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2.° SEMESTRE CONTATOS E/SUBE Telefones: 2976-2301 / 2976-2302 subesme@rioeduca.net materialcarioca@rioeduca.net MARCELO CRIVELLA PREFEITURA DA CIDADE DO RIO DE JANEIRO TALMA ROMERO SUANE SECRETARIA MUNICIPAL DE EDUCAÇÃO MARIA HELENA DOS SANTOS PRAZERES COSTA SUBSECRETARIA DE ENSINO ISAURA FERNANDES BARRETO COORDENADORIA DE EDUCAÇÃO BÁSICA REGINA STHELA PEDROSO PASCHOA GERÊNCIA DE ENSINO FUNDAMENTAL II INÊS MARIA MAUAD ANDRADE CANALINI ELABORAÇÃO DE CIÊNCIAS ANDREIA FERREIRA EDUARDO DA COSTA VAGNER LÚCIO DE LIMA (REVISÃO DE LÍNGUA PORTUGUESA) REVISÃO DE CIÊNCIAS HAYDEE LIMA DA COSTA MARCIA LUZ BASTOS RESPONSÁVEL TÉCNICO DE CIÊNCIAS GINA PAULA BERNARDINO CAPITÃO MOR ELABORAÇÃO DE LÍNGUA PORTUGUESA ALINE DA COSTA SCALERCIO MENDES ELISABETE BRANDT REVISÃO DE LÍNGUA PORTUGUESA GINA PAULA BERNARDINO CAPITÃO MOR RESPONSÁVEL TÉCNICO DE LÍNGUA PORTUGUESA DALTON DO NASCIMENTO BORBA CLOVIS DO NASCIMENTO LEAL ELABORAÇÃO DE MATEMÁTICA NELSON GARCEZ LOURENÇO MONICA SILVA DE ARAUJO (REVISÃO DE LÍNGUA PORTUGUESA) REVISÃO DE MATEMÁTICA FRANCISCO RODRIGUES DE OLIVEIRA RESPONSÁVEL TÉCNICO DE MATEMÁTICA LARISSA FERNANDES DOS SANTOS MANHÃES CORRÊA MARIA DE FÁTIMA CUNHA SIMONE CARDOZO VITAL DA SILVA RESPONSÁVEL TÉCNICO (GERAL) ANDRÉA DORIA POÇAS CAMARA DARCI DA CONCEIÇÃO LEITE CORRÊA DIAGRAMAÇÃO EDIGRÁFICA EDITORAÇÃO E IMPRESSÃO MIGUEL PAIXÃO SUPERVISÃO GRÁFICA 2.° SEMESTRE Prezado Aluno, Prezada Aluna, Sejam bem-vindos(as) ao 2.º semestre de 2019! Apresentamos mais um material que foi preparado com cuidado e carinho para apoiar seus estudos. Mantenha a responsabilidade, o empenho e o prazer investidos no 1.º semestre. Lembre-se de que, a cada tarefa realizada, você estará ainda mais próximo de novas conquistas. Temos certeza de que você já está colhendo os frutos de sua dedicação. Permanecemos comprometidos com a oferta de uma educação pública de qualidade. Para isso, você está recebendo o Material Didático Carioca – 2.º semestre, composto por atividades que contemplam as diversas áreas do nosso currículo. Certamente, você já percebeu as vantagens da dedicação investida, não é mesmo? Então, no 2.º semestre, continue contando com o apoio do seu professor ou da sua professora. Estamos preparados para ajudar você a conquistar o progresso desejado. A educação carioca investe e acredita no potencial de cada um de vocês. Juntos, chegaremos ao final desse ano letivo confirmando nossos índices de qualidade e sucesso. Seu crescimento é o nosso objetivo. Com carinho, TALMA ROMERO SUANE Secretária Municipal de Educação 2.° SEMESTRE ANOTE AQUI PARA LEMBRAR... 3.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 5 SUMÁRIO FONTES DE ENERGIA E SEUS TIPOS 6 ENERGIA ELÉTRICA – ENERGIA DE TODO DIA 7 IMPACTO AMBIENTAL – USOU, VACILOU, DESEQUILIBROU! 8 A ENERGIA ADOTA DIVERSAS FORMAS 9 GRANDEZAS FÍSICAS – TUDO PODE SER MEDIDO 10 PARADO OU EM MOVIMENTO? UMA QUESTÃO DE REFERENCIAL! 11 QUAL É O CAMINHO A SEGUIR, QUAL É A TRAJETÓRIA? 11 MOVIMENTO – ONDE É O MARCO ZERO? 12 MOVIMENTO UNIFORME. TODOS NO MESMO PASSO 13 MOVIMENTO VARIADO. NEM TODOS ESTÃO NO MESMO PASSO! 14 VOCÊ TEM A FORÇA! E NÓS TAMBÉM! 15 LEIS DE NEWTON 18 TRABALHO E POTÊNCIA 21 MÁQUINAS QUE FACILITAM O NOSSO DIA A DIA 22 3.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 6 Essa energia é responsável, direta ou indiretamente, por todas as formas de vida existentes. Todos os processos vitais do planeta dependem de energia. No entanto, não utilizamos apenas a energia solar. Outras fontes e formas de energia são utilizadas para suprir nossas necessidades. Dizemos que o Sol é a principal fonte de energia do planeta Terra porque é o calor do Sol que aquece o planeta e promove a formação dos climas, o aquecimento dos mares, a formação e o movimento da atmosfera. O Sol até virou poema na música do compositor brasileiro Caetano Veloso: “Luz do sol / Que a folha traga e traduz / Em verde novo / Em folha, em graça / Em vida, em força, em luz...”. 1- Qual é o nome do processo, realizado pelas plantas, que necessita da luz solar? ________________________ As fontes de energia são recursos da natureza ou artificiais utilizados pela sociedade para a produção de algum tipo de energia. Esta, por sua vez, é utilizada com o objetivo de propiciar o deslocamento de veículos, gerar calor ou produzir eletricidade para os mais diversos fins. Texto adaptado de www. pre.univesp.br Adaptado de https://cooeps.com.br/wp /j o rn a lg g n .c o m .b r SOL: PRINCIPAL FONTE DE ENERGIA DA TERRA 2- Leia a imagem noturna da cidade do Rio de Janeiro, ao lado, e identifique, nela, duas fontes de energia utilizadas por nós. Faça um comentário sobre a possibilidade de renovação de cada uma delas. _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ ep o can ego cio s.glo bo .co m As fontes de energia ou recursos energéticos podem ser divididas em: ENERGIAS RENOVÁVEIS São recursos naturais capazes de manter-se disponíveis durante um longo prazo de tempo. Podem ser recursos repostos pela natureza (biomassa) ou que se mantêm ativos permanentemente (solar e outros). SOLAR – EÓLICA – HIDRÁULICA – BIOMASSA - GEOTÉRMICA – MAREMOTRIZ. ENERGIAS NÃO RENOVÁVEIS São recursos naturais que, quando utilizados, não são repostos pela ação humana ou pela natureza, pois sua capacidade de renovação é muito reduzida se comparada com sua utilização. Assim, a tendência é que essas reservas se esgotem. PETRÓLEO - GÁS NATURAL- CARVÃO MINERAL COMBUSTÍVEIS NUCLEARES. FONTES DE ENERGIA: UMAS SE RENOVAM, OUTRAS NÃO 3.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 7 1- Quem Sou Eu ? – FONTES DE ENERGIA. a) Sou o recurso natural não renovável mais importante, fonte de energia da atualidade, apesar de um pequeno declínio nas últimas décadas._______________________________ b) Sou um recurso natural renovável; a produção de combustíveis vindos a partir de mim faz parte das políticas de vários países, entre os quais está o Brasil._______________________ c) Sou um recurso natural renovável e o Brasil apresenta grande parte de sua energia originária dos meus potenciais. _________________________________________________ ENERGIA ELÉTRICA – ENERGIA DE TODO DIA Você já imaginou sua vida sem computador, sem carro, televisão e geladeira? Sem poder conservar os alimentos, sem tomar um banho quente, ou mesmo sem ouvir sua música predileta? Não seria fácil, não é mesmo? Todas essas invenções não seriam possíveis se o ser humano não tivesse descoberto a energia. Adaptado de Ciências da Natureza e suas Tecnologias. w w w .m a rq u e c o m x .c o m .b r 1. Energia elétrica em térmica: quando usamos o chuveiro elétrico, a água é aquecida. Quando usamos o ferro elétrico e a torradeira, eles também aquecem. 2. Energia elétrica em luminosa: quando acendemos uma lâmpada, luz da tela da TV ou do computador. 3. Energia química em cinética: a transformação dos alimentos (glicose) quando corremos ou andamos. 4. Energia elétrica em sonora: em rádios, TVs, aparelhos de som. 5. Energia luminosa em química: fotossíntese dos vegetais e outros seres autotróficos. 6. Energia cinética em elétrica: a queda d’água gera energia que faz girar as turbinas nas usinas hidrelétricas. Nos dias de hoje, a energia mais consumida nas cidades é a energia elétrica. Glossário: seres autotróficos – seres vivos que produzem seu próprio alimento, utilizando a energia luminosa ou a energia liberada em reações químicas. As formas de energia podem ser convertidas umas nas outras. Veja: 3.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 8 IMPACTO AMBIENTAL – USOU, VACILOU, DESEQUILIBROU!1- Identifique as fontes de energia, classifique-as em renovável ou não renovável e comente sobre a possibilidade de serem consideradas um tipo de energia limpa ou relacionadas a impactos ambientais. A energia renovável, cujo processo de produção ou consumo não libera ou libera muito poucos resíduos ou gases poluentes que contribuem com o aumento do efeito estufa e o aquecimento global, é chamada de energia limpa. São exemplos de energia limpa: solar, eólica, geotérmica, maremotriz, biomassa e hidráulica. A utilização de energia limpa é muito importante para o desenvolvimento sustentável do planeta. O emprego de energias não renováveis, como na queima do petróleo, gás natural, carvão mineral e no uso do urânio nas usinas nucleares, está associado a maiores riscos de impactos ambientais, tanto locais (poluição do ar e vazamento radioativo), como globais (aumento do efeito estufa). Adaptado de .mma.gov.br/responsabilidade-socioambiental w o rld a rts m e .c o m A B IMPACTO AMBIENTAL é a alteração que ocorre no meio ambiente, provocada por determinada ação ou atividade. Os impactos ambientais são resultado de confrontos diretos ou indiretos entre os seres humanos e a natureza. Afetam a saúde, a segurança e o bem-estar da população; as atividades sociais e econômicas; a biota; as condições de sobrevivência do meio ambiente e a qualidade dos recursos ambientais. Adaptado de CONAMA – Conselho Nacional do Meio Ambiente. ALGUNS IMPACTOS AMBIENTAIS • Diminuição da biodiversidade • Inversão térmica • Ilhas de calor • Erosão do solo • Aquecimento global • Chuvas ácidas • Desmatamento • Mudanças climáticas • Destruição da camada de ozônio g re n g e n h a ria a m b ie n ta l.c o m .b r M e io A m b ie n te - C u lt u ra M ix 2 - Escreva o nome de dois tipos de impacto ambiental que você observa no seu caminho para a escola. _______________________ _______________________ Segundo a ONG ambientalista WWF, desde os anos 1980 a demanda da população mundial por recursos ambientais é maior do que a capacidade do planeta de renová-los. Dados mais recentes demonstram que estão sendo utilizados 25% a mais do que aquilo disponível em recursos, ou seja, precisamos de um planeta e mais um quarto dele para sustentar o nosso estilo de vida atual. Adaptado de ONG Ambientalista WWF AÇÕES PARA DIMINUIR OS IMPACTOS AMBIENTAIS • Reflorestar as áreas desmatadas. • Utilizar, conscientemente, os recursos naturais. • Evitar qualquer tipo de poluição. • Reaproveitar, sempre que possível, os produtos existentes. • Evitar o consumo excessivo de sacolas e invólucros plásticos. • Criar um processo de despoluição de nossas águas. • Preferir o consumo de energia limpa. __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ __________________________ 3.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 9 Posição A - _______________________________ Posição B - _______________________________ Sempre que tivermos um objeto em movimento ou com a possibilidade de vir a realizar movimento, teremos, associado a ele, uma certa quantidade de energia. Essa energia recebe o nome de energia mecânica. A energia mecânica pode ser de dois tipos: cinética e potencial. A energia potencial é a energia armazenada em um sistema físico. Ela depende da posição do corpo em relação a outros corpos. A energia potencial pode ser gravitacional ou elástica. A ENERGIA ADOTA DIVERSAS FORMAS É a energia armazenada que um corpo apresenta quando se encontra a uma determinada altura em relação à superfície da Terra. O peixe apresenta energia potencial gravitacional armazenada em seu corpo ao iniciar o movimento de saída do aquário. É a energia armazenada em corpos elásticos, tais como borrachas, molas, elásticos e outros. Ao se lançar do alto da ponte, o atleta de bungee jumping distende a corda elástica presa a seu corpo. A energia armazenada na corda elástica é a energia potencial elástica. p t.b igp o in t.com / ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL ENERGIA POTENCIAL ELÁSTICA w w w .b ran so n in fo .o rg/ 1- E você? Quais as modalidades de energia estão associadas aos seus movimentos no caminho de casa até a escola? ______________________ ______________________ As crianças correndo no parque possuem energia associada ao movimento. Essa energia é chamada de energia cinética. Ela depende da massa e velocidade do corpo em movimento. sau d e.card io m ed .co m .b r/ A energia potencial gravitacional é proporcional à altura. À medida que o carrinho da montanha-russa é elevado, em relação ao solo, tem sua energia potencial gravitacional aumentada. Quando o carrinho é solto da colina de elevação (que é a mais alta de todo o percurso), a energia potencial gravitacional acumulada é transformada em energia cinética, que possibilita o movimento do carrinho. Quando o carrinho chega no final da descida, sua energia cinética é máxima, isto é, move-se à velocidade máxima. 2- Após ler a imagem, indique que modalidade de energia mecânica possui o carrinho da montanha- russa nas posições A e B: fis ic a -e xtre m e tira s .c o m .b r/2 0 1 3 /0 8 /c o n s e rv a c a o -d e -e n e rg ia .h tm l 3.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 10 GRANDEZA é tudo aquilo que pode ser medido por meio de algum equipamento de medida. No nosso dia a dia, lidamos com diversas grandezas: quando, por exemplo, medimos 1 metro de tecido ou marcamos 60 segundos em um relógio. As grandezas físicas são reconhecidas em todo o mundo. As grandezas físicas são utilizadas para facilitar o ESTUDO DOS FENÔMENOS FÍSICOS. GRANDEZAS FÍSICAS São GRANDEZAS ESCALARES : Massa – Tempo – Temperatura, entre outras. e d w a rd m o n te n e g ro .c o m GRANDEZAS FÍSICAS – TUDO PODE SER MEDIDO SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI): Para facilitar a comunicação, os cientistas preferem utilizar um único grupo de unidades, o SI (Sistema Internacional de Unidades). Nesse sistema, a unidade do comprimento é o metro (m), o volume é o metro cúbico (m³) e a unidade de massa é o quilograma (kg). A matéria (sendo um corpo ou uma substância) e a energia podem ser avaliadas quantitativamente. Cada característica que possa ser quantificada se constitui em grandeza física. Exemplos: tempo, distância, velocidade, aceleração, força, energia, trabalho, temperatura, pressão e outros. As grandezas são avaliadas pelas unidades de medida adotadas por convenção e cada unidade tem seu símbolo. O m, por exemplo, é o símbolo do metro. O valor de uma grandeza é expresso por um número e uma unidade de medida. Exemplos: 25 ºC, 100 m. 1- Leia a imagem e, em seguida, dê o nome de três instrumentos de medida que estão representados: __________________________________ __________________________________ A grandeza física é dividida em grandeza ESCALAR e VETORIAL. A grandeza que fica perfeitamente determinada quando conhecemos o seu significado físico e o seu número é chamada de GRANDEZA ESCALAR. As GRANDEZAS VETORIAIS, ao contrário das grandezas escalares, necessitam de algo a mais para serem representadas corretamente. Além da intensidade, representada por uma parte numérica, também chamada de módulo, elas necessitam de uma direção e de um sentido, para a sua perfeita determinação. 2- Hoje, levei 1 h da minha casa até a escola. Que grandeza escalar é mencionada no texto?__________ Um exemplo de grandeza vetorial é a FORÇA. Imagine uma brincadeira de cabo de guerra, como esta da imagem: Faz sentido dizer que o jogo acabou porque o grupo vencedor puxou a corda com uma força de 40 N? Não. Para conhecermos o lado vencedor, precisamos saber, também, a direção e o sentido da força aplicada. Veja: foi aplicada uma força de 40 N na direção horizontale no sentido da esquerda para a direita. 3- Agora, responda, que grupo ganhou a disputa? ___________ GRANDEZAS VETORIAIS - INTENSIDADE (valor numérico com unidade) - DIREÇÃO - SENTIDO. Força, aceleração, impulso, deslocamento, velocidade, quantidade de movimento, entre outros, são exemplos de grandezas vetoriais. Um Newton (N) corresponde à força exercida sobre um corpo de massa igual a 1 kg, que lhe induz uma aceleração de 1 m/s², na mesma direção e sentido da força. Adaptado de www.soq.com. 3.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 11 1- E agora? Você saberia explicar quem está com a razão? Carlinhos, sentado na poltrona do carro, afirma que seu pai, João, motorista sentado a seu lado no carro, não se move, ou seja, está EM REPOUSO. Ao mesmo tempo, Roberta, que está em pé na calçada com a mãe, em frente ao sinal de trânsito, vê o carro se aproximando e afirma que João está EM MOVIMENTO. 2- Na mesma imagem, o guarda de trânsito está no meio da rua, garantindo a travessia dos pedestres. Se adotarmos, como referencial, o sinal de trânsito, será possível afirmar que o guarda está em repouso ou em movimento? _____________________________________ PARADO OU EM MOVIMENTO? UMA QUESTÃO DE REFERENCIAL! Podemos concluir, então, que o movimento é relativo, pois o mesmo corpo pode estar parado (em repouso) ou em movimento, dependendo do referencial adotado. Trajetória é o conjunto de posições sucessivas ocupadas por um móvel no decorrer do tempo. O caminho descrito pelo móvel também caracteriza a trajetória. A trajetória é um conceito relativo: para ser definida, ela depende de um referencial. A trajetória pode ser classificada em RETILÍNEA e CURVILÍNEA. Na trajetória CURVILÍNEA, o caminho percorrido é uma CURVA. Na trajetória RETILÍNEA, o caminho percorrido é uma RETA. Observe: reta – retilínea ; curva - curvilínea Em relação ao observador, parado no solo, um avião está se movendo com movimento retilíneo e velocidade constante. Num determinado instante, um pacote é lançado do avião e cai. Um passageiro, no avião, vê o pacote cair verticalmente, descrevendo uma reta, enquanto uma outra pessoa parada no solo, fora do avião, vê o pacote cair, descrevendo uma curva. 3- A trajetória do pacote será __________________, se o referencial for o avião. 4- E a trajetória será ______, se tomarmos como referencial a pessoa no solo, olhando o pacote cair. a lfa c o n n e c tio n .n e t a lfa c o n n e c tio n .n e t QUAL É O CAMINHO A SEGUIR, QUAL É A TRAJETÓRIA? PARADO OU EM MOVIMENTO: QUAL É O REFERENCIAL? Um móvel ou ponto material é um corpo que está em movimento, em relação ao referencial adotado. Sendo assim: um corpo está em repouso quando sua posição, em relação ao referencial escolhido, não se altera com o tempo. E um corpo está em movimento quando sua posição, em relação ao referencial escolhido, se altera com o tempo. 3.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 12 MOVIMENTO – ONDE É O MARCO ZERO? Maria saiu de casa às 9 h, em direção ao litoral, e chegou à praia desejada às 11 h. Ela observou, no hodômetro do carro, que, entre sua casa e o litoral, havia percorrido uma trajetória de 120 quilômetros de distância. Qual foi o MARCO ZERO da viagem de Maria? c lip a rt Para localizarmos, em cada instante, um móvel, ao longo de uma trajetória, devemos orientá-la e adotar um marco zero como origem. Na viagem de Maria, a trajetória é o caminho de sua casa até a praia e o ponto inicial ou marco zero é, exatamente, a casa de Maria, pois é o ponto de partida da trajetória de sua viagem. À medida que o tempo (t) passa, varia o espaço (s) de um móvel em movimento, ou seja, varia a posição do móvel em relação ao ponto de partida. Na viagem, em uma variação de duas horas, ou seja, entre 9 h e 11 h, Maria percorreu 120 km. Portanto, a variação de tempo (∆t) foi de 2 horas. O DESLOCAMENTO (∆s) é a diferença entre a posição final (s) e a posição inicial (s0) do móvel. Para descobrir o valor do deslocamento, usa-se a seguinte equação: onde ∆s é a variação de espaço, s é a posição atual e s0 , a origem. Glossário: hodômetro - instrumento utilizado para medir as distâncias percorridas por automóveis ou pessoas. Os automóveis têm, no painel, um hodômetro, que marca os quilômetros rodados (www.dicio.com.br/) . 1- Observe a trajetória da viagem de Maria na imagem acima e responda: a) Qual é a posição inicial do carro de Maria ao sair de casa para o litoral? ___________________________________________________________________________ b) Quantos quilômetros Maria percorreu até chegar à posição final? _____________________ c) Qual é a última posição ocupada pelo carro de Maria?______________________________ d) Qual seria a distância percorrida pelo carro, se Maria saísse do marco 10 km? ___________________________________________________________________________ e) Respondendo à pergunta do início: qual foi o marco zero da viagem de Maria? ____________________________________________________________________________ AGORA, É COM VOCÊ!!! 2- Uma pessoa saiu de casa às 9 h, do marco Zero, e chegou às 11 h ao destino desejado, percorrendo uma distância de 90 quilômetros. a) Tendo essas informações, complete: b) Calcule o deslocamento e o tempo gasto pela pessoa durante o percurso: s =_________ t = _____________ s0 = _________ t0 = ______________ ∆s = s – s0 ∆t = t – t0 3.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 13 A velocidade média é a relação entre o deslocamento de um corpo (Δs) e o intervalo de tempo (Δt) que esse corpo utilizou para percorrer essa trajetória. A unidade de medida da velocidade, no sistema internacional (SI), é m/s. Para representarmos, matematicamente, a velocidade média, utilizamos a seguinte equação: Vm => velocidade média ∆s => deslocamento ∆t => variação do tempo Unidade de medida do Δs no SI:(m) ou (km) Unidade de medida do Δt no SI: (s) ou (h) MOVIMENTO UNIFORME. TODOS NO MESMO PASSO No movimento uniforme, a velocidade do móvel não se altera no decorrer do tempo. O móvel percorre espaços iguais em tempos iguais, isto é, o móvel se desloca com velocidade constante, ao longo de todo o seu caminho. Embora seja pouquíssimo praticado no Brasil, o beisebol é um esporte de grande aceitação em países como Estados Unidos, Japão e Venezuela. No Brasil, o beisebol é muito apreciado entre os imigrantes japoneses, que trouxeram essa cultura esportiva para o nosso país. h tt p :/ /g u ia d o s c u ri o s o s .u o l. c o m .b r/ c a te g o ri a s /3 3 7 5 /1 /b e is e b o l. h tm l O jogador se move em distâncias iguais em tempos iguais. O movimento do atleta é um exemplo de movimento uniforme. Nessa imagem, o jogador de beisebol da figura se movimenta sempre em linha reta. Quando o tempo marca zero segundo, sua posição inicial é zero metro (0 m). A partir desse instante, a cada 3 segundos, o jogador realiza um deslocamento de 6 metros. Leia a imagem: Calculando a velocidade média do jogador, em qualquer intervalo de tempo, temos: Como podemos observar, a velocidade média, em qualquer intervalo de tempo, é sempre igual a 2 m/s. Logo, temos um movimento uniforme. Tempo de 0s a 9s = Tempo de 0s a 12s = Tempo de 0s a 3s = Tempo de 0s a 6s = Outras situações em que ocorre movimento uniforme: • caminhar em linha reta com velocidade constante. Por exemplo: 1,5 m/s durante um certo intervalo de tempo; • o deslocamento do ponteiro de um relógio; • o movimento da escada rolante de um shopping center. Ela se move com velocidade constante. Ao trabalharmos o conceito de velocidade média (Vm), o símbolo ∆ (delta) se refere sempre à variação, isto é, à diferença entre o valor final e o inicial do espaço e do tempo. A variação da velocidade ocorrerá quando trabalharmos com aceleração no movimento variado. Lembre-se de que o movimento é uniforme quando a velocidade é constante durante todo o percurso. www.anhembi.br 6m 12 m 18 m 24 m 3.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 14 p ro d u to .m e rc a d o liv re .c o m .b r p o rt a la rc o ir is .n in g .c o m MOVIMENTO VARIADO. NEM TODOS ESTÃO NO MESMO PASSO! A maior parte dos movimentos que observamos, no nosso dia a dia, não é uniforme. Por exemplo: uma folha que cai de uma árvore e é levada pelo vento, ou a água de um rio despencando por uma corredeira. Todos esses movimentos não são uniformes. Neles, a velocidade de corpos, como da folha ou da água, muda constantemente. Dizemos, então, que esses movimentos apresentam velocidade variada. 2 - E em uma competição de atletismo? Os atletas mantêm sempre a mesma distância entre seus passos e, assim, a mesma velocidade? Explique: ______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________ a) Nesse acelera, freia e para contínuo, a velocidade do carro seria sempre a mesma ou mudaria? __________________________ b) E a pessoa que atravessa a rua apressadamente? Ela mantém a velocidade de seus passos? _______________________________ o glo b o .glo b o .co m / d iario d o lito ral.co m .b r 1 - Em um dia de intenso tráfego de veículos em uma cidade, você acha que o movimento dos veículos é uniforme? Para um motorista ir de um lugar a outro, ele deve repetir, dezenas de vezes, a mesma sequência de operações: acelera, freia, para; acelera, freia, para... am = ∆v = Vfinal – Vinicial ∆t ∆t Unidade de medida no SI: (m/s²) Unidades de medidas no SI: (m) ou (km) Unidades de medidas no SI: (s) ou (h) No MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARIADO (MUV), a velocidade do móvel varia, de maneira constante, aumentando ou diminuindo seu valor, sempre na mesma proporção. A medida dessa variação é a aceleração e calcula-se por uma relação matemática: am => aceleração média ∆v => variação da velocidade ∆t => variação do tempo 3- Um carro que vinha em linha reta entrou no túnel com velocidade de 10 m/s. Levou 6 segundos para atravessar, completamente, o túnel e saiu com velocidade de 22 m/s. Calcule a sua aceleração: ______________________________________________ C L IP A R T O movimento uniformemente variado caracteriza maior parte dos movimentos presentes no nosso dia a dia. No MUV, a aceleração é constante em qualquer instante de tempo. 4- Um caminhão, em movimento retilíneo uniforme, passa às 7 h pelo km 50 e às 12 h, do mesmo dia, pelo km 350. Qual a velocidade média desse caminhão, nesse percurso?_______________________ w w w .im a g e n s a n im a d a s .c o m 3.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 15 VOCÊ TEM A FORÇA! E NÓS TAMBÉM! No dia a dia, a palavra força tem vários significados. Muitas vezes, no sentido do esforço muscular, e um puxão ou empurrão. Para Física, força é uma ação capaz de: ameliapedrosa3.com.sapo.pt/Forca.htm COLOCAR UM CORPO EM MOVIMENTO MODIFICAR O MOVIMENTO DE UM CORPO DEFORMAR UM CORPO Indicamos uma grandeza vetorial por uma letra, acima da qual é colocada uma seta, como no caso da força F A força é uma grandeza vetorial, porque, além de intensidade, ela tem sentido e direção. a m e lia p e d ro s a 3 .c o m .s a p o .p t/F o rc a .h tm Observe os elementos da FORÇA F neste exemplo: Sentido: para cima Direção: vertical Intensidade: 20 N Ponto de aplicação: a ponta do dedo UMA FORÇA É FORMADA PELOS SEGUINTES ELEMENTOS: - PONTO DE APLICAÇÃO: é a parte do corpo onde a força atua diretamente. - SENTIDO: é a orientação que tem a força na direção (esquerda, direita, cima, baixo). - DIREÇÃO: é a linha de atuação da força (horizontal, vertical, diagonal). - INTENSIDADE: é o valor da força aplicada em Newton (N). O dinamômetro é um instrumento constituído de uma mola que se deforma quando recebe a ação de uma força. Logo, para cada deformação produzida, temos o dispositivo indicando a intensidade da força aplicada. No Sistema Internacional de Medidas (SI), a unidade de medida de força é o Newton (N). A D IL S O N S E C C O / A R Q U IV O D A E D IT O R A 2- Relacione algumas situações do seu cotidiano em que você possa reconhecer o uso da força: ________________________________________ ________________________________________ Força é a ação que empregamos para realizar movimentos a todo momento. 1- Cite o nome de uma força que esteja atuando, neste momento, sobre você? _________________________________ _________________________________ Adaptado de cafw.ufsm.br • Ao chutar uma bola, a jogadora exerce uma força sobre ela. • Ao abrir a garrafa, aplica-se uma força para segurar e outra força para remover a tampa. • Uma pessoa aplicando uma força F para empurrar um carro. 3.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 16 Vamos aplicar o conceito de força? clipart Um segmento orientado possui todas as características relacionadas à FORÇA F, isto é, intensidade, direção e sentido. Portanto, segmentos orientados são segmentos utilizados para representar grandezas vetoriais. SENTIDO: da esquerda para direita. DIREÇÃO: horizontal. INTENSIDADE: módulo de 3 unidades. sites.go o gle.co m /site/experim en tu n /exercicio s---veto res Considere os seguintes vetores que representam forças. Cada quadradinho do segmento orientado equivale a uma unidade de medida e corresponde a 1N: 1- Complete a tabela: VOCÊ TEM A FORÇA! E NÓS TAMBÉM! b e m e x p lic a d o .p t F1 Direção – horizontal. Sentido – da direita para a esquerda. Intensidade – 100 N F2 Direção – horizontal. Sentido – da esquerda para a direita. Intensidade – 80 N Analisemos, com atenção, a seguinte situação. José exerce uma força (F1) de 100 Newton na coleira de seu cão, a fim de puxá-lo. Já o cão exerce uma força (F2) de 80 N na mesma direção, mas em sentido oposto. Em um corpo que está em movimento ou em repouso, várias forças são aplicadas na mesma direção, no mesmo sentido ou em sentidos opostos. Quando essas forças agem em um único corpo, obtém-se a FORÇA RESULTANTE. As forças 1 e 2 podem ser substituídas pela força resultante 2. Qual é o valor da força resultante entre José e seu cão? ________________________ 3. Quem ganhou a disputa? ________________________ Nas situações da vida real, dificilmente um corpo qualquer está sujeito a, apenas, uma força. Quando várias forças atuam sobre um corpo, cada uma delas exerce um efeito nesse corpo. O resultado dos efeitos das forças é igual ao de uma única força: a FORÇA RESULTANTE ( ). FR 1- O cão se recusa a mover-se, exercendo uma força F2 no sentido oposto, de intensidade _____________________________________________________________________________. 3.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 17 A Força resultante (FR) é dada pela diferença das intensidades de cada força (maior menos menor). Veja o exemplo abaixo: SISTEMA DE FORÇAS – UNIDOS VENCEREMOS! Veja, agora, os casos mais comuns do sistema de forças: SISTEMA DE FORÇAS CONCORRENTES (MESMO PONTO DE APLICAÇÃO) Quando várias forças são aplicadas ao mesmo tempo sobre um corpo, dizemos que elas formam um SISTEMA DE FORÇAS. Essas forças podem ter vários sentidos, direções e intensidade. A força resultante FR é aquela que substitui o sistema por uma única força. CASO (A) Forças com mesma direção e sentido. A Força resultante (FR) é igual à soma das intensidades das forças componentes. Veja o exemplo abaixo: F2 FR Exemplo 1 F1 120 N100 N F2 = 100 N F1 = 120 N p t. s lid e s h a re .n e t/ m a rt a ta lia n i/ v e to r- fo ra 1- Complete as setas com os valores corretos do exemplo 1. CASO (B) Forças com mesma direção e sentidos opostos: Exemplo 2 F1 F2 FR C o o l G a ls 3- Complete as setas com os valores corretos do exemplo 2. F2 = 4 N F1 = 7 N 2- Qual é o sentido da ? ____________________________ FR4- Qual é o sentido da ? ____________________________ FR c li p a rt c lip a rt 5- Determine a intensidade da força resultante nas figuras abaixo. - Fmaior - Fmenor = FR 3.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 18 A Primeira Lei de Newton diz que a tendência dos corpos, quando nenhuma força é exercida sobre eles, é permanecer em seu estado natural, ou seja, repouso ou movimento retilíneo e uniforme. w w w .o n lin e -s c ie n c e s .c o m 1ª LEI DE NEWTON - REPOUSO E MOVIMENTO Lei de Newton, também chamada Lei da Inércia: “Na ausência de forças, um corpo em repouso continua em repouso e um corpo em movimento continua em movimento retilíneo e uniforme (MRU)”. Nessa condição, o corpo não sofre variação de velocidade, ou seja, se está parado, permanece parado. Se está em movimento, permanece em movimento em linha reta e com velocidade constante. h ttp ://w w w .exp licato rium .co m /cfq -9/n ew to n -lei-1.h tm l A força de atrito está presente em, praticamente, todos os momentos do nosso dia a dia. Sem ela, não poderíamos segurar um objeto, riscar um fósforo, caminhar ou fazer um carro se deslocar na rua. As estradas são asfaltadas para diminuir o atrito e facilitar a movimentação dos carros. FORÇA QUE RESISTE AO MOVIMENTO - ATRITO Algumas ações da Força de Atrito Adaptado de efisica.if.usp.br/ 1- Por que o carro tem mais facilidade para se movimentar em estradas asfaltadas do que em terrenos irregulares ou na areia? ______________________________________________________ ______________________________________________________ Rangido de porta, janela e maçaneta! O que fazer? Quando tentamos abrir uma vidraça emperrada, há uma força, trocada entre a vidraça e o batente, que se opõe ao movimento – o atrito. É impossível eliminar o atrito entre essas duas superfícies, o que se pode fazer é reduzi-lo ao máximo. Uma das maneiras para diminuir o atrito é o uso de lubrificantes. Uma substância colocada uniformemente entre duas superfícies, de forma a diminuir a resistência ao movimento. . h ttp s ://p t.w ik ih o w .c o m /D e s e m p e rra r-u m a -P o rta 2- Você abre a porta da frente. Escuta as dobradiças rangerem e se lembra de que precisa ajeitar isso! Por que as dobradiças “rangem”, deixando a porta emperrada? _____________________________ b re jo .c o m /2 0 1 4 /0 2 /1 7 /g o v e rn a d o r-in a u g u ra -ro d o v ia -q u e -lig a -lo g ra d o u ro -a o -rn / Um outro exemplo da ação da força de atrito está no pneu do carro, que é aderente ao asfalto – áspero. Essa combinação entre as características das superfícies do pneu e do asfalto gera uma força de atrito que fará o automóvel se movimentar, sem que ele derrape na pista. Define-se a força de atrito como uma força de oposição à tendência do escorregamento. Tal força é gerada devido a irregularidades entre as duas superfícies que estão em contato. Para que exista a força de atrito, essas duas superfícies devem ser não polidas ou rugosas. 3- E o que se pode fazer para melhorar o movimento da porta? __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ 3.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 19 a) É mais fácil pular na Terra, na Lua ou em Marte? ___________________________________________________ b) Se considerarmos a gravidade da Terra de, aproximadamente, 10m/s², qual será a massa da pessoa da figura? ___________________________________________________ c) Qual é o peso da pessoa no espaço. Explique. ___________________________________________________ 2.ª LEI DE NEWTON: LEI DA DINÂMICA Qualquer objeto que acelera está sob a ação de um “empurrão” ou “puxão”: uma força F de algum tipo. Pode ser um empurrão súbito, como o de um chute em uma bola de futebol, ou a atração contínua da gravidade. A aceleração é causada pela força. Adaptado de cejarj.cecierj.edu.br/pdf_mod1/CN/Unidade03_Fis.pdf A resposta a essa pergunta foi dada por Newton, na sua segunda lei do movimento. Ele nos ensinou que, nessas situações, o corpo irá sofrer uma aceleração proporcional à sua massa. A pedra A, na imagem ao lado, precisa de uma força F1 para obter uma aceleração e, assim, se mover. A pedra B, por sua vez, precisa de uma força F2 para obter uma aceleração e, assim, se mover. Mas será que as forças F1 e F2 terão a mesma intensidade? i.ytim g.co m /vi/zt2 8 Q 7 8 d yV c/m axresd efau lt.jp g 1- Então, podemos afirmar que a pedra A precisa de uma força de intensidade ______________ do que a pedra B para adquirir uma aceleração capaz de movê-la. PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA DINÂMICA OU 2.ª LEI DE NEWTON “A força aplicada (força resultante) a um objeto é igual à massa do objeto multiplicado por sua aceleração.” A força necessária para acelerar um corpo é diretamente proporcional à sua massa. Quanto maior a massa, maior a força que se deve fazer para obter uma certa aceleração. 1 N (newton) é a intensidade de uma força resultante que, atuando em um corpo de massa igual a 1 kg, faz com que ele adquira a aceleração de 1 m/s². Com frequência, mais de uma única força atua sobre um objeto. Lembre-se de que a combinação de forças que atuam sobre um objeto é a força resultante. A aceleração depende da força resultante. PESO, MASSA E ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE Na Terra, na Lua e em outros planetas, a aceleração da gravidade, isto é, a força gravitacional é diferente. Na Lua, a aceleração é 1/6 da aceleração da gravidade na Terra, isto é, 1,6 m/s2. O PESO DE UM CORPO é a força com que a Terra o atrai. Esse peso pode ser variável, quando a gravidade variar, ou seja, quando o corpo não está nas proximidades da Terra. A força gravitacional age sobre o corpo, conferindo- lhe peso. Portanto, sem a força gravitacional, os corpos não teriam peso. Por essa razão, o nosso peso varia de acordo com o valor da força gravitacional, que é diferente em outros planetas e satélites naturais do sistema solar. A MASSA de um corpo, por sua vez, é constante, ou seja, não varia. O peso, que é uma força, representa uma grandeza vetorial. Portanto, apresenta intensidade, direção e sentido. Leia a fórmula: s p a c e fl ig h ts y s te m s .g rc .n a s a .g o v VARIAÇÃO DO PESO EM DIFERENTES GRAVIDADES 3.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 20 2- Observe a figura e complete com as palavras: AÇÃO – REAÇÃO – 3.ª LEI DE NEWTON a) Podemos explicar a dor que o karateca sente pela _______________________. b) O karateca exerce uma força sobre a tábua denominada ______________________. c) A tábua também experimenta uma força, chamada de ______________, que é resultante de sua interação com o karateca. 1- Agora responda: a) Qual é a ação realizada no ato de caminhar? _______________________________________________________ _______________________________________________________ b) Qual é a reação? _______________________________________________________ _______________________________________________________ 3.ª LEI DE NEWTON – AÇÃO E REAÇÃO A 3ª Lei de Newton é o resultado de observações dos fatos que ocorrem na natureza. Ela está muito presente no nosso cotidiano. Os atos de caminhar ou de abrir uma porta são exemplos da aplicação dessa lei. Quer saber como é que se anda? 3ª LEI DE NEWTON – AÇÃO E REAÇÃO. "Se um corpo A exerce uma força sobre um corpo B, o corpo B reage e exerce sobre o corpo A uma força de mesmo módulo e direção, mas de sentido contrário." A 3.ª Lei de Newton constata que as forças sempre ocorrem em pares, ou que uma única força isolada não pode existir. Nesse par de forças, uma é chamada de ação e a outra, de reação. Elas são iguais em intensidade (módulo) e direção, mas possuem sentidos opostos. E sempre atuam em corpos diferentes. Assim, nunca se anulam. s 2 0 0 /a % C 3 % A 7 % C 3 % A 3 o + re a % C 3 % A 7 % C 3 % A 3 o .JP G Ao caminhar, você empurra o chão para trás com o seu pé. Em resposta, o chão exerce uma força para a frente, sobre o seu pé (claro, sobre o seu corpo). Essa força exercida pelo solo sobre você é que causa a aceleração do seu corpo para a frente. Conclusão: A toda ação corresponde uma reação, com a mesma intensidade, mesma direção e sentidos contrários. O ato de caminhar, além das forças de ação e reação, também envolve o atrito entre os pés e o chão. Por isso, é mais difícil andar sobre o gelo ou superfícies muito polidas. s lid e p la y e r.c o m .b r/s lid e /1 8 4 2 4 7 4 / 3- Escreva os nomes de outros exemplos da Lei de AÇÃO E REAÇÃO DE NEWTON que observamos no nosso dia a dia: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 3.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 21 FORÇA E DESLOCAMENTO: DUPLA INSEPARÁVEL PARA GERAR TRABALHO Observe as figuras ao lado. 1- O rapaz empurrando um carrinho e os alunos estudando estão realizando TRABALHO? ___________________________________________________ E s ta d ã o E d u c a ç ã o No sentido físico, entretanto, só existe TRABALHO quando, através da aplicação de uma força, há o deslocamento de um corpo; não havendo esse deslocamento, não há TRABALHO. A d a p ta d o d e F u n d a m e n to s d a F ís ic a I , m a t. u fm g .b r Figura 1 Figura 2 No sentido usual do nosso cotidiano, tanto o rapaz quanto os alunos estão realizando TRABALHO. p ix a b a y .c o m / Trabalho, nesse caso, é definido como a realização de uma tarefa. 2- Portanto, no sentido físico, os alunos da figura 1 ____________ estão realizando TRABALHO, apesar de “queimarem as pestanas” estudando. Fisicamente, se não há________________, não há __________________! 3– E o rapaz, da figura 2, está realizando trabalho, no sentido físico? Por quê? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Você trabalha? Muito ou pouco? Será que há alguma maneira de se medir o TRABALHO? Considere uma força F, constante, com a mesma direção do deslocamento, que move um corpo da posição inicial A até a posição final B. O TRABALHO será o produto da força F pelo deslocamento AB. UNIDADES DE MEDIDAS NO SI de TRABALHO: Trabalho () = Joules (J); Força em Newton (N); Δs em metros (m). Onde: 1 J = 1 N . m to d a m a te ri a .c o m .b r 4- Qual é o valor do trabalho realizado por uma força resultante de 100 N (do rapaz) para empurrar o carrinho da figura a uma distância de 50 m?_________________________________________________. Lembrando sempre que POTÊNCIA é a relação entre trabalho e tempo. Vamos considerar as três situações da figura em que o ser humano, o cão e a pantera realizam o mesmo trabalho, isto é, puxam o carrinho de mesmo peso em um mesmo deslocamento. Se um deles realizar o trabalho em um tempo menor do que o outro, dizemos que ele desenvolveu uma potência maior em relação ao outro. P = __ t P = potência = trabalho t = tempo RAPIDEZ E POTÊNCIA: PARCERIA PARA O SUCESSO Potência é a rapidez com que o trabalho é realizado. Define-se Potência como sendo o tempo gasto para se realizar um determinado trabalho. Matematicamente, a relação entre trabalho e tempo fica da seguinte forma: Unidades no SI: trabalho = Joule (J) tempo = s potência = Watt (W) Onde 1 W = 1J/s IGUAL – PANTERA – CÃO – SER HUMANO – MAIOR. a) O trabalho realizado pela pantera, pelo ser humano e pelo cão foi _______________ nas três situações. b) A diferença entre as situações é esta: o trabalho realizado pelo ____________________ foi executado com __________ rapidez do que pelo ____________________ e mais lentamente do que o trabalho realizado pela pantera. Podemos, então, afirmar que a _______________________________ realizou o trabalho com maior potência. 5 - Complete com o banco de palavras: T a tt o o S te n c il P a n th e r p rin c e s ita ire n e 1 .w e b c in d a rio .c o m k o r. p n g tr e e .c o m t = 25 s t = 10 s t = 5 s 3.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 22 MÁQUINAS QUE FACILITAM O NOSSO DIA A DIA Ao longo da história, o ser humano buscou melhorar suas condições de trabalho, principalmente no que se refere à redução de seu esforço físico. Para isso, utilizou meios auxiliares que lhe permitissem realizar tarefas de modo mais fácil e, assim, diminuir o gasto de sua força muscular. Esses primeiros meios foram a alavanca, a roldana e o plano inclinado, os quais, por sua simplicidade, ficaram conhecidos como máquinas simples. Uma máquina é simples quando é constituída de uma só peça, como no exemplo da alavanca. Em toda máquina simples estão associados três elementos: - FORÇA POTENTE ou POTÊNCIA (P) - força capaz de produzir ou de acelerar o movimento. - FORÇA RESISTENTE ou RESISTÊNCIA (R) - força capaz de se opor ao movimento. - PONTO DE APOIO (A) - elemento de ligação entre potência e resistência, que pode ser um ponto fixo, um eixo ou um plano. (Adaptado de Máquinas Simples (Universo da Mecânica - Telecurso 2000) Stu d y.co m Quando se fala em máquina, talvez você pense logo em uma máquina de lavar, um liquidificador, o motor de um carro ou um computador. Mas uma tesoura ou um simples parafuso também são considerados máquinas. Máquinas simples modificam e transmitem a ação de uma força para realizar algum movimento. São máquinas que facilitam a atividade humana simplesmente por nos permitir realizar uma tarefa com menor esforço físico. E é desse terceiro elemento (Ponto de apoio) de onde surgem os três tipos de máquinas simples: ALAVANCA – ROLDANA – PLANO INCLINADO. m e d ia .e s c o la .b rita n n ic a .c o m .b r/ 1- Quando uma pessoa não consegue, por si só, retirar um prego fixado na madeira, uma máquina simples poderá ajudá-lo (a) a fazer isso. Qual delas? ______________________________________ 2- Quando uma pessoa não consegue, por si só, cortar a lenha, uma máquina simples poderá ajudá-lo (a) a fazer isso. Qual delas? ____________________________________ 3- Se uma pessoa não consegue, por si só, cortar o tecido para confeccionar uma roupa, uma máquina simples poderá ajudá-lo (a) a fazer isso. Qual delas? _____________________________________ 4- Quando se tira água de um poço, o balde desce ao fundo e volta, graças ao auxílio de uma máquina simples. Qual delas? ________________________________ s o b io lo g ia .c o m .b r/ c o n te u d o s /o it a v a _ s e ri e /m e c a n ic a 1 8 .p h p h ttp ://w w w .c o u d e c .c o m /a rc h ite c tu re /tru c -e t-a s tu c e -ja rd in / 5- Que máquina simples é encontrada na tirinha? __________________________________________ __________________________________________ 3.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 23 MÁQUINAS SIMPLES: ALAVANCAS Mas o que é uma alavanca? Uma alavanca nada mais é do que uma barra rígida que pode girar em torno de um ponto de apoio, quando uma força é aplicada para vencer a resistência. Em diversas situações cotidianas, utilizamos alavancas como auxílio no desenvolvimento de um trabalho. Tesoura, alicate, martelo são exemplos de alavancas. clo u n agh tech n o lo gy.co m /20 0 8 /03 /leve r1 .gif As alavancas são classificadas conforme a posição do ponto de apoio em relação à força potente (P) e à força resistente (R). →→ • INTERFIXA: Com o ponto de apoio entre a força potente e a resistência. • INTER-RESISTENTE: Com a resistência entre a força potente e o ponto de apoio. re la c io n a m e n to .p e tr o b ra s .c o m .b r CARRINHO DE MÃOPÁFERRAMENTA BOCA DE LOBO • INTERPOTENTE: Com a força potente entre a resistência e o ponto de apoio. Adaptado de relacionamento.petrobras.com.brTIPOS DE ALAVANCAS 1- Complete as frases adequadamente, utilizando o banco de palavras abaixo: a) As ______________________________ são dispositivos capazes de facilitar as tarefas diárias das pessoas. b) Entre elas, está a_______________________. Ela constitui-se de uma barra resistente que gira em torno de um ____________________ e tem a capacidade de aumentar a força aplicada sobre ela. c) Nas alavancas inter-resistentes, a ____________________________________ fica entre o ponto de apoio e a força potente, como no exemplo do ________________________________. d) Na alavanca _______________________, o ponto de apoio está localizado entre a força potente e a resistência, como na _________________________________________________. MÁQUINAS SIMPLES – CARRINHO DE MÃO – ALAVANCA – INTERFIXA – RESISTÊNCIA – TESOURA - PONTO DE APOIO. 3.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 24 _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ 1- João e André devem carregar barris idênticos, do chão até o alto da plataforma de madeira. Quem fará menos força para levar o barril ao alto da plataforma, André ou João? Por quê? Planos Inclinados são superfícies planas, rígidas, inclinadas em relação à horizontal, que servem para multiplicar forças. Quanto menor a inclinação, menor deverá ser a força aplicada. Planos inclinados são muito usados no nosso dia a dia. Veja alguns: A - Rampa – é o exemplo clássico do plano inclinado. Sem ela, teríamos que deslocar objetos verticalmente, como no exemplo de João e André, acima. As rampas são também utilizadas em escadas, escadas rolantes, tobogãs, escorrega e outros. B - Parafuso - Se observarmos um parafuso, perceberemos que ele possui um plano inclinado, que é a rosca. Serve para fixar duas peças, uma na outra, ou para apertar ou afrouxar um equipamento. A rosca é também utilizada em tampas e vidros de alimentos. C - Cunha (ferramenta) – é um plano inclinado duplo, posto em um ângulo agudo. As cunhas são instrumentos cortantes, como facas, navalhas, tesouras, formões, talhadeiras, cinzéis, prego, machado. Adaptado de TELECURSO 2000 - Universo da Mecânica, 02 - Máquinas simples. is s u u .c o m /s a n tilla n a v e n e z u e la MÁQUINAS SIMPLES: PLANO INCLINADO y o u b io it .c o m 2- Observe as imagens ao lado e responda: Qual a importância de uma rampa ou plano inclinado para as pessoas hoje em dia?” p o rt a ld o p ro fe s s o r. m e c .g o v .b r/ s 1 6 0 0 /e s c a d a + ro la n te + 1 0 .jp g Adaptado degeocities.ws/saladefisica7/funciona/rolante.html As rampas em espiral, a cunha e os parafusos são exemplos de aplicação do plano inclinado no nosso cotidiano. As rampas em espiral facilitam o acesso aos andares superiores nos estacionamentos. 3- Que máquinas simples são encontradas na tirinha? Explique-a. ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ 3.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 25 MÁQUINAS SIMPLES: ROLDANAS OU POLIAS A roldana é uma roda que gira ao redor de um eixo que passa por seu centro. Na borda da roldana existe um sulco ou canal em que se encaixa uma corda, um cabo flexível ou uma corrente. Roldanas fixas –– A roldana fixa não reduz a força necessária para levantar um objeto, mas permite puxá-lo em vez de o erguer (Figura 1). Roldanas móveis – Para cada roldana de um sistema de roldanas móveis, a força necessária para elevar a carga fica reduzida à metade (Figura 2). FIGURA 1 FIGURA 2 s ta ti c .w ix s ta ti c .c o m As roldanas sempre estiveram presentes em nossa vida. No ato de hastear a bandeira em solenidades, nos varais caseiros, em equipamento de academias e médicos e guindastes. Elas tornaram viáveis o esforço que queremos realizar, em geral, mudando de direção a força necessária ou diminuindo a intensidade do esforço preciso para sustentar um corpo, pois parte desse esforço é feita pelo teto ou outro dispositivo que sustenta o conjunto. Adaptado de TELECURSO 2000 - Universo da Mecânica, 02 - Máquinas Simples). A RODA OU O EIXO É UMA DAS MAIORES INVENÇÕES DA HUMANIDADE! 1- Dois pedreiros – Chico e João – erguem baldes de concreto do solo até o segundo andar de um edifício. Chico usa um sistema com duas roldanas — uma fixa e a outra móvel —, enquanto João usa um sistema com uma única roldana fixa, como mostrado na figura. Considerando-se essas informações, pergunta-se quem faz menos força, para erguer baldes de mesma massa até uma mesma altura, com velocidade constante, Chico ou João? Por quê? ______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________ Adaptado de Física---volume-5--editora-bernoulli---colecao-estudo F ís ic a ---v o lu m e -5 --e d ito ra -b e rn o u lli---c o le c a o -e s tu d o As primeiras surgiram do polimento de madeiras e rochas. Ao longo do tempo, elas foram sendo aprimoradas e utilizadas em recursos tecnológicos. p p p o sters Quando se fala em roda, imediatamente pensa-se em eixo, que é uma segunda roda presa ao centro da primeira. Na pré- história, os homens usavam troncos arredondados de árvores e discos de pedra para funcionar como rodas. Com o passar do tempo e com a descoberta dos metais e de outros materiais, as rodas foram evoluindo. Hoje, temos rodas de plástico tão resistentes quanto as de aço. Máquinas complexas, como torno, furadeira, automóvel, maçanetas, bicicletas, liquidificador e outros possuem diversos tipos de rodas, que permitem os mais variados movimentos. 2- Onde podemos encontrar exemplos de rodas no nosso dia a dia? _____________________________________________________________________________ 4.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 26 SUMÁRIO CALOR E TEMPERATURA – PURA AGITAÇÃO! 27 MEDINDO A TEMPERATURA... 28 CONTRAÇÃO E DILATAÇÃO TÉRMICA 28 ESCALAS TERMOMÉTRICAS E SUAS RELAÇÕES 29 PROPAGAÇÃO DE CALOR – CONDUÇÃO, CONVECÇÃO E IRRADIAÇÃO 30 A PROPAGAÇÃO DAS ONDAS SONORAS 32 A VELOCIDADE DAS ONDAS SONORAS 33 AS QUALIDADES DO SOM 34 POLUIÇÃO SONORA 35 A NATUREZA DA LUZ E SUAS FONTES 36 OS DIVERSOS CAMINHOS DA LUZ! 37 A LUZ SE PROPAGA EM LINHA RETA E DE FORMA INDEPENDENTE 38 FENÔMENOS ÓPTICOS 39 ONDAS ELETROMAGNÉTICAS 40 ELETRICIDADE – POSITIVO E NEGATIVO E ELÉTRONS EM AÇÃO 41 RELAÇÃO DE EXTREMOS: CONDUTORES E ISOLANTES 44 POTÊNCIA ELÉTRICA E O CONSUMO CONSCIENTE 45 MAGNETISMO – ATRAÇÃO LEGAL! 46 4.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 27 CALOR E TEMPERATURA: PURA AGITAÇÃO! • Quando retiramos alguns cubos de gelo do congelador de nossa casa, percebemos que eles não possuem um grau elevado de agitação (temperatura baixa). • Já, se os deixarmos dentro de um copo por várias horas, eles passarão por uma transformação (fusão) e tornar- se-ão água. Como líquido, o grau de agitação é maior (temperatura ambiente). A matéria é formada por moléculas que estão em constante movimento. Quanto maior o movimento, maior a energia cinética de cada uma das moléculas e, consequentemente, maior será a temperatura. Chamamos de temperatura a medida do estado de agitação das moléculas. w w w 2 .u o l.c o m .b r Quando colocamos em contato térmico dois corpos de temperaturas diferentes, notamos que eles buscamuma situação de equilíbrio térmico, no qual as temperaturas se tornam iguais. 1- Se você pegar um cubo de gelo que estava no congelador a uma temperatura de –5 ºC e deixá-lo do lado de fora, o que vai acontecer como ele? E com a sua temperatura? Como estará o grau de agitação de suas moléculas depois de algum tempo? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Investigando ...oo Para que isso aconteça, o corpo de maior temperatura fornece ao de menor temperatura certa quantidade de energia térmica. Isso provoca uma diminuição em sua temperatura e um aumento na temperatura do corpo inicialmente mais frio, na tentativa de se estabelecer o equilíbrio térmico. Calor é uma forma de energia, em trânsito, que se transfere do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura, devido à diferença de temperatura entre dois corpos. A temperatura está relacionada com o estado de movimento ou de agitação das partículas de um corpo. 2- É muito comum ouvirmos algumas expressões cotidianas, associando calor a altas temperaturas. Em um dia quente, por exemplo, usa-se a expressão “Hoje está calor!”. Qual seria a “fala” correta da espiga de milho? __________________________________________ w w w .e n c in it a s 2 0 3 5 .i n fo 4.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 28 A maioria das substâncias dilata-se quando aquecida e se contrai quando resfriada. Esses fenômenos estão relacionados ao aumento ou à diminuição de temperatura dos materiais. São denominados, respectivamente, dilatação e contração térmica. O termômetro é o instrumento que se baseia no equilíbrio térmico e na dilatação e contração de algumas substâncias: as termométricas. São exemplos de termômetros os de mercúrio e o álcool comum. O termômetro é utilizado para medir a temperatura de um corpo ou do ambiente. O termômetro clínico é um fino tubo de vidro, ligado a um bulbo, com um líquido dentro, geralmente o mercúrio (metal que se dilata facilmente com o aquecimento). Esse termômetro é definido como um termômetro de máxima, ou seja, termômetro que marca apenas a maior temperatura atingida. 1- O mercúrio, metal utilizado nos termômetros clínicos, dilata facilmente quando aquecido. Quanto maior for o comprimento da coluna de mercúrio, maior será a dilatação sofrida e, portanto, mais alta será a temperatura. Qual é a temperatura marcada no termômetro clínico acima? Essa temperatura indica febre? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ C L IP A R T MEDINDO A TEMPERATURA... h tt p :/ /t o w b a r. c o m .b r Existem vários tipos de termômetros, entre eles, os termômetros clínicos, de superfície, de temperatura do ar e os meteorológicos. No dia a dia podemos observar que, entre os trilhos de ferro, nas quadras de futebol, em pontes e viadutos, existem pequenas fendas de dilatação que possibilitam a expansão da estrutura sem que ocorram possíveis trincas e danos na estrutura. Esses acontecimentos são explicados pela dilatação térmica. A diminuição de temperatura provoca, por consequência, a diminuição nas dimensões do corpo, chamada de contração térmica. h tt p :/ /s e rv ic e y a rd s .c o m /p t/ s to ri e s /1 7 0 1 O mercúrio é tóxico e perigoso se inalado ou ingerido por acidente. Se um termômetro de mercúrio quebrar, evite tocá-lo. O mercúrio é nocivo ao ambiente. Por isso, deve ser descartado em local apropriado, pois, ao poluir a água, por exemplo, pode ser ingerido pelos animais. CONTRAÇÃO E DILATAÇÃO TÉRMICA 2- As grandes pontes e viadutos de concreto e ferro apresentam pequenos espaços entre os vários blocos que as compõem. Você saberia dizer o motivo e o nome do fenômeno envolvido? ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ c e p e s f3 d m 2 0 1 6 .c o m _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ 3- Os frascos são úteis para guardar e preservar alimentos, mas, às vezes, são difíceis de abrir. Por que molhar com água quente a tampa de metal de um vidro faz com que se consiga abri-lo mais facilmente? e b a h .c o m .b r/ c o n te n t/ A B A A A g z _ A A B /t e rm o lo g ia ? p a rt = 2 e b a h .c o m .b r/ c o n te n t/ A B A A A g z _ A A B /t e rm o lo g ia ? p a rt = 2 4.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 29 A necessidade de se quantificarem (medirem) as noções de quente e frio levou a invenção do termômetro e originou as diversas escalas termométricas. ESCALAS TERMOMÉTRICAS – CADA LOCAL TEM A SUA! a p ic e .c o o p .b r/F is ic a N e t/G ifJ p e g / • As escalas mais usuais atualmente são: Celsius (oC), Fahrenheit (oF) e Kelvin (K). • A Celsius é amplamente usada na maior parte dos países. • A escala Fahrenheit é usada em países onde a língua oficial seja o inglês, como EUA. • A Kelvin é uma escala absoluta que tem como referência a temperatura do menor estado de agitação de qualquer molécula (0K), cujo uso é mais técnico e científico. RELAÇÕES ENTRE ESCALAS TERMOMÉTRICAS Os valores numéricos de uma escala termométrica são obtidos a partir de dois valores relativos a estados térmicos de referência, denominados pontos fixos: ponto de fusão do gelo e ebulição da água, ao nível do mar. • Na ESCALA FAHRENHEIT, o ponto de gelo é 32 ºF e o ponto de vapor é 212 ºF . Nessa escala, o intervalo entre os dois pontos fixos é dividido em 180 partes iguais, sendo que cada divisão corresponde a 1 grau fahrenheit (1 °F). • Na ESCALA KELVIN, o ponto de gelo é 273 K e o ponto de vapor é 373 K. Nessa escala, o intervalo entre os dois pontos é dividido em 100 partes iguais, sendo que cada divisão corresponde a 1 kelvin (1 K). Podemos relacionar as escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin. Para fazer a mudança de qualquer valor de uma escala para outra, utilizamos as seguintes relações matemáticas: CELSIUS, KELVIN E FAHRENHEIT CELSIUS E FAHRENHEIT CELSIUS E KELVIN Tc = Tf- 32 5 9 Tk = Tc + 273 Tc = Tk- 273 = Tf- 32 5 5 9 1- Como transformar 122 ºF em ºC? _______________ 2- Como transformar 395 ºC em K? ___________ Exemplo: Como transformar 80 ºC em ºF? 16 = TF – 32 9 144 = TF – 32 144 + 32 = TF 80 = TF - 32 5 9 TF = 176 °F TF = 176 ºF q u im ic a d a s h o to k o .c o m /2 0 1 4 /1 0 /a s -e s c a la s -t e rm o m e tr ic a s .h tm l • Na ESCALA CELSIUS, o ponto de gelo é O ºC e o ponto de vapor é 100 ºC . Nessa escala, o intervalo entre os pontos fixos é dividido em 100 partes iguais, sendo que cada divisão corresponde a 1 grau Celsius ( 1 ºC). 4.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 30 OS 3 VILÕES DO ISOLAMENTO TÉRMICO: A CONDUÇÃO, CONVECÇÃO E IRRADIAÇÃO Em certas situações, mesmo não havendo contato físico entre os corpos, é possível sentir que algo está mais quente. Um exemplo disso é quando chegamos perto de uma fogueira. É possível concluir que, de alguma forma, o calor emana dos corpos "mais quentes”, podendo se propagar de diversas maneiras. Adaptado de:http://www.sofisica.com.br/conteudos/Termologia/Calorimetria/transm.php O fluxo de calor acontece no sentido da maior temperatura para a menor temperatura. Esse trânsito de energia térmica pode ocorrer das seguintes formas: por condução, convecção e irradiação térmica. 1- Observe a figura ao lado e complete de forma adequada as frasessobre a propagação do calor: a) O calor se propaga de um corpo de ____________ temperatura para outro de _____________ temperatura. b) A propagação do calor pode ocorrer de três formas: _______________________________________________. c) O calor da fogueira chega às nossas mãos por _______________________________________________. d) O calor chega até o ferro e o aquece por _______________________________________________. e) O ar quente e mais leve da fogueira chega às pessoas por correntes de ____________________________________. b ra s ile s c o la .u o l.c o m .b r re s e a rc h g a te .n e t A condução é a transferência de calor que ocorre entre as moléculas de um objeto quando aquecido. Ocorre nos sólidos. Na situação acima, o calor se propaga por todo o cabo de metal da panela, após certo tempo, até que seja atingido o equilíbrio térmico. A condução ocorre principalmente em materiais sólidos, onde as partículas estão bem próximas uma das outras. A convecção é a propagação de calor que ocorre devido à diferença de temperatura no fluido (gases e líquidos). Na figura acima, a água quente, na parte inferior, menos densa, sobe, enquanto a água fria, na parte superior, mais densa, desce. Esse movimento de água quente e água fria, chamado de corrente de convecção, faz com que a água se aqueça como um todo. A convecção é também um importante meio de transferência de calor de massa em fluidos - líquidos e gases. O ar mais fresco do ventilador chega às pessoas por correntes de convecção. Ao contrário da convecção e da condução, a irradiação não necessita de meio material: a transferência da energia radiante ocorre em ondas eletromagnéticas. São exemplos de irradiação: o aquecimento da Terra pelo Sol, o calor da fogueira e da lareira e cozimento dos alimentos no forno convencional, como no exemplo da chama do fogão acima. CONHECENDO AS FORMAS DE PROPAGAÇÃO DO CALOR... 4.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 31 SITUAÇÕES DO DIA A DIA ENVOLVENDO AS DIFERENTES FORMAS DE PROPAGAÇÃO DE CALOR Materiais diferentes conduzem o calor de maneira diversa. A propriedade de conduzir o calor é chamada de condutividade térmica do material. Os metais são excelentes condutores de calor; por isso, o alumínio é utilizado na confecção de panelas, enquanto a cerâmica, que é um material mau condutor ou isolante térmico, é utilizada na confecção de canecas. BONS CONDUTORES DE CALOR MAUS CONDUTORES OU ISOLANTES TÉRMICOS flic b rin d e s .c o m .b r/ 1. Prata 2. Cobre 3. Alumínio 4. Ferro 5. Zinco 6. Aço A lista abaixo mostra alguns materiais do nosso cotidiano arrumados em ordem decrescente de condutividade térmica: 7. Vidro 8. Cerâmica 9. Madeira (pinho) 10. Amianto 11. Lã 12. Isopor P o rta l d o P ro fe s s o r - M E C A d a p ta d o d e u fr g s .b r/ ~ le ila /p ro p a g a .h tm Podemos encontrar, em nossa vida diária, várias situações nas quais as correntes de convecção desempenham papel importante. A formação das brisas marítimas e terrestres, a circulação de ar no interior da geladeira, nos condicionadores e aquecedores de ar, nos radiadores de automóveis e panelas com água fervendo, entre outros. O ar e o gelo também são considerados isolantes térmicos. O ar é utilizado pelos pássaros, no inverno. Eles eriçam suas penas para reter uma camada de ar, isolando o corpo do ambiente. E o gelo é utilizado pelos esquimós na confecção de iglus, mantendo o calor no ambiente. s is te m a s .e e l.u s p .b r 1- Em geral, sólidos metálicos como ___________________________ são bons condutores térmicos. Outros materiais, no entanto, são isolantes térmicos, como ___________________________________. 2- Por que os pássaros eriçam suas penas? Em que época do ano isso mais acontece? _______________________________________ _______________________________________ 3 - Escreva o nome de dois exemplos de propagação de calor por convecção no seu caminho para escola. _____________________________________________________________________________ 4 - A propagação de calor por irradiação não necessita de um meio material. Como ela ocorre? _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 5 - Escreva dois exemplos de irradiação térmica comuns no nosso dia a dia: _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 6- Que tipo de propagação de calor é observado na tirinha? ______________________________ ______________________________ ______________________________ Adapatado de enem.com.br/transmissao-de-calor-simulado-enem/ . 4.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 32 O SOM é uma onda mecânica que possui intensidade e frequência necessárias para ser percebida pelo ser humano. As ondas sonoras precisam de meios materiais, como o ar ou o solo, para se propagar. O espalhamento do som ocorre porque o som é uma onda que se propaga em todas as direções. Como exemplos de fontes sonoras estão: as pregas vocais, os instrumentos musicais, os aparelhos de som, a buzina dos carros, os alto-falantes, entre outros. u lt ra d .c o m .b r g a le ri a .c o lo ri r. c o m pixabay.com/pt/alto-falante-desenhos-animados-309554/ c lip a rt -l ib ra ry .c o m karolclemente2003.wixsite.com ALÔ? ALÔ? ALÔ! A PROPAGAÇÃO DAS ONDAS SONORAS A todo instante, as pessoas estão emitindo sons por suas cordas vocais: em conversas com familiares ou amigos, cantarolando, assobiando etc. Isso acontece em decorrência da fala e da audição se constituírem na forma de comunicação mais comum entre as pessoas. Porém, quem nunca se perguntou como pode o som sair da boca de uma pessoa e chegar aos ouvidos de outra? Como o som se propaga entre as duas pessoas que conversam? Isto é, o que é o som? s 2 .s ta tic .b ra s ile s c o la .u o l.c o m .b r/im g /2 0 1 6 /0 2 /p ro p a g a c a o _ o n d a s _ s o n o ra s .jp g A voz humana, por exemplo, é produzida quando o ar que vem dos pulmões passa pela laringe. Quando o ar atinge as cordas vocais, na laringe, há vibração, dando origem ao som. Essa vibração causa uma perturbação no ar, que é expandido e comprimido, até chegar às nossas orelhas. As ondas sonoras saem da boca de uma pessoa (emissor) e se propagam, em constante movimento de compressão e expansão do ar, até chegar às orelhas da outra pessoa (receptor). Adaptado de infoescola.com/fisica/ondas-mecanicas A onda mecânica é aquela que necessita de um meio material para se propagar e pode ser causada por alguém ou por alguma fonte. Essa perturbação propaga-se de um ponto para outro, na forma de pulsos. gratispng.com 1- Podemos afirmar que o som é uma perturbação no “caminho do ar“? ___________________________________________________ ___________________________________________________ 2- Qual é a direção de propagação das ondas sonoras? ___________________________________________________ ___________________________________________________ 3- Escreva se as fontes abaixo são produtoras, receptoras de som ou ambas as fontes: a) buzina – __________________________________________ b) telefone – ________________________________________ c) rádio – __________________________________________ d) orelha – _________________________________________ AGORA, É COM VOCÊ!!! 4.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 33 ALÔ? ALÔ? ALÔ! A VELOCIDADE DAS ONDAS SONORAS As ondas sonoras se propagam no ar e em outros meios materiais, como, por exemplo, pelo fio do telefone ou pelo solo. A maioria dos sons chega à orelha. Eles são transmitidos pelo ar (meio de propagação). Quanto mais denso o ar, melhor será a propagação do som, pois, nesse caso, as moléculas do ar estão mais próximas, transmitindo melhor a energia de umas para as outras. Por esse motivo, a velocidade dosom, nos sólidos, é maior do que nos líquidos e a velocidade do som, nos líquidos, é maior do que nos gases. A propagação do som não é instantânea. Podemos verificar esse fato durante as tempestades: o trovão chega às nossas orelhas segundos depois do relâmpago, embora ambos os fenômenos (relâmpago e trovão) ocorram no mesmo instante. A propagação da luz, nesse caso o relâmpago, é de 300.000 km/s superior à velocidade do som no ar, que é igual a 340 m/s. MEIO VELOCIDADE (m/s) AR (15 ºC) 340 ÁGUA 1 498 VIDRO 4 540 ALUMÍNIO 5 100 A VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃO DO SOM EM DIFERENTES MEIOS: 1- Observe a tabela a seguir, leia atentamente o texto acima e responda. Você já deve ter observado, nos filmes de faroeste, que, quando um cowboy quer saber se alguém está se aproximando a cavalo, ele se deita e encosta a orelha no chão e tenta escutar o “galope”. Por quê? ____________________________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________ 2- Complete corretamente: a) Um jato supersônico voa com velocidade ___________ do que a velocidade do _________________________________. b) Quando uma onda sonora se propaga no ar, sua velocidade é de _______________________ m/s, muito _______________________________do que na água. c) O som é mais rápido no meio ___________________ e mais lento no meio _________________________________. 3- Leia a tirinha e responda: a) Que tipos de propagação são observadas na tirinha? __________________________ __________________________ b) Por que o trovão e o raio não ocorrem ao mesmo tempo? __________________________ __________________________ __________________________ Glossário: supersônico - adj. velocidade superior à do som: avião supersônico.( www.dicio.com.br); vácuo – vazio, sem matéria. (www.dicio.com.br). h tt p s :/ /j o e le ri k s s o n .c o m As ondas sonoras não se propagam no vácuo, já que se transmitem através de vibrações moleculares: as moléculas precisam estar próximas, o que não ocorre no vácuo. 4.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 34 1- Em relação à qualidade sonora, complete com as palavras TIMBRE – ALTURA – INTENSIDADE a) As pessoas podem ser reconhecidas pela voz, porque cada voz tem o próprio ___________________________________________. b) O som do violino é mais agudo do que o do violão. Essa qualidade sonora é a _____________________________________________. c) O som pode ser fraco ou forte, conforme sua ________________. 2- Para medir o nível sonoro, usamos, como unidade, o______ (dB). A orelha humana é capaz de diferenciar algumas qualidades do som, como a altura (agudo e grave), a intensidade (forte e fraco) e o timbre. O timbre é a qualidade que permite distinguir sons diferentes com a mesma altura e intensidade. Cada pessoa tem um tipo de voz único, devido à constituição própria do aparelho fonador dela. Por isso, sabemos distinguir a voz de nossos familiares e amigos de outras pessoas. Por exemplo: a mesma nota musical, produzida por instrumentos diferentes, possui um timbre diferente. Em nosso dia a dia, os termos volume e altura são utilizados como sinônimos, mas, do ponto de vista científico, esses dois conceitos são diferentes; veja só: A altura é a qualidade do som relacionada à sua frequência. Ela nos permite diferenciar os sons em agudos e graves. Um som agudo possui altas frequências e o som grave, frequências baixas. Já o volume está relacionado com a intensidade sonora, isto é, a quantidade de energia transportada pelo som, que nos permite classificá-los em sons fracos ou fortes. Para medir o nível sonoro, usamos, como unidade, o decibel (dB), em homenagem a Alexander Graham Bell, inventor do telefone. ALÔ? ALÔ? ALÔ! AS QUALIDADES DO SOM Na escala da intensidade sonora, o limiar inferior de audição é de 0 dB e o superior corresponde a 120 dB. A exposição constante a sons de intensidades acima de 85 dB pode, a longo prazo, causar danos ao aparelho auditivo. Adaptado de portal.saude.gov.br ALÔ? ALÔ? ALÔ! FREQUÊNCIA DE ONDAS SONORAS Todo corpo que é capaz de vibrar tem a sua frequência natural de vibração. Isso ocorre porque o corpo é constituído de moléculas que vibram. Essas vibrações, em conjunto, determinam a frequência natural de vibração de cada corpo. A frequência é o número de vibrações ocorridas durante um período de tempo. Sua unidade de medida é o Hertz (Hz). A orelha humana é sensibilizada somente entre 20 Hz e 20 000 Hz, aproximadamente. Não ouvimos as ondas com frequências inferiores ou superiores à faixa auditiva humana, pois não provocam sensação auditiva ao atingir a orelha. Por isso, os infrassons e os ultrassons, ouvidos por outros animais, não são audíveis por nós. Infrassons – Sons com frequências menores que 20 Hz. São produzidos, exemplificando, por um abalo sísmico. Ultrassons – Sons com frequências maiores que 20 000 Hz. São usados em aparelhos de ultrassonografia para diagnose médica. 3- Alguns adestradores de cães usam apitos especiais que, quando soprados, não são ouvidos pelos humanos. Por quê? _________________________________________________________________ s lid e p la ye r.c o m .b r/s lid e /2 8 2 1 8 5 / 4.° BIMESTRE C IÊ N C IA S – 9 .° A N O 35 ALÔ? ALÔ? ALÔ! POLUIÇÃO SONORA A poluição sonora é prejudicial à saúde humana. O excesso de ruído pode provocar irritabilidade, insônia, dor de ouvido, estresse, distúrbios mentais, úlceras gástricas e problemas cardíacos. Quando exposto, diariamente, a ruídos acima de 75 dB, o ser humano, em poucos anos, sofre mudanças em seu organismo. Segundo a OMS (Organização Mundial de Saúde), o limite de exposição diária ao ruído, para que um ser humano viva bem, deve ser de 55 dB. Isso se justifica porque o nervo auditivo humano não é muito resistente à exposição prolongada a ruídos elevados. Pessoas submetidas a ruídos constantes, acima de 85 dB, por oito horas, estão sujeitas a apresentar perdas auditivas consideráveis em poucos anos de exposição. Veja algumas dicas para prevenir a poluição sonora e diminuir seus danos: Adaptado de ufsm.br in te ra g in d o c o m a e c o lo g ia .c o m • Evite locais com muito barulho. • Não escute música com volume muito alto. • Não grite em locais fechados. • Evite soltar fogos de artifício. • Feche as janelas do veículo em locais de trânsito barulhento. • Use protetor auricular em locais de trabalho com muito ruído. As árvores ajudam a diminuir a poluição sonora, porque servem como bloqueio natural às ondas de som, de acordo com professor da IAG/USP, Augusto Pereira Filho. "A vegetação amortece as ondas de som. O som viaja pelo ar e, se você tem uma barreira – no caso, uma barreira natural – , ela retém o som“. 1- Analise os dados do termômetro do ruído e responda: a) Que tipos de sons são considerados ruídos? Por quê? ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ b) Dentre as opções a seguir, assinale aquela que apresenta o nível de intensidade sonora mais coerente com o interior da biblioteca: (A) 30 dB. (B) 60 dB. (C) 110 dB. (D) acima de 130 dB. c) Qual é o limite tolerável para a audição humana? ________________________________________________ d) Cite dois cuidados para prevenir os efeitos da poluição sonora: ________________________________________________ ________________________________________________ e) O que pode acontecer com as pessoas que moram perto de aeroportos? ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ f) As pessoas, ao trocarem um segredo, geralmente o fazem cochichando. Assinale, nas opções a seguir, aquela que apresenta o nível de intensidade sonora mais coerente com o do cochicho: (A)
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