2)OPTICAL AND PROBE THERMOLOGY
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2)OPTICAL AND PROBE THERMOLOGY


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Caio Sérgio Calçada
José Luiz Sam
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Caio Sérgio Calçada \u2022 José Luiz Sampaio
FÍSICA
C L Á S S I C A
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TERMOLOGIA, 
ÓPTICA E 
ONDAS
Caio Sérgio Calçada
Bacharel em Matemática e engenheiro eletricista pela 
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.
Professor de Física na rede particular de ensino desde 1968.
José Luiz Sampaio
Bacharel em Física pelo Instituto de Física da Universidade 
de São Paulo. Professor de Física na rede particular 
de ensino desde 1968.
FÍSICA
C L Á S S I C A
Caio Sérgio Calçada \u2022 José Luiz Sampaio
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MECÂNICA
FÍSICA
C L Á S S I C A
Caio Sérgio Calçada \u2022 José Luiz Sampaio
FÍSICA
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TERMOLOGIA, 
ÓPTICA E 
ONDAS
Caio Sérgio Calçada \u2022 José Luiz Sampaio
FÍSICA
C L Á S S I C A
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ELETRICIDADE
E FÍSICA 
MODERNA
Capa-FC2-Aluno.indd 1 02/10/12 14:56
Caio Sérgio Calçada \u2022 José Luiz Sampaio
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TERMOLOGIA, 
ÓPTICA E 
ONDAS
FÍSICA
C L Á S S I C A
© Caio Sérgio Calçada
José Luiz Sampaio
Copyright desta edição:
SARAIVA S. A. Livreiros Editores, São Paulo, 2012
Rua Henrique Schaumann, 270 \u2013 Pinheiros
05413-010 \u2013 São Paulo \u2013 SP
Gerente editorial: Lauri Cericato
Editor: José Luiz Carvalho da Cruz
Editores-assistentes: Tomas Masatsugui Hirayama/Solange Martins/
Alexandre Sanchez/Cátia Akisino
Preparação de texto: Solange Martins
Auxiliares de serviços editoriais: Rafael Rabaçallo Ramos/Eduardo Oliveira Guaitoli/
Guilherme Gaspar/Daniella Haidar Pacifico/Margarete Aparecida de Lima
Digitação e cotejo de originais: Elgo W. P. de Mello/Rosana de Angelo/Vania Maria Biasi/
Guilherme Gaspar/Eliana Akisino/Elillyane Kaori Kamimura/Kendy Baglioni Haibara
Coordenadora de iconografia: Cristina Akisino
Pesquisa iconográfica: Enio Lopes
Revisão: Pedro Cunha Jr. e Lilian Semenichin (coords.)/Luciana Azevedo/Maura Loria/
Eduardo Sigrist/Elza Gasparotto/Aline Araújo/Patricia Cordeiro/Rhennan Santos
Gerente de arte: Nair de Medeiros Barbosa
Assessoria de arte: Maria Paula Santo Siqueira
Assistente de produção e arte: Grace Alves
Projeto gráfico e capa: Ulhôa Cintra Comunicação Visual
Ilustrações: Luiz Augusto Ribeiro/Zapt 
Diagramação: Zapt Editora Ltda.
Coordenação de editoração eletrônica: Silvia Regina E. Almeida
Visite nosso site: www.atualeditora.com.br
Central de atendimento ao professor: (0xx11) 3613-3030
O material de publicidade e propaganda reproduzido nesta obra está sendo utilizado para fins didáticos, não 
representando qualquer tipo de recomendação de produtos ou empresas por parte dos autores e da editora.
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) 
(Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil) 
Calçada, Caio Sérgio
Física clássica, 2: termologia, óptica e ondas/Caio 
Sérgio Calçada, José Luiz Sampaio. \u2014 1. ed. \u2014 São Paulo: 
Atual, 2012.
Suplementado pelo manual do professor.
Bibliografia.
ISBN 978-85-357-1554-5 (aluno)
ISBN 978-85-357-1555-2 (professor)
1. Física (Ensino médio) I. Sampaio, José Luiz. II. Título. 
12-10621 CDD-530.07 
Índice para catálogo sistemático: 
1. Física : Ensino médio 530.07
725.235.001.00
Produção gráfica: Robson Cacau Alves
Impressão e Acab amento:4
3
Apresenta\u2022\u2039o
Apresentamos a nova edição da obra Física Clássica, destinada a alunos do ensino médio. Em relação 
às edições anteriores, esta apresenta algumas alterações.
Em primeiro lugar, os cinco volumes da coleção foram totalmente revisados e redimensionados para 
esta NOVA VERSÃO em três volumes, respondendo a um pedido dos professores adotantes. Com isso 
pretende-se acompanhar a seriação habitual do ensino médio de três anos, facilitando o trabalho cotidiano 
de alunos e professores. Para evitar que assuntos e exercícios importantes fossem excluídos, cada volume 
é acompanhado de um CD-ROM contendo complementos de teoria, leituras e exercícios complementares.
Em segundo lugar, foi acrescentado o assunto Física Moderna, que está sendo exigido em vários ves-
tibulares de todo o país.
Em terceiro lugar, o assunto Análise Dimensional foi dividido ao longo dos três volumes, já a partir do 
capítulo 1 do volume 1. No segundo volume, há um apêndice mostrando como a Análise Dimensional pode 
ser usada para prever fórmulas.
Em quarto lugar, foram acrescentados vários itens e leituras sobre:
\u2022 aplicações tecnológicas;
\u2022 análise de fenômenos naturais;
\u2022 descrições de experimentos fundamentais;
\u2022 história da Física.
Finalmente, quase todos os capítulos foram reformulados, muitos tipos de exercícios foram acrescenta-
dos, os exercícios de vestibulares foram atualizados e questões do Enem foram incluídas (Exame Nacional 
do Ensino Médio).
As características básicas da obra Física Clássica foram mantidas, entre as quais podemos citar:
\u2022 a obra é completa e abrange todo o conteúdo do ensino médio;
\u2022 a teoria é bastante detalhada e aprofundada;
\u2022 a linguagem é simples, sem perder o rigor;
\u2022 há um grande número de exercícios resolvidos e propostos que se dividem em: exercícios de aplicação, 
exercícios de reforço e exercícios de aprofundamento;
\u2022 em cada capítulo há várias séries de exercícios de aplicação e de reforço; todavia, os exercícios de apro-
fundamento formam uma série que é apresentada no fi nal do capítulo;
\u2022 em cada volume, além do sumário geral, organizamos um índice remissivo ao fi nal.
A distribuição dos assuntos pelos três volumes (incluindo os CDs) é a seguinte:
\u2022 Volume 1: Mecânica (incluindo Fluidomecânica e Gravitação);
\u2022 Volume 2: Termologia, Óptica e Ondas;
\u2022 Volume 3: Eletricidade e Física Moderna.
Sugestões e críticas a respeito desta obra serão bem-vindas e podem ser enviadas diretamente à Editora.
Os autores
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O texto procura elucidar todos os pontos 
conceituais com clareza e profundidade. A linguagem 
rigorosa do ponto de vista físico utiliza inúmeros 
EXEMPLOS, visando facilitar a compreensão do aluno.
Antes de começar o estudo, vamos apresentar a 
coleção a você. Ela compreende três volumes, sendo a 
estrutura de cada livro composta por: partes, capítulos, 
exemplos e exercícios. 
A ABERTURA sinaliza, por meio do título 
em destaque, o assunto tratado no capítulo. 
À direita, um pequeno SUMÁRIO apresenta os 
tópicos abordados no capítulo.
Conheça sua obra
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O boxe OBSERVAÇÃO orienta 
e traz dicas. Nos espaços laterais 
destacam-se elementos GRÁFICOS e 
variadas ILUSTRAÇÕES, cuja principal 
função é enriquecer, explicar e 
contextualizar conceitos e fenômenos 
descritos pelos autores.
A obra é rica em qualidade 
e quantidade de EXERCÍCIOS, 
divididos em três grupos: 
Aplicação, Reforço e 
Aprofundamento. Para cada 
grupo de exercícios propostos 
há pelo menos um exercício 
resolvido.
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O boxe LEITURA traz detalhes sobre 
inovação tecnológica, biografi a de 
personalidades e história da Física.
O boxe PROCURE NO CD orienta para a 
leitura de novos textos e a proposta de exercícios 
complementares selecionados especialmente para 
alunos que já adquiriram alguma autonomia no 
estudo da Física e que desejam novos desafi os.
Ao fi nal de alguns capítulos, o boxe 
SUGESTÕES DE LEITURA auxilia aqueles que 
tenham interesse em se aprofundar no tema. 
As indicações podem ser encontradas em 
bibliotecas ou livrarias.
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PARTE 1
 
TERMOLOGIA
CAPÍTULO 1 Termometria
1. Noção de estado térmico ...............................................12
2. Noção de temperatura ...................................................13
Unidade de temperatura ................................................14
3. Equação termométrica ..................................................14
4. Equilíbrio térmico ..........................................................14
Lei Zero da Termodinâmica .............................................15
5. O termômetro e as escalas termométricas .......................16
As escalas usuais ..........................................................17
O