativo 
do aluno. Os recursos multimédia devem ser acompanhados de um guião de exploração didática 
(escrito ou oral) que inclua ações diversificadas a realizar pelos autores. 
Assim, devem ser utilizadas estratégias de exploração desses recursos que envolvam um 
constante questionamento dos alunos sobre as suas observações, solicitando a interpretação de 
imagens, esquemas, fórmulas, tabelas, gráficos, entre outros. Podem igualmente ser usados no final 
de uma discussão, como síntese ou revisão de alguns pontos essenciais. O objetivo é que o 
16 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
desempenho dos alunos traduza os conhecimentos a adquirir e as capacidades que se querem ver 
desenvolvidas, de acordo com o estabelecido nas Metas Curriculares. 
As atividades práticas (resolução de exercícios e de problemas, trabalho laboratorial e outras) 
devem ser feitas pelos alunos, individualmente ou em pequeno grupo. Este trabalho prático será 
orientado pelo professor, que dará os esclarecimentos individuais adequados, para que cada aluno 
adquira os desempenhos pretendidos. 
Na resolução de exercícios devem ser destacados os procedimentos comuns a adotar (organização dos 
dados, esquema do que é solicitado e expressões algébricas das grandezas envolvidas), assim como os 
aspetos fundamentais das grandezas físicas mobilizadas em cada exercício ou problema. 
Pelo que já foi referido, é evidente que esta calendarização não pode ser seguida rigidamente. De igual 
forma se reforça que apenas se apresentam sugestões para o desenvolvimento das aulas. A 
calendarização e as sugestões para as aulas servirão como um bom orientador do trabalho a desenvolver 
com o manual e com o projeto que o compõe. Todavia, à realidade de cada escola/professor/turma 
caberá a necessária adaptação da calendarização e dos materiais disponibilizados. 
Sugestões de boas práticas na atividade docente 
 Incentivar o estudo. 
 Resumir o que os alunos deveriam ter aprendido. 
 Fazer perguntas para suscitar justificações e explicações. 
 Fazer perguntas para verificar se os alunos aprenderam. 
 Encorajar todos os alunos a melhorar o seu desempenho. 
 Elogiar os alunos pelo seu bom desempenho. 
 Propor tarefas que constituam um desafio. 
 Encorajar o debate. 
 Relacionar novos conteúdos com conhecimentos anteriores. 
 Solicitar aos alunos que escolham os seus próprios processos de resolução. 
 Tornar a física um assunto relevante para os alunos. 
 Gerir a aula de modo a evitar a indisciplina. 
 Ensinar física utilizando uma abordagem exploratória e investigativa (inquiry). 
 Resolver problemas e exercícios. 
 Utilizar computadores, tablets, calculadoras ou smartphones durante as aulas (para processar 
dados, traçar gráficos e utilizar modelações e simulações). 
Abreviaturas e siglas usadas 
AD – Aula Digital 
AL – Atividade Laboratorial 
Anm – Animação 
AnmL – Animação laboratorial 
CAP – Caderno de Apoio ao Professor 
fig. – figura 
M – Manual 
p. – página; pp. – páginas 
PWP – PowerPoint 
TI – Teste Interativo 
TL – Trabalho de Laboratório 
TPC – Trabalho Para Casa 
 
 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 17 
Recursos de 20 Aula Digital 
 
Documentos PowerPoint (PWP) Página (M) 
Energia e movimentos 
1.1.1 Energia e tipos fundamentais de energia. Energia interna 10 
1.1.2 Sistema mecânico redutível a uma partícula 14 
1.1.3 Transferências de energia por ação de forças. Trabalho de uma força constante 16 
1.1.4 Trabalho do peso 21 
1.1.5 Teorema da Energia Cinética (ou Lei do Trabalho-Energia) 25 
1.1.6 Forças conservativas e não conservativas 27 
1.1.7 Trabalho do peso, variação da energia potencial gravítica e energia potencial 
gravítica 29 
1.1.8 Energia mecânica, forças conservativas e conservação da energia mecânica 33 
1.1.9 Forças não conservativas, variação da energia mecânica e dissipação de energia 34 
1.1.10 Potência, energia dissipada e rendimento 37 
Medições e incertezas associadas 40 
Energia e fenómenos elétricos 
1.2.1 Energia e correntes elétricas 70 
1.2.2 Grandezas elétricas: diferença de potencial elétrico e corrente elétrica. Corrente 
contínua e corrente alternada 71 
1.2.3 Grandezas elétricas: resistência elétrica de um condutor 76 
1.2.4 Energia transferida para um componente de um circuito elétrico. Efeito Joule 81 
1.2.5 Características de um gerador de tensão contínua. Balanço energético num 
circuito 
84 
1.2.6 Associações de componentes elétricos em série e em paralelo 87 
Energia, fenómenos térmicos e radiação 
1.3.1 Sistema termodinâmico. Sistema isolado 108 
1.3.2 Temperatura, equilíbrio térmico e escalas de temperatura 109 
1.3.3 Transferências de energia por calor 113 
1.3.4 Radiação e irradiância. Painéis fotovoltaicos 115 
1.3.5 Condução térmica 122 
1.3.6 Convecção térmica 124 
1.3.7 Transferências de energia como calor num coletor solar 125 
1.3.8 Aquecimento e arrefecimento de sistemas: capacidade térmica mássica 126 
1.3.9 Aquecimento e mudanças de estado: variação das entalpias de fusão e de 
vaporização 129 
1.3.10 Primeira Lei da Termodinâmica: transferências de energia e conservação da 
energia 131 
1.3.11 Segunda Lei da Termodinâmica: degradação da energia e rendimento 133 
 
18 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Animações (Anm) Página (M) 
Cálculo da energia cinética 11 
Tipos fundamentais de energia 12 
Centro de massa 15 
Cálculo do trabalho de uma força 19 
Cálculo do trabalho do peso 22 
Cálculo do trabalho da resultante das forças através do Teorema da Energia Cinética 25 
Forças conservativas e não conservativas 28 
Cálculo da energia mecânica de um sistema 33 
Potência e rendimento 37 
Cálculo da potência e do rendimento em sistemas mecânicos 38 
Cálculo da incerteza absoluta e da incerteza relativa 41 
Grandezas elétricas: diferença de potencial elétrico e corrente elétrica 72 
Efeito Joule 81 
Cálculo da força eletromotriz e da resistência interna a partir da curva característica 85 
Cálculo das grandezas elétricas de um gerador e de um condutor 90 
Temperatura e equilíbrio térmico 109 
Transferências de energia por calor 113 
Emissão e absorção de radiação 116 
Cálculo da irradiância 118 
Conduçãoe convecção 122 
Cálculo da capacidade térmica mássica 127 
Cálculo da variação de energia interna de um sistema 132 
Cálculo do balanço energético de um sistema 134 
 
Simulações Página (M) 
Trabalho de uma força 18 
Trabalho do peso 21 
Conservação da energia mecânica 33 
Resistência elétrica de um condutor 78 
Associações de componentes elétricos em série e em paralelo 87 
Capacidade térmica mássica 127 
Variação de energia interna de um sistema 132 
 
Atividades Página (M) 
Trabalho do peso 24 
Conservação e variação da energia mecânica 36 
Medições e incertezas associadas 46 
Balanço energético num circuito 86 
Associação de resistências em série e em paralelo 88 
Irradiância de um corpo 119 
Variação das entalpias de fusão e de vaporização 130 
Balanços energéticos 134 
 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 19 
Animação laboratorial Página (M) 
AL 1.1 Movimento num plano inclinado: variação da energia cinética e distância 
percorrida 49 
AL 1.2 Movimento vertical de queda e ressalto de uma bola: transformações e 
transferências de energia 53 
AL 2.1 Características de uma pilha 96 
AL 3.1 Radiação e potência elétrica de um painel fotovoltaico 137 
AL 3.2 Capacidade térmica mássica 139 
AL 3.3 Balanço energético num sistema termodinâmico 142 
 
Folha de cálculo Página (M) 
AL 1.1 Movimento num plano inclinado: variação da energia cinética e distância 
percorrida 50 
AL 1.2 Movimento vertical de queda e ressalto de uma bola: transformações e 
transferências de energia 54 
AL 2.1 Características de uma pilha 96 
AL 3.1 Radiação e potência elétrica de um painel fotovoltaico 137 
AL 3.2 Capacidade térmica mássica 139 
AL 3.3 Balanço energético num sistema termodinâmico 142 
 
Testes interativos Página (M) 
1.1.1 Energia e tipos fundamentais de energia. Energia interna 13 
1.1.2 Sistema mecânico redutível a uma partícula 15 
1.1.3 Transferências de energia por ação de forças. Trabalho de uma força constante 20 
1.1.4 Trabalho do peso 24 
1.1.5 Teorema da Energia Cinética (ou Lei do Trabalho-Energia) 26 
1.1.6 Forças conservativas e não conservativas 28 
1.1.7 Trabalho do peso, variação da energia potencial gravítica e energia potencial 
gravítica 30 
1.1.8 Energia mecânica, forças conservativas e conservação da energia mecânica 33 
1.1.9 Forças não conservativas, variação da energia mecânica e dissipação de energia 36 
1.1.10 Potência, energia dissipada e rendimento 38 
1.1 Energia e movimentos 55 
1.2.1 Energia e correntes elétricas 70 
1.2.2 Grandezas elétricas: diferença de potencial elétrico e corrente elétrica. Corrente 
contínua e corrente alternada 75 
1.2.3 Grandezas elétricas: resistência elétrica de um condutor 79 
1.2.4 Energia transferida para um componente de um circuito elétrico. Efeito Joule 83 
1.2.5 Características de um gerador de tensão contínua. Balanço energético num 
circuito 86 
1.2.6 Associações de componentes elétricos em série e em paralelo 91 
1.2 Eletricidade 98 
1.3.1 Sistema termodinâmico. Sistema isolado 108 
1.3.2 Temperatura, equilíbrio térmico e escalas de temperatura 112 
1.3.3 Transferências de energia por calor 114 
1.3.4 Radiação e irradiância. Painéis fotovoltaicos 119 
20 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Testes interativos Página (M) 
1.3.5 Condução térmica 123 
1.3.6 Convecção térmica 124 
1.3.7 Transferências de energia como calor num coletor solar 125 
1.3.8 Aquecimento e arrefecimento de sistemas: capacidade térmica mássica 128 
1.3.9 Aquecimento e mudanças de estado: variação das entalpias de fusão e de 
vaporização 130 
1.3.10 Primeira Lei da Termodinâmica: transferências de energia e conservação da 
energia 132 
1.3.11 Segunda Lei da Termodinâmica: degradação da energia e rendimento 134 
1.3 Fenómenos térmicos 143 
 
Vídeos Página (M) 
Escolha de lâmpadas 83 
LED's 83 
Temperatura 110 
Termografia 118 
Células fotovoltaicas 118 
Painéis fotovoltaicos 119 
Isolamento térmico 123 
Coletor solar 125 
 
 
 
 
 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 21 
Planificação a médio prazo 
 
Energia e sua conservação 
Conteúdos Semanas Fichas 
Formativas 
e testes 1.1. Energia e movimentos (18 aulas) 1 2 3 4 5 6 
Ficha de Diagnóstico X Diagnóstico 
1.1.1 Energia e tipos fundamentais de energia. Energia interna X 
1.1.2 Sistema mecânico redutível a uma partícula X 
1.1.3 Transferências de energia por ação de forças. Trabalho de 
uma força constante X X 
1.1.4 Trabalho do peso X 
1.1.5 Teorema da Energia Cinética (ou Lei do Trabalho-Energia) X 
Ficha 1 – Energia e movimentos X Ficha 1 
1.1.6 Forças conservativas e não conservativas X 
1.1.7 Trabalho do peso, variação da energia potencial gravítica e 
energia potencial gravítica X 
1.1.8 Energia mecânica, forças conservativas e conservação da 
energia mecânica X 
1.1.9 Forças não conservativas, variação da energia mecânica e 
dissipação de energia X X 
1.1.10 Potência, energia dissipada e rendimento X 
AL 1.1. Movimento num plano inclinado: variação da energia 
cinética e distância percorrida X 
AL 1.2. Movimento vertical de queda e ressalto de uma bola: 
transformações e transferências de energia X 
Ficha 2 – Energia e movimentos X Ficha 2 
Teste 1 – Energia e movimentos X 
 
Conteúdos Semanas Fichas 
Formativas 
e testes 1.2. Energia e fenómenos elétricos (12 aulas) 7 8 9 10 
1.2.1 Energia e correntes elétricas X 
1.2.2 Grandezas elétricas: diferença de potencial elétrico e 
corrente elétrica. Corrente contínua e corrente alternada X 
1.2.3 Grandezas elétricas: resistência elétrica de um condutor X 
1.2.4 Energia transferida para um componente de um circuito 
elétrico. Efeito Joule X X 
Ficha 3 – Energia e Fenómenos Elétricos X Ficha 3 
1.2.5 Características de um gerador de tensão contínua. Balanço 
energético num circuito X 
1.2.6 Associações de componentes elétricos em série e em paralelo X X 
AL 2.1. Características de uma pilha X 
Ficha 4 – Energia e Fenómenos Elétricos X Ficha 4 
Teste 2 – Energia e Fenómenos Elétricos X Teste 2 
22 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
Conteúdos Semanas Fichas 
Formativas 
e testes 1.3. Energia fenómenos térmicos e radiação (18 aulas) 11 12 13 14 15 16 
1.3.1 Sistema termodinâmico. Sistema isolado X 
1.3.2 Temperatura, equilíbrio térmico e escalas de temperatura X 
1.3.3 Transferências de energia por calor X 
1.3.4 Radiação e irradiância. Painéis fotovoltaicos X 
1.3.5 Condução térmica X 
1.3.6 Convecção térmica X 
1.3.7 Transferências de energia como calor num coletor solar X 
Ficha 5 – Energia e Fenómenos Térmicos X Ficha 5 
1.3.8 Aquecimento e arrefecimento de sistemas: capacidade 
térmica mássica X X 
1.3.9 Aquecimento e mudanças de estado: variação das entalpias 
de fusão e de vaporização X 
1.3.10 Primeira Lei da Termodinâmica: transferências de energia e 
conservação da energia X X 
1.3.11 Segunda Lei da Termodinâmica: degradação da energia e 
rendimento X X 
Ficha 6 – Energia e Fenómenos Térmicos X Ficha 6 
AL 3.1. Radiação e potência elétrica de um painel fotovoltaico X 
AL 3.2. Capacidade térmica mássica X 
AL 3.3. Balanço energético num sistema termodinâmico X 
Ficha 7 – Energia e Sua Conservação (ficha global) X Ficha 7 
Teste 3 – Energia, Fenómenos Térmicos e Radiação X Teste 3 
 
 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 23 
Planos de aulas semana 
N.o 1 
 Data : 
Sumário: Apresentação da componente de Física. Transferência de energia: fonte de energia e recetor de energia. Ficha de 
Diagnóstico 1. 
Conteúdos: Energia e o seu papel no desenvolvimento social humano. Metas Curriculares: 1.1 e 1.2 
Atividades/Estratégias: Apresentação do Programa de Física usando o Manual, apresentação 
da estrutura e organização do Manual. 
Informação sobre as fichas e os testes: data de realização;número, tipologia e organização das 
questões; material; duração e critérios gerais de classificação dos testes. 
Indicações sobre a organização do estudo ao longo do ano. 
Breve discussão do papel da energia na sociedade moderna (alguns aspetos da história recente 
da produção e consumo de energia) com base na interpretação do texto e figuras da p. 8 do M. 
Identificar a fonte e o recetor de energia (analisar a fig. 1 da p. 10 do M). Ficha de Diagnóstico 1 
(60 min). 
Recursos: 
M: pp. 8 e 10 
CAP: Ficha de Diagnóstico 1 
Observações: Pode destacar-se a importância da energia na 
Revolução Industrial e o papel da eletricidade no mundo atual. 
Com o TPC pretende-se uma revisão dos conhecimentos incluídos 
nas metas 3.1, 3.2 e 3.4 do subdomínio Forças, movimentos e 
energia do 9.o ano: tipos fundamentais de energia e fatores de 
que dependem. 
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. Ficha de Diagnóstico 1. 
Sugestões aos alunos: TPC – a) Quantos e quais são os tipos 
fundamentais de energia e de que fatores depende a energia 
cinética? b) Questão 1, p. 55 do M. 
 Data : 
Sumário: Correção do TPC. Energia cinética de um corpo. Energia potencial e interações entre corpos. Energia interna de um sistema. 
Sistema mecânico. Aplicação dos conceitos na resolução de questões. 
Conteúdos: Energia cinética e energia potencial; energia interna. Sistema mecânico. 
Conservação de energia. 
Metas Curriculares: 1.1, 1.2, 1.3, 
1.4 e 1.5 
Atividades/Estratégias: Correção da Ficha de Diagnóstico 1. Apresentação do TPC pelos 
alunos e síntese das principais conclusões (esquematização das conclusões, ou PWP 1.1.1, ou 
Anm Tipos fundamentais de energia). Destacar as unidades SI. 
Apresentação de alguns tipos de energia potencial (analisar a fig. 3 da p. 12 do M). 
Resolução de dois exercícios de cálculo da energia cinética: determinação da energia cinética e 
do módulo da velocidade (interpretar a Questão Resolvida 1 da p. 11 do M e Anm 1.1.1). 
Desafio aos alunos: conversão de valores de velocidade km/h para m/s e vice-versa. 
Atividade prática: questões 1, 3 e 4 da p. 55 e TI 1.1.1. A partir da questão Pode um carro 
considerar-se um sistema mecânico? identificar o que é um sistema mecânico (contextualizar 
com as figs. 5 e 6 da p. 14 do M).
Recursos: 
M: pp. 11- 14, 55 
CAP: Proposta de resolução da Ficha 
de Diagnóstico 1 
AD: 
 PWP 1.1.1 
 Anm Tipos fundamentais de energia 
 Anm 1.1.1 Cálculo da energia 
cinética 
 Anm Centro de massa 
 TI 1.1.1 
Observações: Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: TPC – Questões 2 e 5 da p. 55 do M. 
 
90 min 
100 min 
90 min 
100 min 
Aulas 
n.o 1/2 
Aulas 
n.o 3/4 
24 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
 
 Data : 
Sumário: Correção do TPC. Modelo do centro de massa. A grandeza trabalho e o seu significado físico. Determinação do trabalho 
realizado por forças constantes em movimentos retilíneos. Aplicação dos conceitos na resolução de questões. 
Conteúdos: Sistema redutível a uma partícula (centro de massa). O trabalho como medida da 
energia transferida por ação de forças; trabalho realizado por forças constantes. 
Metas Curriculares: 1.6 e 1.7 
Atividades/Estratégias: Apresentação do TPC (questões 2 e 5 da p. 55 do M) esclarecimento 
das dúvidas. 
Explicar o modelo do centro de massa, interpretando a fig. 7 da p. 15 do M, e identificar algumas 
das suas limitações (contextualizar com a Anm Centro de massa e com a Questão Resolvida 2 da 
p. 15 do M). 
Atividade prática: questão 6 da p. 55 do M e TI 1.1.2. 
Revisão do conceito de trabalho como processo de transferência de energia entre sistemas 
através da atuação de forças (fig. 8 da p. 16 do M). 
Representação das forças exercidas sobre um corpo assente numa superfície horizontal (fig. 10 
da p. 17 do M). 
A partir da questão Uma força aplicada sobre um corpo realiza sempre trabalho? concluir em 
que situações o trabalho de uma força é nulo (interpretar a Questão Resolvida 3 da p. 17 do M). 
Identificação dos fatores de que depende o trabalho de uma força (interpretação das figs. 13 e 
14 da p. 16 do M, e da fig. 16 da p. 17). 
Identificação do trabalho de uma força com o trabalho da sua componente na direção do 
deslocamento. 
Apresentação e interpretação da expressão algébrica do trabalho de uma força constante, 
salientando as unidades SI. 
Relacionar o facto de o trabalho ser potente, resistente ou nulo com o ângulo entre a força e o 
deslocamento. 
Atividade prática: interpretação da Questão Resolvida 4 da p. 20 do M e Anm 1.1.3.
Recursos:
M: pp. 15-20, 55 
AD: 
 Anm Centro de massa 
 TI 1.1.2 
 PWP 1.1.3 
 Simulação Trabalho de uma força 
 Anm Cálculo do trabalho de uma 
 força 
Observações: Revisão dos conceitos da meta 3.6 do subdomínio 
Forças, movimentos e energia do 9.o ano (transferir energia 
através de trabalho). 
Explorar os recursos, e as atividades de aplicação incluídas na 
Aula Digital, que seguem os exemplos do M. 
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: TPC – Questões 9, 10, 11 e 13 da p. 56 do M. 
Registo de Notas
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
135 min 
150 min 
Aulas 
n.o 5/6/7 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 25 
Planos de aulas semana 
N.o 2 
 Data : 
Sumário: Correção do TPC. Transferências de energia por ação de forças. Trabalho de uma força constante. Trabalho do peso. Aplicação 
dos conceitos na resolução de questões. 
Conteúdos: Trabalho de forças constantes. Metas Curriculares: 1.6 e 1.7 
Atividades/Estratégias: Apresentação do TPC (questões 9, 10, 11 e 13 da p. 56 do M) e 
esclarecimento de dúvidas. 
Atividade prática: questões 7 e 8 da p. 55 e 12 e 14 da p. 56 do M; TI 1.1.3. 
Determinação do trabalho do peso em trajetórias retilíneas horizontais e verticais (interpretação 
da figura 10 da p. 21 do M). 
Representação das forças que atuam sobre um corpo num plano inclinado. 
Decomposição do peso e identificação do trabalho do peso com o trabalho da componente do 
peso na direção do deslocamento (pode recorrer-se ao PWP 1.1.4 ou à simulação 1.1.4). 
Recursos: 
M: pp. 21-23, 55-56 
AD: 
 TI 1.1.3 Transferências de energia 
por ação de forças. Trabalho de uma 
força constante 
 PWP 1.1.4 Trabalho do peso 
 Simulação 1.1.4 Trabalho do peso 
Observações: A simulação 1.1.4 está estruturada em três 
partes: breve animação sobre o cálculo do trabalho do peso no 
plano inclinado; simulação (o ângulo do plano e a massa do corpo 
podem ser alterados, marcam-se as forças, mostra-se as 
componentes do peso e num gráfico de barras os valores dos 
trabalhos do peso, da força de atrito e da força resultante); 
questões para resolver. 
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: TPC – Questões 15 e 16 da p. 57 do M. 
 Data : 
Sumário: Correção do TPC. Transferências de energia por ação de forças. Trabalho de uma força constante. Trabalho do peso. Aplicação 
dos conceitos na resolução de questões. 
Conteúdos: Trabalho de forças constantes. Metas de aprendizagem: 1.7 
Atividades/Estratégias: Apresentação do TPC (questões 15 e 16 da p. 57 do M) e 
esclarecimento de dúvidas. 
Resolução animada de exercícios 1.1.4. 
Interpretação da inclinação de uma estrada expressa em percentagem. 
Análise da Questão resolvida 5 da p. 24 do M. 
Atividade prático-laboratorial: Medição do trabalho do peso (p. 24 do M). 
Atividade prática: questões 18 da p. 57 e 19 da p. 58. 
Recursos: 
M: pp. 24, 57-58 
AD: 
 Resolução animada de exercícios 
1.1.4 Cálculo do trabalho do peso 
 Atividade Trabalho do peso 
Observações: Sugere-se que a atividade Medição do trabalho do 
peso seja feita em grupos de dois. 
 
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: TPC – Questão 17 da p. 57 do M. 
 
90 min 
100 min 
90 min 
100 min 
Aulas 
n.o 10/11 
Aulas 
n.o 8/9 
26 Editável e fotocopiável© Texto | Novo 10 F 
 
 Data : 
Sumário: Correção do TPC. Teorema da Energia Cinética (ou Lei do Trabalho-Energia). Aplicação dos conceitos na resolução de 
questões. 
Conteúdos: Trabalho de forças constantes. Variação de energia cinética. Lei do trabalho 
energia.
Metas de aprendizagem: 1.8 
Atividades/Estratégias: Apresentação do TPC (questão 17 da p. 57 do M) e esclarecimento de 
dúvidas. 
Apresentação do teorema da energia cinética (interpretação das figs. 27 e 28 da p. 25 do M e da 
expressão algébrica que traduz este teorema). 
Identificação do trabalho total com o trabalho da resultante das forças para um corpo apenas 
com movimento de translação. 
Interpretação da Questão Resolvida 6 (p. 26 do M). 
Atividade prática: Anm 1.1.5 e questões 20, 21, 22, 25, 26 da p. 58 e 29, 31 e 32 da p. 59. 
Recursos:
M: pp. 25-26, 57-59 
AD: 
 PowerPoint 1.1.5 Teorema da 
Energia Cinética (ou Lei do Trabalho-
Energia) 
 Resolução animada de exercícios 
1.1.5 Cálculo do trabalho da 
resultante das forças através do 
Teorema da Energia Cinética. 
 TI 1.1.5 Teorema da Energia Cinética 
(ou Lei do Trabalho-Energia) 
Simulação Stopping Distance – 
Distância de travagem 
(http://goo.gl/W1qOV1) do Physics 
Classroom 
Observações: Na apresentação do teorema da energia cinética 
pode recorrer-se ao PWP 1.1.5. 
Se o ritmo de progressão da turma assim o permitir poderá ainda 
resolver-se o Teste interativo 1.1.5. 
 
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: TPC – Questões 23 e 27 da p. 58 e 30 da 
p. 59 do M. 
Registo de Notas
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
135 min 
150 min 
Aulas 
n.o 12/13/14 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 27 
Planos de aulas semana 
N.o 3 
 Data : 
Sumário: Correção do TPC. Ficha Formativa 1: Energia e movimentos. Forças conservativas e não conservativas.
Conteúdos: Trabalho de forças constantes. Energia cinética. Variação de energia cinética. Lei do 
trabalho energia. Forças conservativas e não conservativas. 
Metas de aprendizagem: 1.3, 1.6, 
1.7, 1.8 e 1.9 
Atividades/Estratégias: Apresentação do TPC (questões 23, 27 da p. 58 e 30 da p. 59 do M) e 
esclarecimento de dúvidas. 
Ficha 1 – Energia e movimentos (60 min). 
Comparação do trabalho realizado pelo peso, entre dois pontos, seguindo diferentes trajetórias 
(interpretação das figs. 30, 31 e 32 da p. 27 do M). 
Determinação do trabalho do peso numa trajetória fechada (interpretação da fig. 33 da p. 28 do M). 
Recursos: 
M: pp. 27-28 
 CAP: Ficha 1 – Energia e 
movimentos 
Observações: Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes.
Sugestões aos alunos: TPC – Estudar a definição de força 
conservativa; justificar o facto de o peso ser uma força conservativa; 
indicar dois exemplos de forças não conservativas. 
 Data : 
Sumário: Correção da Ficha Formativa 1 – Energia e movimentos – e do TPC. Forças conservativas e não conservativas. Medição e 
incertezas associadas. Aplicação dos conceitos na resolução de questões. Preparação da AL 1.1. 
Conteúdos: Medição, medição direta e indireta. Incerteza de medida numa medição direta. 
Exatidão e precisão. 
Metas de aprendizagem: 1.9 e do 
TL conceptuais 7, 9, 11 a 15 e 18 a 23 
Atividades/Estratégias: Correção da Ficha 1 – Energia e movimentos. Apresentação do TPC 
(definição de força conservativa, concluindo-se que o peso é uma força conservativa e indicação 
de alguns exemplos de forças não conservativas) e esclarecimento de dúvidas. 
Atividade prática: questões 33 e 34 da p. 59 do M. 
Apresentação dos conceitos de medição direta e indireta. 
Determinação da incerteza absoluta de uma medida quando há uma só medição direta 
(exemplificação com balança, régua e cronómetros digital e interpretação da Questão Resolvida 
11 da p. 43 do M). 
Determinação da incerteza absoluta de uma medida quando existem várias medições diretas nas 
mesmas condições. 
Explicação dos conceitos de exatidão e de precisão (interpretação da Questão Resolvida 12 da 
p. 47 do M). 
Recursos: 
M: pp. 40-45; 59 
CAP: Proposta de resolução da Ficha 1 
– Energia e movimentos 
AD: 
 Anm Forças conservativas e não 
conservativas 
 PWP Medições e incertezas 
associadas 
 Atividade Medições e incertezas 
associadas 
Observações: Pode recorrer-se à Anm Forças conservativas e 
não conservativas e à Atividade Medições e incertezas associadas. 
 
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Comportamento 
e atitudes. 
Sugestões aos alunos: TPC – Questões pré-laboratoriais da AL 1.1 
(p. 48 do M). 
 
90 min 
100 min 
90 min 
100 min 
Aulas 
n.o 15/16 
Aulas 
n.o 17/18 
28 Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 
 
 Data : 
Sumário: AL 1.1: Movimento num plano inclinado: variação da energia cinética e distância percorrida. 
Conteúdos: Trabalho de forças constantes. Energia cinética. Medição, medição direta e 
indireta. Incerteza de medida numa medição direta. 
Metas de aprendizagem: 
Específicas da AL: 1 a 6; Processuais 1, 
6 e 8 a 12; Conceptuais 1 a 3, 6 e 7, 9, 
11 a 15 e 18 a 23 
Atividades/Estratégias: Esclarecimento de dúvidas sobre as questões pré-laboratoriais da 
AL 1.1 (p. 48 do M). 
Atividade laboratorial 1.1 (pp. 49 e 50 do M). Resolução das questões pós-laboratoriais da AL 1.1 
(p. 51 do M). No final da execução laboratorial os alunos poderão fazer uma apresentação dos 
resultados de cada grupo. 
Recursos: 
Material necessário para a AL 1.1 
(p. 49 do M) 
M: pp. 48-51 
CAP: AL 1.1 - Respostas às questões 
pré e pós-laboratoriais, resultados 
obtidos em trabalho laboratorial e 
grelha de avaliação da atividade 
laboratorial 
 AD: AnmL 1.1 Movimento num 
plano inclinado: variação da energia 
cinética e distância percorrida 
Observações: Ver indicações e sugestões de realização desta AL 
no CAP. Parte da avaliação da AL pode ser concretizada com as 
questões, indicadas no CAP. 
Pode utilizar-se a AnmL 1.1 para expor os aspetos fundamentais 
do trabalho laboratorial. 
Avaliação: Registo de intervenção e participação. Respostas a 
questões pré e pós-laboratoriais. Ficha de avaliação específica. 
Comportamento e atitudes. 
Sugestões aos alunos: TPC – De que fatores depende a energia 
potencial gravítica? 
Registo de Notas
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aulas 
n.o 19/20/21 
135 min 
150 min 
Editável e fotocopiável © Texto | Novo 10 F 29 
Planos de aulas semana 
N.o 4 
 Data : 
Sumário: Correção do TPC. Trabalho do peso, variação de energia potencial gravítica e energia potencial gravítica. Energia mecânica. 
Aplicação dos conceitos na resolução de questões. Aplicação dos conceitos na resolução de questões. 
Conteúdos: Trabalho de forças constantes. Trabalho do peso. Variação de energia potencial e 
energia potencial. 
Metas de aprendizagem: 1.7, 1.9, 
1.10 e 1.11 
Atividades/Estratégias: Apresentação do TPC (fatores de que depende a energia potencial 
gravítica) e esclarecimento de dúvidas. 
Escrita e interpretação da expressão da energia potencial gravítica de um sistema corpo + Terra. 
Estabelecimento da relação entre a variação de energia potencial gravítica e o trabalho do peso 
(poderá recorrer-se ao PWP 1.1.7). 
Os alunos deverão explicar o sinal da variação da energia potencial gravítica e do trabalho do 
peso, na subida e na descida, relacionando os sinais dos valores dessas duas grandezas. 
Análise da questão resolvida 7 da p. 30 do M. 
Atividade prática: questões 35, 36, 38 da pp. 59-60 do M e TI 1.1.7. 
Apresentação da definição de energia mecânica de um sistema corpo + Terra. 
Interpretação de situações em que ocorrem transformações de energia cinética em potencial 
gravítica e vice-versa (exemplificar com movimentos em desportos e atividades de lazer). 
Recursos: 
M: pp. 29-32; 59-60 
AD: 
 PWP 1.1.7 Trabalho do peso, 
variação da energia potencial 
gravítica e energia potencial 
gravítica 
 TI 1.1.7 Trabalho do peso, variação 
da energia potencial gravítica e 
energia potencial gravítica 
Observações: