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CADERNO DO PROFESSOR física E N S I N O M é D I O A Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologia e Inovação autoriza a reprodução do conteúdo do material de sua titularidade pelas demais secretarias do País, desde que mantida a integridade da obra e dos créditos, ressaltando que direitos autorais protegidos* deverão ser diretamente negociados com seus próprios titulares, sob pena de infração aos artigos da Lei no 9.610/98. * Constituem “direitos autorais protegidos” todas e quaisquer obras de terceiros reproduzidas neste material que não estejam em domínio público nos termos do artigo 41 da Lei de Direitos Autorais. Nos Cadernos do Programa Educação de Jovens e Adultos (EJA) – Mundo do Trabalho/CEEJA são indicados sites para o aprofundamento de conhecimentos, como fonte de consulta dos conteúdos apresentados e como referências bibliográficas. Todos esses endereços eletrônicos foram verificados. No entanto, como a internet é um meio dinâmico e sujeito a mudanças, a Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologia e Inovação não garante que os sites indicados permaneçam acessíveis ou inalterados após a data de consulta impressa neste material. Física : caderno do professor. São Paulo: Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologia e Inovação (SDECTI) : Secretaria da Educação (SEE), 2015. il. - - (Educação de Jovens e Adultos (EJA) : Mundo do Trabalho modalidade semipresencial, v. único) Conteúdo: v. único. Ensino Médio. ISBN: 978-85-8312-162-6 (Impresso) 978-85-8312-140-4 (Digital) 1. Física – Estudo e ensino. 2. Educação de Jovens e Adultos (EJA) – Ensino Médio. 3. Modalidade Semipresencial. I. Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologia e Inovação. II. Secretaria da Educação. III. Título. CDD: 372.5 FICHA CATALOGRÁFICA Tatiane Silva Massucato Arias – CRB-8 / 7262 Geraldo Alckmin Governador Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologia e Inovação Márcio Luiz França Gomes Secretário Cláudio Valverde Secretário-Adjunto Maurício Juvenal Chefe de Gabinete Marco Antonio da Silva Coordenador de Ensino Técnico, Tecnológico e Profissionalizante Secretaria da Educação Herman Voorwald Secretário Cleide Bauab Eid Bochixio Secretária-Adjunta Fernando Padula Novaes Chefe de Gabinete Ghisleine Trigo Silveira Coordenadora de Gestão da Educação Básica Mertila Larcher de Moraes Diretora do Centro de Educação de Jovens e Adultos Adriana Aparecida de Oliveira, Adriana dos Santos Cunha, Durcilene Maria de Araujo Rodrigues, Gisele Fernandes Silveira Farisco, Luiz Carlos Tozetto, Raul Ravanelli Neto, Sabrina Moreira Rocha, Virginia Nunes de Oliveira Mendes Técnicos do Centro de Educação de Jovens e Adultos Concepção do Programa e elaboração de conteúdos Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologia e Inovação Coordenação Geral do Projeto Ernesto Mascellani Neto Equipe Técnica Cibele Rodrigues Silva, João Mota Jr. e Raphael Lebsa do Prado Fundação do Desenvolvimento Administrativo – Fundap Mauro de Mesquita Spínola Presidente da Diretoria Executiva José Joaquim do Amaral Ferreira Vice-Presidente da Diretoria Executiva Gestão de Tecnologias em Educação Direção da Área Guilherme Ary Plonski Coordenação Executiva do Projeto Angela Sprenger e Beatriz Scavazza Gestão do Portal Luis Marcio Barbosa, Luiz Carlos Gonçalves, Sonia Akimoto e Wilder Rogério de Oliveira Gestão de Comunicação Ane do Valle Gestão Editorial Denise Blanes Equipe de Produção Editorial: Carolina Grego Donadio e Paulo Mendes Equipe Editorial: Adriana Ayami Takimoto, Airton Dantas de Araújo, Alícia Toffani, Amarilis L. Maciel, Ana Paula S. Bezerra, Andressa Serena de Oliveira, Bárbara Odria Vieira, Carolina H. Mestriner, Caroline Domingos de Souza, Cíntia Leitão, Cláudia Letícia Vendrame Santos, David dos Santos Silva, Eloiza Mendes Lopes, Érika Domingues do Nascimento, Fernanda Brito Bincoletto, Flávia Beraldo Ferrare, Jean Kleber Silva, Leonardo Gonçalves, Lorena Vita Ferreira, Lucas Puntel Carrasco, Luiza Thebas, Mainã Greeb Vicente, Marcus Ecclissi, Maria Inez de Souza, Mariana Padoan, Natália Kessuani Bego Maurício, Olivia Frade Zambone, Paula Felix Palma, Pedro Carvalho, Polyanna Costa, Priscila Risso, Raquel Benchimol Rosenthal, Tatiana F. Souza, Tatiana Pavanelli Valsi, Thaís Nori Cornetta, Thamires Carolline Balog de Mattos e Vanessa Bianco Felix de Oliveira Direitos autorais e iconografia: Ana Beatriz Freire, Aparecido Francisco, Fernanda Catalão, José Carlos Augusto, Larissa Polix Barbosa, Maria Magalhães de Alencastro, Mayara Ribeiro de Souza, Priscila Garofalo, Rita De Luca, Roberto Polacov, Sandro Carrasco e Stella Mesquita Apoio à produção: Aparecida Ferraz da Silva, Fernanda Queiroz, Luiz Roberto Vital Pinto, Maria Regina Xavier de Brito, Natália S. Moreira e Valéria Aranha Projeto gráfico-editorial e diagramação: R2 Editorial, Michelangelo Russo e Casa de Ideias Wanderley Messias da Costa Diretor Executivo Márgara Raquel Cunha Diretora Técnica de Formação Profissional Coordenação Executiva do Projeto José Lucas Cordeiro Coordenação Técnica Impressos: Dilma Fabri Marão Pichoneri Vídeos: Cristiane Ballerini Equipe Técnica e Pedagógica Ana Paula Alves de Lavos, Carlos Ricardo Bifi, Elen Cristina S. K. Vaz Döppenschmitt, Emily Hozokawa Dias, Fabiana de Cássia Rodrigues, Fernando Manzieri Heder, Herbert Rodrigues, Jonathan Nascimento, Laís Schalch, Liliane Bordignon de Souza, Maria Helena de Castro Lima, Paula Marcia Ciacco da Silva Dias, Rodnei Pereira, Selma Borghi Venco e Walkiria Rigolon Autores Arte: Roseli Ventrella e Terezinha Guerra; Biologia: José Manoel Martins, Marcos Egelstein, Maria Graciete Carramate Lopes e Vinicius Signorelli; Filosofia: Juliana Litvin de Almeida e Tiago Abreu Nogueira; Física: Gustavo Isaac Killner; Geografia: Roberto Giansanti e Silas Martins Junqueira; História: Denise Mendes e Márcia Juliana Santos; Inglês: Eduardo Portela; Língua Portuguesa: Claudio Bazzoni, Giulia Murakami Mendonça e Kátia Lomba Brakling; Matemática: Antonio José Lopes; Química: Olímpio Salgado; Sociologia: Dilma Fabri Marão Pichoneri e Selma Borghi Venco Gestão do processo de produção editorial Fundação Carlos Alberto Vanzolini CTP, Impressão e Acabamento Imprensa Oficial do Estado de São Paulo É com muita satisfação que a Secretaria da Educação do Estado de São Paulo, em parceria com a Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologia e Inovação, apresenta o Caderno do Professor do Programa EJA – Mundo do Trabalho para os Centros Estaduais de Educação de Jovens e Adultos (CEEJAs), que atende a uma antiga demanda dos educadores e da sociedade: a de uma proposta pedagógica que reconheça as especificidades dessa modalidade de ensino. Este material tem o objetivo de estabelecer um diálogo com você, professor, visando apoiar, subsidiar e ampliar as possibilidades de construção do conheci- mento junto aos estudantes, e auxiliar na articulação dos conteúdos propostos em cada disciplina, tendo como eixo norteador o mundo do trabalho. O intuito é colaborar na organização do processo tanto de ensino quanto de aprendizagem, ajudando a contextualizar as temáticas propostas. Os aponta- mentos, as indicações e as orientações gerais aqui apresentados pretendem fomentar seu trabalho de orientação dos estudantes e de planejamento e reali- zação das oficinas, podendo ser aprimorados e complementados. Desejamos que este Caderno do Professor contribua com seu trabalho! Secretaria da Educação Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologiae Inovação Caro(a) professor(a) 7 Apresentação 9 A escolarização de jovens e adultos no Brasil e no Estado de São Paulo 11 Princípios e concepções do Programa 14 O mundo do trabalho como eixo integrador Levantamento de conhecimentos prévios Problematização e contextualização Orientação de estudos na Educação de Jovens e Adultos Por que aprender a ler textos longos e difíceis? Conhecendo o Caderno do Professor 20 Conhecendo o Caderno do Estudante 22 Os vídeos do Programa 29 Física 31 Orientações gerais 34 Volume 1 35 Volume 2 53 Volume 3 68 Roteiros para exploração dos vídeos do Programa 82 sumário 9 Este Caderno do Professor compõe os materiais didáticos do Programa Educação de Jovens e Adul- tos (EJA) – Mundo do Trabalho, produzidos especialmente para os Centros Estaduais de Educação de Jovens e Adultos (CEEJAs). Além dele, você está recebendo os materiais destinados aos estudantes: os três Volumes do Caderno do Estudante, os vídeos que complementam e problematizam os conteúdos abordados nos Cadernos e, também, os dois vídeos de Orientação de estudo. Esses materiais foram elaborados para atender a uma justa e antiga reivindicação de profes- sores, estudantes e sociedade em geral: poder contar com materiais de apoio específicos para os estudos desse segmento. Afinal, você que atua nessa modalidade de ensino sabe que estudar na idade adulta demanda maior esforço, dado o acúmulo de responsabilidades (trabalho, família, atividades domésticas etc.), e que o ato de estar diariamente em uma escola é, muitas vezes, um obstáculo para a retomada dos estudos, sobretudo devido à dificuldade de se conciliar estudo e trabalho. Nesse contexto, os CEEJAs têm se constituído em uma alternativa para garantir o direito à educação aos que não conseguem frequentar regularmente a escola, tendo, assim, a opção de realizar um curso com presença flexível. No entanto, propor um material didático para esse contexto é um desafio. Por isso, buscou-se estabelecer uma maior interlocução com os estudantes, favorecendo um diálogo mais claro e aces- sível, a fim de provocá-los e, ao mesmo tempo, estimulá-los a estudar, sem banalizar os conteú- dos desenvolvidos. Além disso, procurou-se favorecer um ensino emancipador, um dos principais objetivos do Programa. Para tanto, considerou-se necessário ampliar significativamente o grau de autonomia dos estudantes, de modo a contribuir com a formação de sujeitos críticos que leiam o mundo e nele ajam, transformando-o, como apontava Paulo Freire em Pedagogia do oprimido (1970). Assim, para facilitar os momentos de estudo, os Cadernos são consumíveis, o que permitirá aos estudantes ter espaço para realização da maior parte das atividades – e também possibilitará a você um maior acompanhamento do percurso de aprendizagem de cada estudante. Os Cadernos foram organizados em Unidades, cada uma delas dividida em diferentes Temas. Foram também criadas seções para favorecer o autoestudo e, ao mesmo tempo, possibilitar a concretização dos princípios metodológicos do Programa, como levantamento de conhecimen- tos prévios, contextualização, problematização e desenvolvimento de procedimentos de estudo, entre outros. Além disso, para ajudar os estudantes a compreender melhor alguns dos assuntos tratados nos Cadernos das diferentes disciplinas, todos os Volumes contam com vídeos produzidos especial- mente para o Programa, que explicam, exemplificam e ampliam os conteúdos tratados no material impresso, sendo um importante recurso didático. Este Caderno do Professor, por sua vez, foi planejado com o intuito de apoiar a organização do seu trabalho pedagógico no CEEJA. As orientações propostas visam contemplar os momen- tos em que os estudantes procuram o CEEJA para esclarecer dúvidas ou participar de atividades programadas. Aqui, você encontrará orientações e sugestões específicas para cada um dos Volumes ApresentAção 10 do Caderno do Estudante, organizadas nas seguintes seções: Oficinas, Atividades complementares, Recursos para ampliar a compreensão dos temas e Roteiros para exploração dos vídeos do Programa. Além disso, é importante que você conheça os objetivos e os conteúdos desenvolvidos nos Cadernos do Estudante, bem como o teor dos vídeos que os acompanham, de modo a melhor pla- nejar sua atuação. O Programa EJA – Mundo do Trabalho conta ainda com um site exclusivo, que você poderá visitar sempre que desejar: <http://www.ejamundodotrabalho.sp.gov.br>. Nele, além de informações sobre o Programa, você acessa os Cadernos do Estudante, os Cadernos do Professor e os vídeos de todas as disciplinas do Ensino Fundamental – Anos Finais, ao clicar na aba Conteúdo CEEJA. Lá também estão disponíveis os vídeos de Trabalho, que abordam temas bastante significativos para jovens e adultos; para encontrá-los, basta clicar na aba Conteúdo EJA. No site, você tem acesso ainda à Sala dos Pro- fessores, um espaço virtual no qual pode postar comentários e dúvidas, além de compartilhar suas experiências com outros docentes desse segmento. Bom trabalho! 11 Os dados relativos à escolarização no Brasil e no Estado de São Paulo mostram que ainda há muito por avançar no tocante à Educação de Jovens e Adultos (EJA). As Pesquisas nacionais por amostra de domicílio (PNAD, 1997, 2011, 2012) apontam que a taxa de analfabetismo entre pessoas de 15 anos ou mais no Brasil diminuiu entre 1997 e 2011 (de 14,7% para 8,4%, respecti- vamente). No entanto, em 2012, essa taxa subiu para 8,5%, indicando um aumento de 300 mil novos analfabetos em relação à pesquisa de 2011. No que diz respeito ao Estado de São Paulo, dados da PNAD 2012 – compilados pela Secreta- ria de Planejamento e Desenvolvimento Regional e veiculados pela Fundação Sistema Estadual de Análise de Dados (Seade) – indicam que 3,81% da população com 15 anos ou mais ainda está em condições de analfabetismo, embora esse porcentual tenha sido reduzido em relação a 2007, quando a taxa encontrava-se em 4,61%. Em relação aos anos de escolaridade, 34,83% da população com 25 anos ou mais tem no máximo oito anos de estudo, e apenas 69,50% da população de 18 a 24 anos concluiu o Ensino Médio. Por que isso acontece? Antes de se abordar diretamente a questão da Educação, é impor- tante falar da formação social do Brasil e de seus desdobramentos na construção de uma desigualdade social profunda. A síntese descrita por Gilberto Freyre em Casa-grande e senzala (1933) ilustra parcialmente a relação de subordinação que esteve presente em nossa história – posto que o autor acreditava haver uma relação afetiva entre senhor e escravo. A dimensão da escravidão é um elemento diferencial entre os povos e carrega, ao longo de sua história, desdobramentos que provocam diferenciações entre os iguais. Os dados do Censo nacional de 1890, por exemplo, apontavam que 82,63% da população com mais de 5 anos era analfabeta e, em 1950, essa taxa ainda era de 57,2% (Paiva, 1990). Professor, esse é um ponto de partida que auxilia a compreender as razões da ausência de escolarização para grande parte da população. Na história mais recente, tal aspecto é comba- tido legalmente, garantindo-se o acesso à educação, embora a dívida educacional seja ainda expressiva quando se identifica o número de jovens e adultos com baixa escolaridade. Partindo dessa compreensão, é possível apoiar-se em Álvaro Vieira Pinto (1983), que afirma ser equivocado considerar os estudantes jovens e adultos como pessoas sem capacidade, desinteres- sados, maldotados ou preguiçosos, marginalizando-os cada vez mais. Ao contrário, é preciso reco- nhecer esses estudantes como seres produtores e portadores de ideias e conhecimentos valiosos. É fundamental,portanto, compreender que a EJA é, sobretudo, um resgate da dívida social que se tem com os excluídos do direito de estudar na idade adequada. Trata-se de um direito universal de todos os cidadãos brasileiros, assegurado pela Constituição Federal de 1988: Art. 208. O dever do Estado com a educação será efetivado mediante a garantia de: I – educação básica obrigatória e gratuita dos 4 (quatro) aos 17 (dezessete) anos de idade, asse- gurada inclusive sua oferta gratuita para todos os que a ela não tiveram acesso na idade própria. A escolarização de jovens e adultos no Brasil e no estado de são paulo 12 No entanto, ainda antes da consolidação da Constituição Federal de 1988, nos anos 1970, com a Lei federal no 5.692/71, que instituiu o Ensino Supletivo no País, a possibilidade de um trabalho mais específico passou a ser desenhada para o público da EJA. Foi naquele momento histórico que se consolidou a criação dos Centros de Estudos Supletivos, ou Centros de Educa- ção Supletiva, também denominados Núcleos Avançados de Estudos Supletivos. O Estado de São Paulo optou pela denominação Centro Estadual de Educação Supletiva (CEES). Contudo, segundo Rita de Cássia Morete (2010), naquele período, pela demanda da mesma lei, enquanto o número de salas do Ensino Fundamental era ampliado, contraditoriamente, o ensino de adultos era reduzido drasticamente no que dizia respeito ao atendimento à demanda, uma vez que o ensino para o público da EJA poderia ser organizado de diversas for- mas e em diferentes modalidades. Assim, na tentativa de atender as necessidades e expectati- vas de um público que, por vezes, tem pressa – porque não obter a certificação de escolaridade em um curto período pode significar, para um trabalhador, a demissão ou, se desempregado, a dificuldade de concorrer a um posto de trabalho –, entre 1971 e 1976 ofereceram-se diversas modalidades a esse público, criando-se, inclusive, o Serviço de Ensino Supletivo em 1976. No que diz respeito ao Centro Estadual de Educação de Jovens e Adultos (CEEJA), o projeto de implementação aconteceu também em 1976, sendo que as atividades iniciaram-se apenas em 1981, nas dependências do Centro Estadual de Educação Supletiva Dona Clara Mantelli, no município de São Paulo (Morete, 2010). Nesses cinco anos – do estabelecimento do convênio entre o Ministério da Educação e Cul- tura e a Secretaria da Educação do Estado de São Paulo ao início do funcionamento –, organi- zou-se a infraestrutura e preparou-se a equipe profissional a fim de elaborar novas propostas curriculares e material didático autoinstrucional que atendessem às perspectivas e aos desa- fios da EJA, proporcionando possibilidades de rompimento com uma escola tradicional. Na reorganização do sistema educativo, conferida pela Lei de Diretrizes e Bases da Educa- ção Nacional (LDB – Lei federal no 9.394/96), a Educação de Jovens e Adultos é uma modalidade de ensino “destinada àqueles que não tiveram acesso ou continuidade de estudos no Ensino Fundamental e Médio na idade própria” (art. 37). Ainda segundo a LDB, em seu artigo 37, parágrafo primeiro: Os sistemas de ensino assegurarão gratuitamente aos jovens e aos adultos que não puderam efetuar os estudos na idade regular oportunidades educacionais apropriadas, consideradas as características do alunado, seus interesses, condições de vida e de trabalho, mediante cursos e exames. A LDB garante, portanto, uma modalidade de estudo organizada de forma modular, semi- presencial e individualizada, tal como a proposta dos CEEJAs, uma vez que, em sua maioria, os estudantes que frequentam essa modalidade de ensino são de uma realidade diferenciada da vivida por aqueles que se mantiveram no ensino regular. Um dos elementos mais fortes de diferenciação é o fato de estarem inseridos, de alguma maneira, no mundo do trabalho – e, para grande parte deles, essa é a questão central que os pressiona e os desafia por diversas razões, das quais a mais objetiva é a sobrevivência, ainda que não seja a única: persistência por uma vida melhor e valorização da vida também perpassam a trajetória de cada estudante. 13 Em outras palavras, concebe-se neste Programa uma modalidade de ensino pautada no diá- logo reflexivo e crítico, pelo respeito e pela valorização da cultura dos estudantes, assim como pelo reconhecimento deles como pessoas com capacidade intelectual e direito à educação for- mal. Compreende-se, portanto, que cada estudante é sujeito de seu processo de aprendizagem. Nos momentos presenciais, será necessário dialogar com os estudantes e favorecer as condições necessárias para que eles possam construir o conhecimento de forma analítica e sistematizada. A consolidação dessa modalidade de ensino proporcionou, ao trabalhador que não dispõe de tempo para frequentar a escola regular, a oportunidade de concluir os estudos nas etapas do Ensino Fundamental e Médio em qualquer época do ano. Com a Resolução SE no 3/2010, foram estabelecidas normas para a organização dos cursos de EJA, confirmadas, posteriormente, pela nova LDB (2013). Os CEEJAs deveriam, a partir de então, adotar materiais didáticos que atendessem às Propostas Curriculares dos cursos de Ensino Fundamental e Médio da rede pública regular do Estado de São Paulo, garantindo o desenvol- vimento efetivo do currículo oficial. É nesse contexto, e tendo em vista a necessidade de oferecer material didático-pedagógico específico para os CEEJAs, que a Secretaria da Educação do Estado de São Paulo, em parce- ria com a Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologia e Inovação, estão oferecendo o Programa EJA – Mundo do Trabalho. Os Cadernos do Estudante, os Cadernos do Professor e os vídeos foram produzidos a partir de uma concepção que leva em conta os inte- resses e as necessidades dos estudantes trabalhadores. Tal premissa se concretiza tanto pela seleção de temas relevantes para a formação desses jovens e adultos quanto pela organização dos conteúdos pautada em uma ação permanente de levantamento de conhecimentos prévios, problematização e contextualização da realidade. Assim como para outros segmentos da Educação, é essencial saber quem são esses estu- dantes, como vivem e quais seus conhecimentos, para que o planejamento possa considerar interesses e vivências, e para que eles próprios se conheçam e se reconheçam, construindo sua identidade individual e de grupo. No caso do CEEJA, esse mapeamento é necessário para que os estudantes possam identificar as próprias experiências e conhecimentos prévios, uma vez que o estudo deverá ser autoinstrutivo, estabelecendo estratégias de confronto entre os conhe- cimentos já construídos e os novos, que farão mais sentido quando articulados ao cotidiano dos jovens e adultos. Acredita-se, portanto, que este Programa possa contribuir para que os estudantes jovens e adultos valorizem e reexaminem sua vivência e seu olhar sobre a realidade, e também com- partilhem sua cultura e origem, com abertura para romper preconceitos. 14 O mundo do trabalho como eixo integrador É pelo trabalho, sobretudo, que os indivíduos se afirmam como sujeitos, contrapondo e tentando romper e enfrentar certa realidade, modificando, assim, o mundo e a si mesmos. Ao produzirem algo, os trabalhadores mudam não só a natureza sobre a qual atuam, mas também a própria maneira de vivenciar a realidade e percebê-la. É por esses motivos que, sem negar a dinâmica das diversas áreas de conhecimento, mas procurando não encerrá-las em compartimentos separados, este Programa propõe o “mundo do trabalho” como eixo integrador dos conteúdos, a fim de facilitar a compreensão dos temas desenvolvidos e favorecer uma visão não estanque entre os conteúdos e a vida de cada estudante, como possibilidadede motivação e articulação que provoca novas relações entre diferentes dimensões e conhecimentos. Nessa direção, o currículo do Programa, proposto originalmente para utilização na EJA pre- sencial, conta inclusive com a disciplina Trabalho. Essa opção foi feita com o intuito de estreitar o diálogo entre Educação e trabalho, não em uma perspectiva pragmática e utilitarista, mas reflexiva e crítica. O objetivo central dessa escolha foi o de considerar as expectativas e os inte- resses de jovens em busca do primeiro emprego ou de adultos que desejam encontrar um novo emprego, manter seu posto de trabalho ou mesmo procurar uma recolocação profissional. Para tanto, os materiais abordam temas como direitos relacionados ao trabalho, previdência social, tecnologia e trabalho, inserção da mulher no mercado de trabalho, trabalho por conta própria, saúde e trabalho, assédio moral, sindicalismos e estratégias relativas à busca de um emprego, entre outras temáticas de extrema significância para se entender as transformações no mundo do trabalho e que permeiam o cotidiano dos estudantes da EJA. Assim, embora a grade curricular para os CEEJAs não contemple tal disciplina, o conteúdo foi desenvolvido de forma interdisciplinar, considerando-se os vínculos e as convergências com os demais campos do conhecimento. Alguns temas, bem como a indicação de vídeos sobre trabalho, foram incluídos nas disciplinas que compõem o currículo dos CEEJAs. Além disso, os Cadernos e vídeos produzidos para a EJA presencial podem ser acessados na íntegra pelo site do Programa. A sugestão é que essas temáticas possam ser desenvolvidas, por exemplo, em oficinas ministradas por professores de diferentes disciplinas, o que pode motivar os estudantes a fre- quentarem o CEEJA mais assiduamente. Levantamento de conhecimentos prévios Na vida cotidiana, as pessoas utilizam o que sabem no momento de construir novas aprendizagens, ou seja, acionam sempre os conhecimentos prévios para avançar. No caso dos estudantes dos CEEJAs – que não contam com sua intervenção direta, professor –, é necessário que eles se certifiquem de que, muitas vezes, já possuem alguns conhecimentos acerca do que vão estudar e, portanto, não estão partindo do zero, pois assim podem se sentir, inclusive, mais seguros nos momentos do estudo. princípios e concepções do programa 15 Para você, professor, o acesso a esse conhecimento permite orientar e ajustar adequa- damente sua intervenção pedagógica, tanto no que diz respeito à seleção de conteúdos e atividades como à proposição de grupos de trabalho em que os estudantes possam também aprender uns com os outros – quando se realiza uma oficina no CEEJA ou mesmo nos momen- tos em que os estudantes o procuram para sanar dúvidas. Conhecer o que já sabem antes de se propor uma atividade complementar propiciará boas situações de aprendizagem para que eles avancem. Os estudantes da EJA, de modo geral, desconhecem o quanto já sabem, em razão dos inúme- ros percalços vividos nas trajetórias escolar e pessoal; por isso, é fundamental legitimar as expe- riências e os conhecimentos construídos pelos estudantes jovens e adultos ao longo da vida. A legitimação dos conhecimentos ocorre na medida em que esses são considerados, respeitados e valorizados em sala de aula, de forma intencional e sistemática. Por isso a importância da seção O que você já sabe?, que inicia cada um dos Temas do Caderno do Estudante. Problematização e contextualização A problematização e a contextualização são princípios essenciais de todo e qualquer pro- cesso de ensino e aprendizagem. Pelo fato de os estudantes dos CEEJAs não poderem contar com seu apoio direto, professor, faz-se ainda mais necessário que o próprio material procure favorecer a construção de novos sentidos e motivar esses estudantes. Por essa razão, o mate- rial produzido busca dialogar com a realidade e as necessidades desses jovens e adultos, para que eles se percebam como sujeitos autônomos nesse processo, estabelecendo relações entre a vida cotidiana e o que estão estudando. A problematização dos conteúdos tem papel fundamental na relação entre teoria e prática, bem como no diálogo com a visão de mundo e com os interesses dos estudantes. O cotidiano, muitas vezes percebido apenas como recurso para ilustrar uma informação, é objeto de estudo fundamen- tal, porque somente com base em uma reflexão sobre a realidade é possível transformá-la. A contextualização, por sua vez, tem relação direta com a problematização, visto não ser possível problematizar nenhum conteúdo sem que ele seja contextualizado. O tratamento con- textualizado do conhecimento é uma opção metodológica importante para que os estudantes possam ter um papel verdadeiramente ativo em seu processo de aprendizagem. Professor, sempre que possível, tanto nas oficinas como nos encontros presenciais, procure propiciar momentos específicos nos quais os estudantes possam expressar conhecimentos, opi- niões, dúvidas e experiências, de modo que a problematização e a contextualização realizadas por você possam fomentar o interesse dos estudantes. Nessa perspectiva, é importante que eles se sintam acolhidos e à vontade nos momentos em que forem ao CEEJA, para que percebam que, no espaço escolar, eles têm vez e voz, e que são reconhecidos como cidadãos plenos. Orientação de estudos na Educação de Jovens e Adultos O Programa EJA – Mundo do Trabalho tem por objetivo não somente possibilitar aos estu- dantes a conclusão do Ensino Médio, mas também favorecer a continuidade da sua trajetória de formação. Assegurar o direito à educação é também garantir condições para que os jovens 16 e adultos dos CEEJAs se apropriem de instrumentos essenciais para a construção de conhe- cimentos que ampliem seu grau de autonomia. Essas aprendizagens que envolvem o ato de estudar são importantes nessa direção. Para tanto, é fundamental ao processo educativo levar em conta as especificidades dos estudan- tes dessa modalidade de ensino, conhecendo e considerando a trajetória de vida desses jovens e adultos – e compreendendo-as no contexto de desigualdades que marca a formação social do Brasil. Compreender esse histórico, e suas repercussões ao longo do processo de ensino e aprendi- zagem, permite a você encontrar saídas para um desafio. Se, por um lado, cabe a você auxiliar na sedimentação da autonomia dos estudantes, por meio da construção de conhecimentos, por outro, é preciso considerar que esses jovens e adultos não tiveram oportunidade de se apropriar de diferentes estratégias e procedimentos de estudo, também cabendo a você, então, criar as condições para que isso se torne possível. Para auxiliá-lo nessa tarefa, o material produzido para os estudantes dos CEEJAs optou por garantir momentos específicos em todas as disciplinas para a realização de ações que envolvam o ato de estudar, que contribuirão também para a vida profissional desses jovens e adultos. Nos Cadernos do Estudante, a seção Orientação de estudo busca ajudar os estudantes a se apro- priarem do ato de estudar, por meio da exploração de diferentes procedimentos: identificar a ideia central de um texto; grifar aspectos mais relevantes em função dos objetivos de leitura; produzir anotações com base nas leituras; organizar esquemas, resumos, fichamentos; realizar pesquisas na biblioteca e na internet etc. Vale salientar, ainda, que se incentiva neste material a prática de registros (Mills, 2009) que aju- dem na organização e seleção de informações, tais como a produção de relatórios, comentários e fichamentos, para que os estudantes historiem e compartilhem suas novas aprendizagens. Foram também produzidos dois vídeos específicos sobre a importância do ato de estudar. Esses vídeos enfocam a relevância de se desenvolver o hábito de estudo, mostrando aos estu-dantes que estudar também se aprende, e contemplam alguns procedimentos de estudo pro- postos no Caderno do Estudante, como grifo, anotação, resumo, esquema e listas, entre outros. Sugere-se que esses vídeos sejam utilizados até mesmo em oficinas interdisciplinares, com foco, por exemplo, no desenvolvimento de pesquisas. Dessa forma, ao mesmo tempo em que os estudantes se apropriam dos conteúdos de diferentes campos do conhecimento, eles poderão desenvolver maior grau de autonomia em relação ao estudo. Por que aprender a ler textos longos e difíceis? Muitas vezes, com a intenção de facilitar o processo de aprendizagem, considera-se que simplificar os textos a serem lidos pelos estudantes, a fim de torná-los menos complexos e/ou mais curtos, é a melhor alternativa para que aprendam. Contudo, é preciso questionar o efeito de tal opção: oferecer aos estudantes da EJA apenas textos curtos e simples os preparará para a leitura e a compreensão de textos mais complexos futuramente? Cabe considerar que a proposição de textos mais difíceis os tornará aptos para se defrontarem com aspectos textuais e conceituais que geralmente não constam em textos simplificados. 17 Evitar ou sonegar a leitura de textos mais longos e elaborados (como textos literários, expo- sitivos de diferentes campos do conhecimento e/ou artigos científicos, entre outros) pode tornar-se um impedimento ao próprio avanço dos estudantes na construção de novos conhe- cimentos, bem como na ampliação de sua autonomia leitora e escritora. Sobre textos curtos, é ainda importante destacar outro aspecto: ao simplificar e sintetizar demasiadamente os textos, intencionando facilitar a “compreensão” dos estudantes, acaba- -se, muitas vezes, provocando efeito contrário. Isso porque um texto muito simplificado pode dificultar o entendimento e causar distorções no conhecimento – visto que, para reduzi-lo, muitas informações, exemplos, descrições e explicações essenciais à compreensão são excluí- dos, inclusive com risco de banalização dos conteúdos abordados. Além disso, nem sempre um texto curto é, necessariamente, mais fácil de compreender. Aprender a ler criticamente exige contato com textos diversos, de boa qualidade, de dife- rentes gêneros textuais, que possibilitem ampliar o universo textual dos estudantes, insti- gando sua criticidade. O material didático do Programa EJA – Mundo do Trabalho porta essa dimensão, qual seja: a de favorecer um diálogo com textos mais elaborados, essencial a todo processo de aprendizagem. E isso não se dá apenas por meio dos textos apresentados, mas por questões em que os estudantes são convidados a recuperar ideias que favoreçam a criação de hipóteses interpretativas, acionar conhecimentos prévios, estabelecer comparações e relações com textos de outras disciplinas, bem como organizar registros das observações pessoais que propiciam novos aprofundamentos. Ao ler textos mais complexos, os estudantes se deparam com novas indagações e lacunas a serem preenchidas, que estimulam sua curiosidade crítica e sua capacidade leitora. Tais desa- fios precisam ser propostos. Contudo, antes de mais nada, os jovens e adultos da EJA precisam se sentir legitimados e valorizados por seus professores como sujeitos capazes de aprender. O quadro heterogêneo de turmas da EJA, conforme demonstra a vivência em sala de aula, constitui-se num desafio para os profissionais da escola. O ritmo particular de cada estudante e o histórico distanciamento de materiais didáticos específicos para esse público exigem a pro- posição de estratégias de estudo diversificadas, que contemplem vários graus de complexidade e diferentes modos de leitura. Localizar e recuperar informações do texto, ler para aprender, ler para se encantar, ler para seguir instruções são alguns dos modos de leitura presentes nas atividades propostas, visando justamente aprimorar essa capacidade. O objetivo é, portanto, proporcionar aos estudantes a oportunidade de experimentar distintos modos de ler, para que possam praticar estratégias de leitura diversificada e delas se apropriar. Nessa perspectiva, a intencionalidade do Programa é contribuir para que os estudantes possam retomar sua escolaridade formal, dando inclusive continuidade aos estudos no Ensino Superior. Para tanto, é de extrema relevância favorecer a eles um contato intenso e crescente com os mais diversos textos, progressivamente mais complexos, pois esse ato pedagógico con- tribuirá positivamente para seu avanço, tanto pessoal quanto acadêmico. Assim, os textos apresentados nas diferentes disciplinas, apesar de contarem com uma linguagem mais acessível, visam não banalizar os conteúdos e temas que tratam, podendo se tornar objetos privilegiados para desenvolver a leitura de textos mais complexos. Com a sua mediação, podem possibilitar aos estudantes o acionamento de conhecimentos prévios, a recuperação do contexto de produção do texto estudado, a criação de inferências, hipóteses 18 e interpretações sobre o tema, como também o compartilhamento de impressões que podem contribuir sobremaneira para a superação de possíveis dificuldades encontradas por eles ao se confrontarem com os textos. Desta forma, sempre que possível, é interessante compartilhar com os estudantes o objetivo da leitura proposta, como também contextualizar e problematizar o tema a ser abordado, de modo que eles criem expectativas acerca do que encontrarão no texto. Essas estratégias pedagógicas favorecem aos estudantes acionar os conhecimentos e as experiências já construídos, facilitando o estabelecimento de relações que ajudam a tornar mais significativas as leituras propostas. Ao trabalhar com textos que considere mais “difíceis”, é importante você planejar as intervenções pedagógicas das quais lançará mão, a fim de que os estudantes possam avançar em sua capaci- dade leitora e também escritora – visto que ler e compreender textos mais complexos também desenvolve a escrita e refina o senso crítico. No caso de uma leitura colaborativa ou compartilhada para estudo do texto, você pode tam- bém oferecer informações adicionais, a fim de apresentar o autor e o contexto de produção do texto, e tecer outros comentários que possam provocar uma inquietação crítica, tão necessária a todo processo de aprendizagem. A leitura praticada na escola, sobretudo na EJA, precisa ocupar um espaço privilegiado que legitime seu papel no processo de aprendizagem. Afinal, para muitos jovens e adultos, a escola pode ser o único espaço em que eles têm maior contato com a leitura. Então, mais do que res- postas prontas, sempre valem novos questionamentos: Como os estudantes da EJA poderão aprender a ler textos difíceis se tiverem contato apenas com produções fáceis? Como poderão ampliar seu grau de autonomia sem se aventurarem pelos caminhos da leitura? Como se tor- narão cidadãos de direito se não forem reconhecidos como tal? Referências bibliográficas BRASIL. Casa Civil. Constituição Federal de 1988, de 5 de outubro de 1988. Disponível em: <http://www.senado.gov.br/legislacao/const/con1988/CON1988_05.10.1988/index.shtm>. Acesso em: 19 ago. 2014. . Lei federal no 5.692/71, de 11 de agosto de 1971. Disponível em: <http://www.planalto. gov.br/ccivil_03/leis/l5692.htm>. Acesso em: 19 ago. 2014. . Lei federal no 9.394/96, de 20 de dezembro de 1996. Disponível em: <http://www.planalto. gov.br/ccivil_03/leis/l9394.htm>. Acesso em: 19 ago. 2014. . Lei federal no 12.796/13, de 4 de abril de 2013. Disponível em: <http://www.planalto.gov. br/ccivil_03/_ato2011-2014/2013/lei/l12796.htm>. Acesso em: 19 ago. 2014. FREIRE, Paulo. A importância do ato de ler: em três artigos que se completam. 51. ed. São Paulo: Cortez, 2011. . Considerações em torno do ato de estudar. In: . Ação cultural para a liberdade e outros escritos. 5. ed. Rio de Janeiro: Paz e Terra,1981, p. 8-10. . Pedagogia do oprimido. Rio de Janeiro: Paz e Terra, 1970. FREYRE, Gilberto (1933). Casa-grande e senzala: formação da família brasileira sob o regime da economia patriarcal. 48. ed. São Paulo: Global, 2003. 19 GERALDI, João Wanderley. O texto na sala de aula. São Paulo: Ática, 1997. IBGE. Pesquisa nacional por amostra de domicílios 2007, 2011, 2012. Rio de Janeiro: IBGE. Disponível em: <http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/pesquisas/pesquisa_resultados.php?id_ pesquisa=40>. Acesso em: 19 ago. 2014. . Pesquisa nacional por amostra de domicílios 2007. Suplemento – Aspectos complementares da educação de jovens e adultos e educação profissional. Rio de Janeiro: IBGE, 2009. Disponível em: <http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/populacao/trabalhoerendimento/pnad2007/ suplementos/jovens/default.shtm>. Acesso em: 19 ago. 2014. KLEIMAN, Ângela. Oficina de leitura: teoria e prática. 6. ed. Campinas: Pontes, 1998. KUENZER, Acácia (Org.). Ensino Médio: construindo uma proposta para os que vivem do trabalho. 6. ed. São Paulo: Cortez, 2009. LAJOLO, Marisa. Do mundo da leitura para a leitura do mundo. São Paulo: Ática, 2000. MILLS, C. Wright. Sobre o artesanato intelectual e outros ensaios. Rio de Janeiro: Zahar, 2009. MORETE, Rita de Cássia Boscoli Soler. O Centro Estadual de Educação de Jovens e Adultos de Presidente Prudente (CEEJA-PP) significa realmente espaço formativo? Dissertação (Mestrado em Educação). Presidente Prudente: Universidade Estadual Paulista (Faculdade de Ciências e Tecnologia), 2010. Disponível em: <http://www.fct.unesp.br/#!/pos-graduacao/--educacao/ dissertacoes/dissertacoes-de-2010/>. Acesso em: 19 ago. 2014. PAIVA, Vanilda Pereira. Um século de educação republicana. Pro-Posições, v. 1, n. 2, Universidade Estadual de Campinas (Faculdade de Educação), jul. 1990, p. 7-18. Disponível em: <http://www. proposicoes.fe.unicamp.br/proposicoes/edicoes/texto877.html>. Acesso em: 19 ago. 2014. PETIT. Michèle. A arte de ler: ou como resistir à adversidade. São Paulo: 34, 2009. PINTO, Álvaro Vieira. Sete lições sobre educação de adultos. 8. ed. São Paulo: Cortez, 1983. SÃO PAULO (Estado). Secretaria da Educação. Resolução SE no 3/2010, de 13 de janeiro de 2010. Disponível em: <http://www.educacao.sp.gov.br/lise/sislegis/detresol.asp? strAto=201001130003>. Acesso em: 19 ago. 2014. . Secretaria de Planejamento e Desenvolvimento Regional; Fundação SEADE. Perfil do Estado de São Paulo. Educação. Disponível em: <http://produtos.seade.gov.br/produtos/perfil_ estado/>. Acesso em: 19 ago. 2014. oFiCinAs Essa seção é destinada à sugestão de atividades a serem realizadas em datas previamente agendadas com os estudantes, estimulando-os a frequentar o CEEJA não somente para esclarecer dúvidas ou realizar avaliações. As oficinas apresentam uma sequência didática rela- cionada a determinada Unidade ou Tema desenvolvido no Caderno do Estudante. Em geral, nelas são enfatiza- dos os conteúdos que demandam uma intervenção peda- gógica maior de sua parte, professor, com o intuito de favorecer o avanço das aprendizagens dos estudantes. A sugestão de algumas atividades em dupla ou em grupo nas oficinas se justifica por se considerar importante que os estudantes tenham a oportunidade de interagir não só com você, mas entre eles. Esse compartilhamento de experiências e de dúvidas, como também a realização de um trabalho coletivo, é de grande valia para todo o pro- cesso de aprendizagem, especialmente para esses jovens e adultos que estudam sozinhos a maior parte do tempo. O Caderno do Professor do Programa EJA – Mundo do Trabalho/CEEJA foi planejado com o objetivo de apoiar seu trabalho pedagógico junto aos estudantes jovens e adultos. Para tanto, oferece orientações e sugestões para o desenvolvimento de atividades diversas no CEEJA, orga- nizadas de acordo com os Volumes dos Cadernos do Estudante. Em cada Volume, são apresen- tadas diferentes seções. AtiViDADes CompLementAres Essa seção sugere atividades que podem ser oferecidas aos estudantes nos momentos presenciais com você, professor, quando eles precisarem esclarecer dúvidas ou mostrarem não ter compreendido adequadamente deter- minado conteúdo. Você pode fazer os ajustes necessários, tendo em vista as especificidades de cada estudante. Note que, em alguns casos, foram incluídos gabaritos. Conhecendo o Caderno do professor 20 Ao final deste Caderno, essa seção oferece as sinopses dos vídeos produzidos especialmente para o Programa e sugeridos no Caderno do Estudante, bem como sugestões e dicas de como explorar o seu conteúdo com os estudantes. Tais vídeos foram produzidos para ajudar os estudantes a se apropriarem dos conteúdos pro- postos em todas as disciplinas, motivo pelo qual é importante que você os conheça. Eles podem ser utilizados por você em diversas situações: durante as oficinas, como atividade comple- mentar, para contextualizar ou problematizar conteúdos e mesmo para sistematizá-los, por exemplo. Além disso, os estudantes podem que- rer também tirar dúvidas com você a respeito desses vídeos quando forem ao CEEJA. Cabe lembrar que os vídeos da disciplina Trabalho, disponíveis no site do Programa, são interdisciplinares e abordam temas extrema- mente significativos para jovens e adultos. Vale a pena você conferir o conteúdo desses vídeos, pois eles podem ser utilizados para contextua- lizar ou problematizar questões relativas ao mundo do trabalho de modo articulado aos con- teúdos trabalhados na sua disciplina. roteiros pArA eXpLorAção Dos VÍDeos Do proGrAmA reCursos pArA AmpLiAr A Compreensão Dos temAs Essa seção apresenta sugestões de referen- cial bibliográfico e de documentários, filmes e canções, entre outros recursos que possam apoiar seu trabalho pedagógico e/ou ser indica- dos aos estudantes. 21 O Caderno do Estudante do Programa EJA – Mundo do Trabalho/CEEJA foi planejado para faci- litar os momentos de estudo e aprendizagem, tanto fora da escola como quando os estudantes forem participar das atividades ou se encontrar com você, professor do CEEJA, ao mesmo tempo em que busca concretizar os princípios já explicitados, como levantamento de conhecimentos prévios, contextualização e problematização. O material é consumível, para que os estudantes possam registrar todo o processo de estudo e identificar as dúvidas que tiverem. Os Cadernos têm a seguinte organização: Língua Portuguesa e Matemática contam com 5 Unidades em cada Volume, e Arte, Biologia, Filosofia, Física, Geografia, História, Inglês, Química e Sociologia têm 4 Unidades por Volume. As uniDADes Para orientar os estudantes, o início de cada Unidade apresenta uma breve introdução, destacando os objetivos e os conteúdos gerais trabalhados, além de uma lista com os Temas propostos. o sumário O Sumário apresenta a lista das Unidades e seus res- pectivos Temas – cuja quantidade pode variar. Os Temas são sequências didáticas que buscam criar con- dições favoráveis para que os estudantes se apropriem dos conteúdos propostos no tempo, por vezes restrito, de que dispõem para se dedicar ao estudo (em casa, no trabalho, no CEEJA etc.). Por isso, essas sequências didáticas propõem um conjunto de atividades com o objetivo de focalizar os con- teúdos de forma mais específica e sistematizada (com prin- cípio, meio e fim), de modo que os estudantes tenham mais condições de iniciar e concluir um Tema inteiro no tempo disponível, registrando as dúvidas que precisam apresentar para você quando forem ao CEEJA. Cada Unidade é identificada por uma cor, o que vai aju- dar no manuseio do material. Além disso, para organizar melhor o processo de estudo e facilitar a localização do que os estudantes gostariam de discutir com você, quando forem ao CEEJA, eles podem indicar,no Sumário, os Temas que já estudaram e aqueles sobre os quais têm dúvida. Conhecendo o Caderno do estudante 22 os temAs A abertura de cada Tema é visualmente identificada no Caderno. Além do título e da cor da Unidade, o número de caixas pinta- das no alto da página indica o Tema, o que permite, localizar cada um deles, em cada Unidade, até mesmo com o Caderno fechado, facilitando, assim, o manuseio do material. Na sequência da abertura do Tema, há um pequeno texto de apresentação. As seções e os boxes Os Temas estão organizados em diversas seções que visam facilitar a aprendizagem. Cada uma delas tem um objetivo, e é importante conhecê-lo, para que possa orientar melhor os estudantes. Algumas seções estão presentes em todos os Temas! o que VoCê já sABe? Essa seção sempre aparece no início de cada Tema e tem o objetivo de favorecer o levantamento dos conhecimentos prévios, estabelecendo um diálogo inicial com os estudantes, para que eles possam reconhecer o que já sabem do conteúdo a ser estudado, seja por estudos anteriores, seja por vivência pessoal. Conforme dito anteriormente, as pes- soas o tempo todo utilizam conhecimen- tos e experi ências já obtidos para construir novas aprendizagens. Ao estudar, acontece o mesmo, pois os estudantes lembram do que já sabem para aprofundar o que já conheciam. Esse é sempre um processo de descoberta essencial à aprendizagem, e que não pode ser menosprezado. Essa seção pode ser composta por algumas perguntas ou um pequeno texto que ajudem os estudantes a buscar na memória o que já conhecem a respeito do assunto abordado. 23 textos Os textos apresentam os conteúdos e conceitos a serem estudados em cada Tema. Eles foram produzidos, em geral, procurando dialogar com os estudantes, a partir de uma linguagem clara e acessível. Imagens também foram utilizadas para ilustrar, explicar ou ampliar a compreensão do conteúdo abordado. Sempre que necessário, boxes diversos ainda podem aparecer articulados a esses textos, visando repertoriar os estudantes para que eles possam dar prosseguimento ao estudo. As atividades antecipam, retomam e ampliam os conteúdos abordados nos textos, para que os estudantes possam perceber o quanto já apren- deram. Nelas, são apresentados textos de outros autores, mapas, grá- ficos e imagens, de modo a ampliar a compreensão a respeito do que foi apresentado nos textos. Para facilitar os estudos, assim como os encontros no plantão de dúvi- das, muitas dessas atividades podem ser realizadas no próprio Caderno do Estudante. AtiViDADe 24 Essa seção apresenta respostas e expli- cações para todas as atividades propostas no Tema. Para facilitar sua localização no material, ela tem um fundo amarelo, que pode ser identificado na margem lateral externa do Caderno. É nela que os estudan- tes vão conferir o resultado do que fizeram e tirar suas dúvidas, além de ser também uma nova oportunidade de estudo. É fundamental você orientá-los para que leiam as explica- ções após a realização das atividades e que as comparem com as respostas que produ- ziram, analisando se as informações são semelhantes e se esclarecem as dúvidas que porventura tenham, ou se ainda é neces- sário completar alguns dos registros feitos enquanto estudavam. É importante que você leia os registros dos estudantes, de modo a melhor orientá-los em seus estudos. Essa seção é proposta ao final de cada Tema, para que os estudantes registrem as dúvidas que tiveram enquanto estudavam ou teçam comentários sobre o que aprenderam. Registrar o que se está estudando é uma forma de apren- der cada vez mais. Nesse ato, relembram-se os conteúdos – construindo-se, assim, novas aprendizagens – e reflete-se sobre os novos conhecimentos e sobre as dúvidas que even- tualmente se tem em determinado assunto. Ler essas sistematizações feitas pelos estudantes com relação ao que aprenderam e às dúvidas que encontraram é uma ferramenta importante para você acompanhar com detalhes o que e como eles estudaram. Assim, você pode orientá-los mais adequadamente no prosseguimento de seus estudos da disciplina. Por isso, é essencial estimular os estudantes a utiliza- rem o espaço reservado dessa seção ao concluir o estudo de cada Tema. Assim, eles também não correm o risco de esquecer seus comentários e suas dúvidas até o dia de vol- tar ao CEEJA. HorA DA CHeCAGem reGistro De DÚViDAs e Comentários 25 Essa seção é proposta sempre que houver a oportunidade de problematizar algum con- teúdo desenvolvido, por meio de questões que fomentem a reflexão dos estudantes a respeito dos aspectos abordados no Tema. pense soBre... Para que os estudantes se tornem cada vez mais autônomos para estudar, essa seção enfoca, de modo mais sistematizado, diferentes procedimentos de estudo, im- portantes para a leitura e a compreensão dos textos e a realização das atividades, como grifar, anotar, listar, fichar, esquema- tizar e resumir, entre outros. Esses proce- dimentos também são abordados nos dois vídeos de Orientação de estudo. Algumas seções não estão presentes em todas as Unidades, mas complementam os assuntos abordados! orientAção De estuDo Essa seção apresenta questões de concursos públicos ou de provas oficiais (como Saresp, Enem, entre outras) que são relacionadas ao con- teúdo abordado no Tema. Assim, os estudantes terão a oportunidade de conhecer como são construí- das as provas em diferentes locais e a importância do que vem sendo aprendido no material. As respostas também estão disponíveis na seção Hora da checagem. DesAFio 26 Essa seção apresenta textos e atividades que têm como objeti- vo complementar o assunto estu- dado e que podem ampliar e/ou aprofundar alguns dos aspectos apresentados ao longo do Tema. Essa seção aborda assuntos que têm relação com o conteúdo abordado e que também dialogam com interesses da so- ciedade em geral. Ela informa sobre leis, direitos humanos, fatos históricos etc., que ajudarão os estudantes a aprofunda- rem seus conhecimentos sobre a noção de cidadania. GLossário Esse boxe apresenta verbetes com explicações sobre o significado de palavras e/ou expressões que aparecem nos textos, com o objetivo de facilitar a compreensão dos estudantes. momento CiDADAniA pArA sABer mAis Cada tipo de boxe tem uma cor diferente, que o destaca do texto e facilita sua identificação! 27 VoCê sABiA? Esse boxe apresenta curiosidades relacio- nadas ao assunto abordado, de modo a com- plementar o conhecimento dos estudantes. FiCA A DiCA! Nesse boxe, os estudantes encontrarão sugestões diversas para saber mais sobre o conteúdo estudado no Tema: assistir a um filme ou documentário, ouvir uma música, ler um livro, apreciar uma obra de arte etc. Esses outros materiais os ajudarão a ampliar seus conhecimentos. É importante que você também conheça as dicas propostas, pois elas podem ser utilizadas em alguma oficina ou mesmo para o planeja- mento de atividades complementares. AssistA! Esse boxe indica os vídeos do Programa, que os estudantes podem assistir para complemen- tar os conteúdos apresentados no Caderno. São indicados tanto os vídeos que compõem os DVDs entregues com os Cadernos quanto outros, disponíveis no site do Programa. Para facilitar a identificação, há dois ícones usados nessa seção. BioGrAFiA Esse boxe aborda aspectos da vida e da obra de autores ou artistas trabalhados no material, para ampliar a compreensão dos estudantes a respeito do texto ou da imagem que estão estudando. 28 29 os vídeos do programaArte VOLUME 1 Linguagens da arte A construção da sonoridade VOLUME 2 Semana de Arte Moderna Dança: corpo e movimento VOLUME 3Arte contemporânea 1 Arte contemporânea 2 FÍsiCA VOLUME 1 Por dentro dos movimentos Dinâmica dos movimentos VOLUME 2 Energia: movimento e transformação Princípios da luz VOLUME 3 Eletrização: que raio é isso? Eletricidade: por dentro do gerador BioLoGiA VOLUME 1 Efeito estufa A bioquímica dos alimentos VOLUME 2 Especiação Evidências da evolução VOLUME 3 DNA, molécula da vida Aconselhamento genético FiLosoFiA VOLUME 1 O que é Filosofia? A caverna de Platão VOLUME 2 Público e privado Hobbes e Rousseau: a sociedade em debate VOLUME 3 Banalidade do mal Bioética GeoGrAFiA VOLUME 1 O mundo da cartografia Primavera Árabe Desmatamento e preservação VOLUME 2 Agricultura familiar Caminhos da mobilidade A água que nos resta VOLUME 3 América Latina A África do Sul de Mandela HistÓriA VOLUME 1 Escravidão na Antiguidade O Renascimento VOLUME 2 Os bandeirantes Legados da Revolução Francesa VOLUME 3 O trabalho em tempos de ditadura O Brasil e a nova ordem econômica inGLês VOLUME 1 English: a global language? A little bit of England in Brazil VOLUME 2 The history of cinema Cinema and work Stereotypes in movies VOLUME 3 Volunteers First job Jobs of the future 30 LÍnGuA portuGuesA VOLUME 1 Linguagens e contextos O mundo da leitura Literatura em prosa e verso Mil e uma histórias Uma língua, muitas línguas VOLUME 2 Crônica, um gênero brasileiro Escrever é preciso Pontuação, coerência e coesão Canções de Noel Rosa Poder de síntese VOLUME 3 Os textos conversam? Machado de Assis, um clássico Relatar, uma arte Redação: provas e concursos Contos fantásticos soCioLoGiA VOLUME 1 Surgimento da Sociologia Autores clássicos da Sociologia VOLUME 2 Desigualdade social Faces da violência VOLUME 3 Trabalho precário e terceirização Organização do trabalho Força feminina Sindicalismo: uma história mAtemátiCA VOLUME 1 Conjuntos numéricos no dia a dia Relações entre grandezas Funções de 1o grau Equações e funções quadráticas Relações geométricas VOLUME 2 Sequências numéricas Logaritmo tem história Para que serve o logaritmo? Matrizes no cotidiano O mundo em três dimensões Objetos tridimensionais VOLUME 3 Áreas e volumes Geometria analítica Análise combinatória Probabilidade Introdução à trigonometria quÍmiCA VOLUME 1 Controle da qualidade dos combustíveis Fermentação VOLUME 2 Ligações químicas Por dentro da pilha VOLUME 3 Reações químicas A importância do pH orientAção De estuDo Por dentro do EJA – Mundo do Trabalho Estudar também se aprende LEMBRE-SE Todos os vídeos produzidos para o EJA – Mundo do Trabalho estão disponíveis no site do Programa <http://www.ejamundodotrabalho.sp.gov.br>. ENSINO FUNDAMENTAL A N O S F I N A I S E N S I N O M É D I O ORIENTAÇÃO DE ESTUDO Estudar também se aprende 31 Caro(a) professor(a), O desenvolvimento científico e tecnológico vem promovendo mudanças significativas na maneira de ser, pensar e agir do ser humano. Desde o Renas- cimento e, principalmente, a partir da Revolução Industrial, o conhecimento prático vem sendo organizado, aprimorado e recriado pela teoria, fazendo que a produção artesanal seja substituída pelas máquinas, o que resultou em novos modelos econômicos, novas tarefas e novas formas de trabalho e orga- nização social. Como resultado desse processo, convivemos com o lançamento contínuo e desenfreado de produtos variados, em grande parte supérfluos, frutos de pesquisas em ciência e tecnologia. O rápido avanço da informática, das tele- comunicações, da internet, das redes sociais e a convergência das mídias são exemplos dessa modernidade que vêm modificando significativamente nosso modo de ser, de interagir e de interpretar a realidade, exigindo a atualização constante de conhecimentos e procedimentos. Por isso, o pensamento científico moderno influencia vários campos do conhecimento a ponto de ser válido afirmar que, atualmente, só se produz algo realmente novo como consequência de pesquisa científica. Se, por um lado, a tecnologia faz parte de nossas vidas e nos fascina, por outro, o modo científico de pensar e agir ainda está longe de ser universal, apesar de todos os avanços da modernidade. Nesse sentido, aprender Física pode contribuir para formar um pensamento crítico em relação aos avanços científicos e ajudar os estudantes a tomar deci- sões, por exemplo, em relação ao uso e ao consumo de energia e à utilização e ao descarte dos produtos tecnológicos; ou seja, pode ajudar os estudantes a ampliarem sua leitura de mundo, possibilitando o exercício da cidadania em relação ao mundo do consumo e do trabalho. Para posicionar-se criticamente diante de temas como preservação e degra- dação ambiental, geração e utilização de energia e bens de consumo em geral, emissão de gases e aquecimento global, produção e descarte de lixo eletrônico, entre tantos outros, é fundamental que as pessoas se apropriem do conhe- cimento científico como instrumento que amplia a leitura de mundo, e que saibam aplicá-lo a diversas situações-problema de seu cotidiano. Para tanto, é fundamental que se aprenda Física de modo a poder observar e problematizar a realidade, pois é impossível o exercício da cidadania separado da avaliação crítica de informações, principalmente daquelas veiculadas pela mídia, que, Física não raro, valem-se da falta de conhecimento científico e da consequente ausên- cia de visão crítica da população para impor padrões de comportamento e de consumo, muitas vezes não sustentáveis. Assumindo que o papel da escola é o de promover a difusão dos conhecimen- tos sistematizados e acumulados historicamente pela humanidade de forma viva, concreta e inter-relacionada com a realidade social, a aprendizagem da Física pode contribuir para formar cidadãos críticos e ativos, que desenvolvam sua curiosidade crítica, à medida que possibilite a jovens e adultos recriar sua própria realidade, transformando informações em conhecimento e incentivando a obser- vação, a problematização da realidade e a busca pelo conhecimento historica- mente construído, criando oportunidades para o levantamento de hipóteses, bem como sua formalização, comunicação, socialização e reconstrução. Com isso, pode ocorrer o debate de ideias e a proposição de soluções, auxiliando os atores sociais a perceber que o conhecimento científico é uma construção social que pode ajudá-los a tomar decisões mais críticas e supe- rar problemas, já que não se trata de um conhecimento pronto e acabado que só interessa aos cientistas, como frequentemente aparece nos livros e na mídia, mas sim de um conhecimento em constante construção e reconstrução, podendo ser questionado, modificado, transformado e melhorado. Dessa forma, o aprendizado da Física pode se tornar significativo, dando a estudantes e educadores uma chance de desempenhar um papel ativo que lhes permita desenvolver o pensamento crítico, bem como a linguagem oral e escrita, como ferramentas de reflexão, aprendizagem, criação, registro, comu- nicação e interação social. Dentre os conhecimentos que podem ajudar uma pessoa a se tornar um cida- dão crítico destaca-se a capacidade de leitura e escrita em pleno letramento, que lhes permita circular por diferentes esferas discursivas, inclusive as cientí- ficas. Quando o assunto é leitura, o que primeiro costuma vir à nossa mente é a leitura da palavra escrita e a compreensão dessas palavras. Entretanto, é funda- mental reconhecer que o letramento também se dá sobre conteúdos específicos variados, transcendendo o espaço exclusivo das letras, da prosa e do verso e incluindo os demais saberes, entre eles o científico, principalmente ao se consi-derar que este pode ajudar o sujeito a se capacitar no pensar e no fazer ciência por meio da observação e identificação de variáveis, levantamento de hipóteses, coleta, registro e análise de dados, comunicação, descrição, argumentação e explicação de suas conclusões. Paulo Freire (1988) já nos alertava que a leitura é bem mais que decodificar palavras: é ler o mundo em sua pluralidade. Assim, ler e escrever são compro- missos de todas as áreas. E cabe também à Física ajudar os cidadãos a desen- volver sua capacidade leitora e escritora, de modo que possam ler, escrever e interpretar diferentes gêneros científicos, como relatórios, manuais, artigos, enunciados de problemas matemáticos, fórmulas, equações, figuras geométri- cas, mapas, tabelas, imagens etc. A Física é uma ciência natural, ou seja, tem por objeto de estudo a natu- reza. O conhecimento físico do mundo se realiza com base na observação da natureza e da problematização e do questionamento do que se observa. Não se deve limitar o conhecimento físico a uma coleção de fórmulas e equações desprovidas de significado e sentido para os estudantes. Isso seria desumanizar o conhecimento físico, fazendo-o parecer inacessível ao ser humano comum, ficando reservado apenas aos mais bem-dotados. Esse modo de pensar o conhe- cimento físico apenas perpetua as diferenças sociais, pois aliena boa parte da população da produção dessa forma de conhecimento, o que traz como resul- tado a dependência daqueles que o detêm e a consequente submissão a eles. Para evitar isso, oferece-se o conhecimento físico a seguir. São concei- tos, procedimentos e valores a serem construídos ao longo da trajetória aca- dêmica dos estudantes e também ao longo de toda a sua vida. Este material é uma proposta que define intenções de ensino e aprendizagem, que só serão concretizadas à medida que se reconstruam as práticas docentes, ressignificando o que é ensinar e substituindo a aprendizagem mecânica pela aprendizagem significativa. Nesse sentido, este material, junto com seu apoio, pretende auxiliar os estudantes a se apropriarem dos conhecimentos físicos como instrumento de leitura de mundo e análise da realidade, auxiliando na construção de um pensamento crítico e possibilitando a ampliação da autono- mia e do exercício da cidadania por parte dos estudantes. Bom trabalho! 34 Orientações gerais Nos encontros presenciais, propõe-se que você procure sempre dialogar com os estudantes, contribuindo para que eles acionem seus conhecimentos prévios, e, em todas as oportuni- dades, incentivá-los a ler os textos, grifar conceitos relevantes e, uma vez identificados tais conceitos, reescrever sua definição com as próprias palavras. Também é interessante orientá- -los para produzir sínteses dos exemplos dados, a fim de explicar esses conceitos e pensar em outras situações de seu cotidiano nas quais eles apareçam. Com a reescrita dos conceitos, procure orientar os estudantes sobre a identificação das variá- veis (grandezas) que interferem no fenômeno em estudo, bem como motivar a compreensão de como elas se relacionam, ou seja, se a relação entre essas grandezas é direta ou inversa- mente proporcional. A partir daí, os estudantes podem elaborar um resumo de cada Unidade estudada, sintetizando conceitos, exemplos e fórmulas apresentados nela. Em relação à resolução de problemas, pode-se incentivar os estudantes a tentar resolver os exercícios apresentados, com base em suas hipóteses, sem olhar a resolução apresentada na seção Hora da checagem. Depois, é possível orientá-los a estudar a resolução e resolver nova- mente o exercício, caso os resultados não coincidam. Um procedimento interessante a ser indi- cado aos estudantes é que aguardem um tempo (algumas horas, pelo menos) e somente depois tentem resolver de novo o mesmo problema, sozinhos ou com ajuda (olhando o Caderno do Estudante), até conseguirem realizá-lo sem consulta. É importante recomendar que, apenas depois desse processo, os estudantes tentem resolver as atividades de aplicação propostas. Os conteúdos de Física que serão estudados compreendem as aprendizagens que os estu- dantes poderão alcançar para progredir na construção dos conhecimentos previstos nessa etapa de escolarização, e, para tanto, é necessário estimular comportamentos, valores e atitu- des que promovam a aprendizagem de todos eles. A seleção de conteúdos foi realizada em função de critérios pedagógicos, considerando, antes de mais nada, quais são os ideais de indivíduo e de sociedade a que esses conteúdos pretendem servir. Referência bibliográfica FREIRE, Paulo. A importância do ato de ler: em três artigos que se completam. 22. ed. São Paulo: Cortez, 1988. 35VOLUME 1 Unidade 1 ‒ O mundo físico 39 Tema 1 – Como surgem as ciências Tema 2 – Medidas e unidades Tema 3 – Ciência e tecnologia Unidade 2 ‒ a descrição do movimento 43 Tema 1 – Espaço, velocidade e aceleração Tema 2 – Classificando os movimentos Tema 3 – Movimentos circulares ou curvilíneos Unidade 3 ‒ Explicando o movimento 46 Tema 1 – Forças e seus efeitos Tema 2 – Leis de Newton e suas aplicações Tema 3 – Astronomia e gravitação Unidade 4 ‒ Efeitos de uma força aplicada 48 Tema 1 – Flutuação Tema 2 – Rotação Tema 3 – Trabalho de uma força VOLUME 1 36 VOLUME 1 Objetivos Os objetivos desse Volume são: • confrontar interpretações científicas com aquelas que se baseiam no senso comum, ao longo do tempo e/ou em diferentes culturas; • relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências físicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica; • caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de partículas, substâncias, objetos ou corpos celestes; • associar a solução de problemas de comunicação e transporte, ou outros, com o correspondente desenvolvimento científico e tecnológico. Para concretizar esses objetivos, na Unidade 1, procura-se contextualizar o que é conheci- mento físico, como ele nasceu, além de mostrar como ele se organiza e é sistematizado, por meio da experimentação, da realização de medidas e do estabelecimento de relações entre as grandezas. Nela, os estudantes também verão que as grandezas apresentam unidades e como é possível transformar uma em outra quando necessário. No Tema 1, objetiva-se compreender o que é pensamento científico e desenvolver um senso crítico em relação às informações recebidas no dia a dia, bem como analisar as origens do conhecimento científico e identificar semelhanças e diferenças com o pensamento místico e o conhecimento de senso comum. Esse tema tem como um dos eixos principais a constatação de que o conhecimento físico não é inato, mas construído com base no questionamento daquilo que se observa e da siste- matização das explicações sobre os fenômenos naturais. Analisa-se que ele resulta de um acú- mulo de informações que permite identificar regularidades e estabelecer relações entre vários fenômenos. Dessas relações, buscam-se teorias que consigam explicá-las. Esse processo não é simples nem linear, e sim uma aventura pela busca dos melhores modelos explicativos da realidade. A Física é, entre tantas outras, uma forma de explicar a realidade. No Tema 2, tem-se como objetivo a compreensão do que é uma grandeza, diferenciando o que pode ou não ser medido e apontando quais são os caminhos seguidos para a construção do conhecimento científico. Por fim, no Tema 3, são analisadas algumas relações entre ciência, tecnologia e sociedade. Observa-se que o desenvolvimento tecnológico só é possível pela ação humana, tanto a inte- lectual, no momento de desenvolverteorias e projetar aparelhos (como computadores, celu- lares, raios X, ultrassom etc.), quanto a manual, para produzir esses aparelhos, extraindo a matéria-prima, soldando e parafusando peças etc. Mais especificamente, são objetivos nesse 37VOLUME 1 tema: reconhecer a produção do conhecimento científico e da tecnologia dele decorrente como uma atividade humana; diferenciar ciência pura de ciência aplicada; e reconhecer o conheci- mento científico como parte da cultura geral. Na Unidade 2, tem início o aprendizado em cinemática, sendo o principal objetivo a des- crição e classificação dos movimentos. Nela, são identificadas algumas grandezas relevantes no estudo do movimento, como espaço, tempo, velocidade e aceleração. Com base nessas grandezas, analisam-se os movimentos e sua classificação em lineares ou circulares e unifor- mes ou variados. Por fim, discute-se mais detalhadamente como descrevê-los e compará-los e algumas aplicações dos movimentos circulares. A Unidade 2 está organizada em três temas, cujos objetivos específicos encontram-se indi- cados a seguir. No Tema 1, objetiva-se: definir o que é espaço, velocidade e aceleração e identificar suas unidades; definir e identificar a trajetória de um corpo; analisar a necessidade de se definir um referencial em relação ao qual se observam tais grandezas; reconhecer que espaço, trajetória, velocidade e aceleração são conceitos relativos, que dependem do referencial adotado; dife- renciar repouso e movimento; diferenciar velocidade média e velocidade instantânea; calcular valores de espaço, variação de espaço, velocidade, variação de velocidade e aceleração; trans- formar unidades de diferentes sistemas métricos entre si. No Tema 2, pretende-se alcançar os seguintes objetivos específicos: a identificação e clas- sificação de distintos tipos de movimento, reconhecendo semelhanças e diferenças entre eles; a interpretação de textos, tabelas e gráficos que representem diferentes tipos de movi- mento; a representação gráfica das grandezas espaço, velocidade e aceleração em função do tempo para diferentes tipos de movimento; e a análise e resolução de equações que represen- tem os diferentes tipos de movimento. No Tema 3, são abordadas as principais características desses movimentos rotacionais ou curvilíneos, que, embora nem sempre estejam visíveis, fazem parte do cotidiano: os movimen- tos de engrenagens, rodas e mesmo de automóveis em vários trechos de uma estrada. São, portanto, objetivos específicos desse tema: definir e diferenciar movimentos cur- vilíneos de outros tipos de movimento; identificar as grandezas envolvidas no estudo dos movimentos curvilíneos e suas unidades; reconhecer o movimento circular uniforme (MCU) como um movimento curvilíneo e identificar suas principais características; definir e calcular período e frequência para o MCU; definir e calcular a velocidade angular de um corpo em MCU; reconhecer polias, roldanas e engrenagens como elementos que podem realizar e transmitir MCU; analisar sistemas de polias, roldanas ou engrenagens e determinar como ocorre a trans- missão de movimento de uma para outra peça numa associação entre elas. Na Unidade 3, tem início o estudo da dinâmica, a parte da Física que procura explicar as causas do movimento. Assim, apresentam-se a definição de força e as leis de Newton, que permitem avaliar as consequências da aplicação de forças em corpos parados ou em movi- mento. Conclui-se a Unidade com o estudo de uma das forças mais importantes da natureza, a 38 VOLUME 1 força gravitacional, que permitiu entender o movimento dos corpos celestes e unificar a “física do céu” com a “física terrestre”. No Tema 1, define-se especificamente o que é força e suas unidades. São também objetivos desse tema: diferenciar grandezas escalares e grandezas vetoriais, identificando semelhanças e reconhecendo diferenças entre elas; identificar a força como grandeza vetorial; e diferenciar forças de campo e forças de contato. No Tema 2, estudam-se como a aplicação de uma força altera a velocidade de um corpo e quais fatores influenciam o quanto a velocidade vai variar. São objetivos desse tema: enunciar as leis de Newton e saber aplicá-las na leitura de mundo e na resolução de problemas; aplicar as leis de Newton para explicar os movimentos e suas causas e na resolução de problemas; reconhecer que é necessária a ação de uma força para modificar o movimento e não para man- tê-lo; associar a massa de um corpo com a possibilidade de alterar sua velocidade; calcular a força necessária para alterar a velocidade de um corpo; e explicar causas e efeitos da ação de uma força num corpo. Por fim, no Tema 3, tem-se como objetivos: reconhecer a astronomia como uma construção histórica e observar sua evolução; reconhecer e diferenciar os modelos de universo heliocên- trico e geocêntrico; associar a elaboração dos modelos astronômicos às condições sociais da época em que são construídos; conhecer e aplicar as leis de Kepler na resolução de problemas; analisar a lei universal da gravitação de Newton, identificando as grandezas envolvidas e suas relações; diferenciar massa e peso, reconhecendo que a massa se conserva e o peso não; expli- car o fenômeno das marés associado à ação conjunta da Lua e do Sol sobre a Terra; avaliar os limites dos modelos de Universo atuais, comparando-os com os antigos. Na Unidade 4, tem-se como objetivo principal o estudo de alguns efeitos da aplicação de forças em diversos sistemas e do que dependem esses efeitos. Para tanto, são analisadas situa- ções nas quais eles dependem da distância na qual a força é aplicada, dos materiais envolvidos, da área e do volume sobre o qual a força é aplicada. No Tema 1, os objetivos específicos são: identificar as grandezas que influenciam na flutu- ação de um corpo; definir e determinar a densidade de um material ou objeto qualquer; iden- tificar a densidade como fator determinante para a flutuação dos corpos; definir e calcular a pressão em sólidos e líquidos; reconhecer as variáveis que influenciam na pressão exercida por um líquido e dentro dele; descrever e aplicar o princípio de Pascal na resolução de problemas; definir e calcular o empuxo exercido por um fluido; e diferenciar peso real e peso aparente, aplicando esses conceitos na resolução de situações-problema. No Tema 2, estudam-se as rotações e suas causas. A rotação é um movimento muito presente em nosso cotidiano. Não apenas rodas, mas portas, braços e pernas, planetas e satélites também realizam movimentos de rotação. Tem-se como objetivos específicos: identificar as grandezas que influenciam no efeito de rotação de uma força aplicada num corpo; definir e calcular torque de uma força; identificar os diferentes tipos de alavancas, reconhecendo diferenças e semelhan- ças entre elas; e avaliar e determinar a vantagem mecânica de uma alavanca. 39VOLUME 1 Por fim, no Tema 3, analisa-se como a distância na qual uma força é aplicada num objeto influi nos efeitos gerados por essa aplicação. São objetivos específicos nesse tema: definir e calcular o trabalho realizado por uma força; associar a realização do trabalho de uma força a um deslocamento e a uma variação de energia; e aplicar o conceito de trabalho de uma força à resolução de problemas. UnidadE 1 O mundo físico Determinação experimental da relação entre o perímetro e o diâmetro de um círculo TEMa 1 Esta oficina tem como principal objetivo consoli- dar o aprendizado sobre grandezas físicas, relações entre grandezas e unidades de medidas. O conhecimento físico, como se sabe, é construído com base em observações e comparações entre as grandezas físicas. Por meio das medidas de grande- zas, épossível estabelecer relações entre elas. O uso de gráficos, por sua vez, ajuda a visualizar e interpretar essas relações, pois se trata de uma maneira simples e concisa de representar resultados. Além de facilitar a percepção de relações entre as grandezas neles representadas, os gráficos possibilitam a interpolação e a extrapolação de dados. Nesta experiência, utilizando régua, fita métrica e objetos circulares, os estudantes podem determinar a relação existente entre o perímetro e o diâmetro de uma circunferência com o auxílio de um gráfico que eles mesmos construirão. Sugere-se que você instrua os estudantes a seguir os procedimentos abaixo. • Régua • Fita métrica • 5 objetos circulares (tampas de potes, pratos, latas etc.) de tamanhos distintos REcURsOs nEcEssáRiOs 1. Meça o perímetro de cada objeto circular com a fita métrica. Anote os dados obtidos na primeira linha da tabela na página seguinte. 2. Em seguida, meça o diâmetro dos discos com a régua. Anote os dados obtidos na segunda linha da tabela a seguir. 3. Agora que você tem as medidas do perímetro (p) e do diâmetro (D) dos discos, divida o perí- metro de cada um pelo diâmetro correspondente (π é o quociente de p por D). Anote os resulta- dos obtidos na terceira linha da tabela 1. Verifique se há alguma relação constante entre eles. Procedimentos 40 VOLUME 1 Uma vez observada a experiência, você pode realizar uma discussão com os estudantes, com base nas seguintes questões encaminhadoras: 1. O diâmetro e o perímetro são grandezas diretamente proporcionais (quando um aumenta, o outro também aumenta) ou inversamente proporcionais (quando um aumenta, o outro diminui)? 2. É possível afirmar que o perímetro é aproximadamente três vezes maior do que o diâmetro de uma circunferência? 3. Qual é a precisão dessa afirmação? Grandezas e medidas TEMa 2 Esta oficina tem como principal objetivo con- solidar o aprendizado sobre grandezas físicas e unidades de medidas. Os objetivos secundários são: mostrar aos estudantes que se podem realizar medições com padrões encontrados no cotidiano, por exemplo, volumes e vazões. O objetivo é, também, que os estudantes possam estabelecer uma relação das medidas utilizadas no dia a dia com os padrões adotados pelo o Sistema Internacional de Unidades (SI). • Recipiente pequeno graduado em cm3 (ou mL) ou massa dada em gramas (g) – são equivalentes, pois a densidade da água é 1 g/cm3 • Relógio REcURsOs nEcEssáRiOs TabELa 1 – MEdidas dO PERíMETRO (p) E dO diâMETRO (d) dOs discOs Objeto p (cm) D (cm) p D 4. Determine o valor médio de p D (basta somar todos os valores e dividir por 5). p D = 5. Construa o gráfico do perímetro (p) pelo diâmetro (D) – gráfico p × D – correspondente à tabela, “plotando” os pontos e traçando uma reta média, ou seja, colocando os pontos no gráfico e traçando uma reta entre eles. Note que, nesse caso, a reta passa pela origem do sistema de eixos (afinal, um ponto não tem dimensão). Verifique se esse gráfico pode ser aproximado por uma reta. 6. Determine, no gráfico, o perímetro correspondente a uma circunferência de 15 cm de diâmetro e o diâmetro correspondente a uma circunferência com 15 cm de perímetro. 41VOLUME 1 Pequenos desvios numéricos nas coletas de dados podem ser desprezados, com o intuito de evidenciar as grandezas físicas, em vez da precisão dos dados coletados. 1. Nesta experiência, você simulará uma torneira com defeito. Para isso, em um primeiro momento, precisará mantê-la gotejando e, em seguida, simulará um pequeno vazamento, deixando a água escorrer. 2. Com a torneira gotejando, colete 10 cm3 (ou outro volume perceptível) de água em um recipiente transparente e graduado. Com o relógio, marque o tempo que levou para coletar a água e registre o dado na primeira coluna da tabela a seguir. 3. Faça o mesmo procedimento, com a mesma torneira, só que agora ela deve estar escor- rendo água em um pequeno vazamento contínuo. TEMPO PaRa VazaR (V = 10 mL) VazãO (mL/min) VazãO (L/h) Torneira gotejando t1 = V t1 60 1.000 V t1 Torneira escorrendo t2 = V t2 60 1.000 V t2 (V é o volume coletado; h = hora = 60 min e L = litro = 1.000 mL) 4. Calcule em quantas horas (ou dias) se desperdiçará toda uma caixa de 500 L por conta de cada tipo de vazamento apresentado. Procedimentos ciência como “Filosofia natural” TEMa 1 O surgimento da filosofia entre os gregos (séc. VII a.C.) é marcado por um crescente processo de racionalização da vida na cidade, em que o ser humano abandona a verdade revelada pela codificação mítica e passa a exigir uma explicação racional para a compreensão do mundo humano e do mundo natural. Dentre os legados da filosofia grega para o Ocidente, destaca-se: a. a concepção política expressa em A República, de Platão, segundo a qual os mais fortes devem governar sob um regime político oligárquico. b. a criação de instituições universitárias como a Academia, de Platão, e o Liceu, de Aristóteles. c. a filosofia, tal como surgiu na Grécia, deixou-nos como legado a recusa de uma fé inabalável na razão humana e a crença de que sempre devemos acreditar nos sentimentos. d. a recusa em apresentar explicações preestabelecidas mediante a exigência de que, para cada fato, ação ou discurso, seja encontrado um fundamento racional. Universidade Estadual de Goiás (UEG), 2013. disponível em: <http://www.cneconline.com.br/exames-educacionais/vestibular/provas/go/ueg/2013/1o-semestre/ueg-2013-1- prova-conhecimentos-gerais-c-gabarito-espanhol.pdf>. acesso em: 04 fev. 2015. 42 VOLUME 1 Ciência como “Filosofia natural” alternativa correta: d. como aponta o texto, um dos legados da filosofia grega é a Física, ou seja, a tentativa de expli- car a natureza por meio de conceitos racionais, sem mais lançar mão de mitos ou deuses, como era feito até então. Para professores, professoras e estudantes Textos As indicações a seguir destinam-se a aprofundar os temas estudados. sobre a história da Física e seu desenvolvimento KENT, A.; WARD, A. Introdução à Física. Rio de Janeiro: Lutécia, 1983. MENEZES, L. C. de. A matéria: uma aventura do espírito – fundamentos e fronteiras do conhecimento físico. 1. ed. São Paulo: Livraria da Física, 2005. sobre ciência, tecnologia e sociedade BRANCO, S. M.; KRUSPTAS, M. et al. (Org.). Ciência e tecnologia em debate. São Paulo: Moderna, 1998. (Coleção Polêmica. Série Debate na escola). MARCONDES FILHO, C. Sociedade tecnológica. São Paulo: Scipione, 1994. MONTEIRO LOBATO, J. B. História das invenções. 10. ed. São Paulo: Brasiliense, 1959. Vídeo Esse vídeo tem por objetivo ajudar os estudantes a estudar sozinhos. ESCRIBA Café. Uma breve história da Física. Disponível em: <http://www.escribacafe.com/uma- breve-historia-da-fisica>. Acesso em: 14 set. 2014. Sites Esses sites têm por objetivo ajudar os estudantes a praticar transformações entre unidades de medida de espaço, de massa e de velocidade. CONVERTWORLD.COM (conversor de unidades de medida). Disponível em: <http://www. convertworld.com/pt>. Acesso em: 14 set. 2014. PROGRAMA Educar. Física experimental: Parte 5 – Medidas de grandezas fundamentais (textos, atividades e exercícios). Disponível em: <http://educar.sc.usp.br/ciencias/fisica/mf5.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. Simulação Essa simulação ajuda a visualizar as relações entre as grandezas estudadas. Simulador de unidades e grandezas físicas. Disponível em: <http://jersey.uoregon.edu/vlab/ units/Units.html>. Acesso em: 14 set. 2014. 43VOLUME 1 UnidadE 2 a descrição do movimento Velocidade média de um veículo TEMa 1 O conceito de velocidade média está associado à variação da posição em função do intervalo de tempo. Em umaviagem de automóvel, uma família decide realizar determinado trajeto em duas etapas: a primeira metade do trajeto com velocidade constante e equivalente a 60 km/h; e a segunda metade com velocidade de 80 km/h. Considerando que a distância entre os destinos é de 200 km, a velocidade média em todo o trajeto será, aproximadamente, de: a. 65 km/h. b. 68 km/h. c. 70 km/h. d. 72 km/h. Velocidade média de um rio TEMa 1 Após chover na cidade de São Paulo, as águas da chuva descerão o rio Tietê até o rio Paraná, percorrendo cerca de 1.000 km. Sendo de 4 km/h a velocidade média das águas, o percurso mencionado será cumprido pelas águas da chuva em aproximadamente: a. 30 dias. b. 10 dias. c. 25 dias. d. 2 dias. e. 4 dias. Fuvest 1987. disponível em: <http://www.fuvest.br/vest1987/provas/P1F87_11.stm>. acesso em: 04 fev. 2015. Movimento circular TEMa 3 Devido aos altos índices de poluição intensificados pelo uso de transporte individual moto- rizado de tração (carro ou motocicleta), o uso de bicicletas tem sido estimulado. Uma bicicleta comum possui, de forma simplificada, um conjunto composto de guidão, garfo, rodas, quadro, pedais, corrente, coroa e catraca, a qual transfere o movimento da coroa, presa aos pedais, à roda. Um ciclista pretende realizar um treino em que a coroa terá uma frequência (f) de duas voltas por segundo (2 Hz). Uma bicicleta comum possui coroa com raio (r) de 20 cm e catraca com raio de 5 cm. Faça uma estimativa da velocidade (v) que o ciclista atingirá se a roda da bicicleta possuir raio de 30 cm. Considere π = 3,14. 44 VOLUME 1 Velocidade média de um veículo alternativa correta: b. a velocidade média em todo o trajeto será dada por: VTOTAL = STOTAL tTOTAL Para descobrir o intervalo de tempo total, é preciso calcular o intervalo de tempo dos dois trechos percorridos. O intervalo de tempo para o primeiro trecho será dado por: Vm1 = S1 t1 t1 = S1 Vm1 = 100 km 60 km/h = 5 3 h⇒ t1 = 5 3 h O intervalo de tempo para o segundo trecho será dado por: Vm2 = S2 t2 t2 = S2 Vm2 = 100 km 80 km/h = 5 4 h⇒ t1 = 5 4 h O intervalo de tempo total é dado pela soma dos intervalos de tempo: tTOTAL = t1 + t2 = 5 3 h + 5 4 h = 35 12 h a velocidade média em todo o trajeto, portanto, será: VTOTAL = L L STOTA tTOTA = 1 m00k 35 12 h = 12200 3 5 km/h 68 km/h Velocidade média de um rio alternativa correta: b. 4 km = 1.000 km 1 h t t = 1.000 km 4 km 1 h t = 250 h ≅ 10,4 dias 250 24 ≅ 10,4 dias Movimento circular O movimento do pedal para a coroa é transmitido para a catraca por meio da corrente, que, por sua vez, movimenta a bicicleta. ao considerar essa transmissão, você verá que a relação dada é válida: fCOROA RCOROA = fCATRACA RCATRACA 2 Hz( ) 20 cm( ) = fCATRACA 5 cm( ) fCATRACA = 8 Hz v = 2 3,14 8 0,3 v = 15,072 m/s v 15m/s 54 km/h v = 2 fCATRACA RRODAπ 45VOLUME 1 Para professores, professoras e estudantes Vídeos Esses vídeos têm por objetivo ajudar os estudantes a estudar sozinhos. E-AULAS USP. Referenciais e a cinemática vetorial. Disponível em: <http://eaulas.usp.br/portal/ video?idItem=142>. Acesso em: 14 set. 2014. MUNDO Vestibular. Cinemática. Disponível em: <http://www.mundovestibular.com.br/ articles/7315/1/Cinematica-Video-Aula/Paacutegina1.html>. Acesso em: 14 set. 2014. VÍDEO de Aula. Cinemática. Disponível em: <http://www.videodeaula.com.br/fisica/cinematica/ video-de-cinematica.html>. Acesso em: 14 set. 2014. Simulações Essas simulações ajudam a visualizar as relações entre as grandezas estudadas. NAUTILUS. Simulações on-line no ensino da Física: cinemática. Disponível em: <http://nautilus. fis.uc.pt/personal/antoniojm/applets_pagina/cinematica.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. NOAS. Cinemática. Disponível em: <http://www.noas.com.br/ensino-medio/fisica/mecanica/ cinematica>. Acesso em: 14 set. 2014. Exercícios resolvidos Os exercícios resolvidos possibilitam aos estudantes estudar sozinhos e podem auxiliar na organização de atividades de aprimoramento de suas habilidades em resolver problemas. BRASIL Escola. Exercícios sobre cálculo da aceleração média de um móvel. Disponível em: <http:// exercicios.brasilescola.com/matematica/exercicios-sobre-calculo-aceleracao-media-um-movel. htm>. Acesso em: 14 set. 2014. FISICAEXE. Cinemática escalar. Disponível em: <http://www.fisicaexe.com.br/fisica0/mecanica/ cinescalar/execinescalar.html>. Acesso em: 14 set. 2014. 46 VOLUME 1 UnidadE 3 Explicando o movimento aplicações das leis de Newton TEMa 2 As leis de Newton permitem entender situações cotidianas e encontrar melhores soluções para os problemas associados ao deslocamento de objetos. Em um supermercado, por exem- plo, um trabalhador decide deslocar dois caixotes, que estão lado a lado, um com 8 kg e outro com 2 kg. Para realizar a tarefa, o trabalhador pode aplicar uma força máxima (F) de 50 N. 50 N 8 kg 2 kg Considerando que os dois caixotes estão lado a lado e que a força (F) será aplicada dire- tamente apenas no caixote com massa (m) de 8 kg, calcule a força que um caixote aplica no outro devido ao contato entre os dois, supondo desprezível o atrito com o solo. Modelos do sistema solar TEMa 3 Na linha de uma tradição antiga, o astrônomo grego Ptolomeu (100-170 d.C.) afirmou a tese do geocentrismo, segundo a qual a Terra seria o centro do universo, sendo que o Sol, a Lua e os planetas girariam em seu redor em órbitas circulares. A teoria de Ptolomeu resolvia de modo razoável os problemas astronômicos da sua época. Vários séculos mais tarde, o clérigo e astrô- nomo polonês Nicolau Copérnico (1473-1543), ao encontrar inexatidões na teoria de Ptolomeu, formulou a teoria do heliocentrismo, segundo a qual o Sol deveria ser considerado o centro do universo, com a Terra, a Lua e os planetas girando circularmente em torno dele. Por fim, o astrô- nomo e matemático alemão Johannes Kepler (1571-1630), depois de estudar o planeta Marte por cerca de trinta anos, verificou que a sua órbita é elíptica. Esse resultado generalizou-se para os demais planetas. A respeito dos estudiosos citados no texto, é correto afirmar que a. Ptolomeu apresentou as ideias mais valiosas, por serem mais antigas e tradicionais. b. Copérnico desenvolveu a teoria do heliocentrismo inspirado no contexto político do Rei Sol. c. Copérnico viveu em uma época em que a pesquisa científica era livre e amplamente incen- tivada pelas autoridades. © c as a d e id ei as 47VOLUME 1 d. Kepler estudou o planeta Marte para atender às necessidades de expansão econômica e científica da Alemanha. e. Kepler apresentou uma teoria científica que, graças aos métodos aplicados, pôde ser testada e generalizada. Enem 2009. Prova azul. disponível em: <http://download.inep.gov.br/educacao_basica/enem/downloads/2009/dia1_caderno1.pdf>. acesso em: 04 fev. 2015. Aplicações das leis de Newton Módulo da força aplicada (50 n) FR = mSISTEMA aSISTEMA aSISTEMA = FR mSISTEMA = 50 N 8+ 2( ) kg = 5 m/s2 FA/B = FB/A = FRB = ma a = 2 kg( ) 5 m/s 2( ) = 10 N Modelos do Sistema Solar alternativa correta: e. sobre o item a, Ptolomeu apresentou um modelo importante, porém equivocado. no item b, o modelo citado não foi desenvolvido apenas por copérnico e não se inspirava em um rei sol, mas sim em uma sim- plificação matemática do sistema solar. na época de copérnico, a igreja perseguia aqueles que a questionavam, portanto, não era uma época em que a pesquisa científica era livre e amplamente incentivada pelas autoridades como afirma o item c. Os estudos de Kepler sobre Marte não poderiam atender às necessidades de expansão eco- nômicae científica da alemanha, mesmo porque, ela sequer existia enquanto nação, o que invalida o item d. Para professores, professoras e estudantes Textos As indicações a seguir destinam-se a aprofundar os temas estudados. sobre forças, leis de newton e suas aplicações ARNOLD, N. Forças fatais. São Paulo: Melhoramentos, 1997. BRAGA, M. et al. Newton e o triunfo do mecanicismo. São Paulo: Atual, 1999. sobre astronomia e gravitação CANALLE, J. B. G. Comparação entre os tamanhos dos planetas e do Sol. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 11, n. 2, p. 141-144, ago. 1994. . Explicando astronomia básica com uma bola de isopor. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 16, n. 3, p. 314-331, dez. 1999. FRIAÇA, A. C. S. et al. (Org.). Astronomia: uma visão geral do Universo. 2. ed. São Paulo: Edusp, 2008. 48 VOLUME 1 Vídeos Esses vídeos têm por objetivo ajudar os estudantes a estudar sozinhos. sobre forças, leis de newton e suas aplicações VÍDEO de aula. Leis de Newton. Disponível em: <http://www.videodeaula.com.br/fisica/leis-de- newton/video-de-leis-de-newton.html>. Acesso em: 14 set. 2014. sobre astronomia e gravitação DESCOMPLICA. Aula ao vivo: noções de Astronomia. Disponível em: <http://descomplica.com. br/fisica/gravitacao-universal/aula-ao-vivo-nocoes-de-astronomia#>. Acesso em: 14 set. 2014. Site Esse site tem por objetivo ajudar os estudantes a aprofundar seus conhecimentos de astronomia. INSTITUTO de Física – UFRGS. Astronomia para o Ensino Médio (curso de astronomia). Disponível em: <http://www.if.ufrgs.br/cref/camiladebom>. Acesso em: 14 set. 2014. Simulações Essas simulações ajudam a visualizar as relações entre as grandezas estudadas. GRUPO de Astronomia Sputnik. Animações e simulações de astronomia. Disponível em: <http:// gruposputnik.com/Paginas_com_Flash/Animacoes.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. NAUTILUS. Simulações on-line no ensino da Física: Dinâmica celeste/Astronomia. Disponível em: <http://nautilus.fis.uc.pt/personal/antoniojm/applets_pagina/astronomia.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. PHET – Interactive Simulations. Gravidade e órbitas. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/ pt_BR/simulation/gravity-and-orbits>. Acesso em: 14 set. 2014. UnidadE 4 Efeitos de uma força aplicada Hidrostática TEMa 1 Esta oficina tem como principal objetivo evi- denciar o princípio de Arquimedes e, associado a isso, relacionar os conceitos de pressão e den- sidade. Como se sabe, os corpos sofrem ações de forças de muitos tipos. A força investigada nesta oficina é conhecida como empuxo. A ação dessa • Garrafa pet de 2 L • Tubo externo de uma caneta esferográfica • 2 clipes pequenos • Massa epóxi ou outra resina para vedação • Água REcURsOs nEcEssáRiOs 49VOLUME 1 força, que está associada ao peso do líquido deslocado, tem direção vertical e sentido para cima. Uma das aplicações diretas desse conceito resultou na construção de muitos equipa- mentos, dentre eles o submarino. A proposta da oficina é a construção de um modelo de submarino com uma garrafa PET, que possibilitará a discussão dos conceitos relacionados ao empuxo. É importante rememorar com os estudantes que, além do empuxo, existe também em todos os corpos a força associada ao campo gravitacional, chamada força peso. Se um corpo está submerso em um fluido, parcial ou completamente, nele haverá empuxo e peso, sendo que a condição de flutuação será dada pela comparação entre essas duas forças. Se o módulo do peso for maior que o módulo do empuxo, o corpo afundará; se for menor ou igual, ele flutuará. 1. Preencha completamente a garrafa com água e reserve. 2. Vede um dos lados do tubo da caneta esferográfica (que ficará virado para cima) com massa epóxi ou outra resina que tenha escolhido. 3. Com o tubo da caneta esferográfica fechado na extremidade superior, prenda os clipes em sua extremidade inferior, de modo que a caneta fique na posição vertical quando esti- ver dentro da garrafa. 4. Insira na garrafa o conjunto (tubo de caneta com clipes), que deverá ficar praticamente ao nível da superfície, pois, preenchido com ar, o tubo da caneta será “o submarino”. Dependendo do tamanho dos clipes, será preciso acrescentar ou tirar um deles, para que o tubo flutue. 5. Feche a garrafa. O experimento está preparado para ser realizado. Procedimentos Professor, se houver dificuldade na visualização do experimento, você poderá encontrar experiências semelhantes na internet, fazendo a busca por “experiência de hidrostática com garrafa pet e caneta”. Este experimento é de caráter qualitativo, sendo importante destacar para os estudantes as características fundamentais da teoria. Os estudantes poderão perceber que, quando se apertam as paredes da garrafa fechada, a pressão interna da garrafa aumenta. É importante lembrá-los de que a pressão em um líquido é igualmente distribuída em todos os pontos, assim, quando a pressão interna da garrafa aumenta, “empurra-se” a água para dentro do tubo da caneta. Então, a quantidade de água no interior do tubo da caneta aumentará, diminuindo o volume de líquido deslocado e, por consequência, o empuxo. Assim, o corpo afundará. Este é o princípio básico do funcionamento do submarino: aumentar ou diminuir a quan- tidade de água nos seus tanques, para descer ou subir. A diferença é que, no submarino, a água é introduzida nos tanques com a abertura de comportas, que permitem a saída do ar e a entrada da água. Os estudantes poderão relacionar este experimento com muitos conceitos como pressão, densidade e empuxo. O recorte pedagógico e suas adaptações são livres. 50 VOLUME 1 Hidrostática TEMa 1 O estudo da hidrostática permite entender muitos mecanismos úteis, de elevadores hidráu- licos e prensas hidráulicas a freios de veículos. Em um automóvel, o motorista aplica uma força (F) de 10 N no pedal de freio. A tubula- ção do freio possui um diâmetro (D1) de 4 mm. O sistema hidráulico do veículo possui um cilindro de freio com 40 mm de diâmetro (D2). Nessas condições, pode-se dizer que a força aplicada ao disco de freio do veículo foi equivalente a: a. 1 N. b. 10 N. c. 100 N. d. 1.000 N. e. 10.000 N. Hidrostática alternativa correta: d. a pressão hidrostática (p) é a mesma para todos os pontos do sistema, logo: p1 = p2 F1 A1 = F2 A2 as áreas (A) dos cilindros são dadas por: A1 = R12 = 22( ) = 4 A2 = R22 = 10( ) = = =100 π π π π π π 100 4 400π πR12 R12 ao aplicar a relação entre as pressões, tem-se: F1 A1 = F2 A2 10 = F2 F2 = 1.000 N 400π4π 51VOLUME 1 Para professores, professoras e estudantes Vídeos Esses vídeos têm por objetivo ajudar os estudantes a estudar sozinhos. sobre flutuação KUADRO. Hidrostática. Disponível em: <http://kuadro.querobolsa.com.br/fisica/mecanica/ hidrostatica>. Acesso em: 14 set. 2014. sobre rotação KUADRO. Movimentos circulares. Disponível em: <http://kuadro.querobolsa.com.br/fisica/ mecanica/movimentos-circulares>. Acesso em: 14 set. 2014. sobre trabalho de uma força KUADRO. Trabalho e energia. Disponível em: <http://kuadro.querobolsa.com.br/fisica/mecanica/ trabalho-e-energia>. Acesso em: 14 set. 2014. Simulações Essas simulações ajudam a visualizar as relações entre as grandezas estudadas. sobre flutuação NAUTILUS. Simulações on-line no ensino da Física: Dinâmica dos fluidos. Disponível em: <http:// nautilus.fis.uc.pt/personal/antoniojm/applets_pagina/fluidos.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. PHET – Interactive Simulations. Balões e empuxo. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/ pt_BR/simulation/balloons-and-buoyancy>. Acesso em: 14 set. 2014. . Flutuabilidade. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/buoyancy>.Acesso em: 14 set. 2014. . Pressão do fluido e fluxo. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/fluid- pressure-and-flow>. Acesso em: 14 set. 2014. . Sob pressão. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/under- pressure>. Acesso em: 14 set. 2014. WALTER Fendt. Pressão hidrostática em líquidos. Disponível em: <http://www.walter-fendt.de/ ph14br/hydrostpr_br.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. 52 VOLUME 1 sobre rotação SIMULAÇÕES e Animações Conceituais no Ensino da Física e da Química. Movimento circular. Disponível em: <http://simulfq.blogspot.com.br/2009/11/movimento-circular.html>. Acesso em: 14 set. 2014. sobre trabalho de uma força LECTURE On-line. (Vídeo sobre força e trabalho). Disponível em: <http://lectureonline.cl.msu. edu/~mmp/kap5/work/work.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. Exercícios resolvidos Os exercícios resolvidos possibilitam aos estudantes estudar sozinhos e podem auxiliar na orga- nização de atividades de aprimoramento de suas habilidades em resolver problemas. BRASIL Escola. Exercícios sobre densidade. Disponível em: <http://exercicios.brasilescola.com/ quimica/exercicios-sobre-densidade.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. FISICAEXE. Trabalho e energia. Disponível em: <http://www.fisicaexe.com.br/fisica0/mecanica/ energia/exeenergia.html>. Acesso em: 14 set. 2014. PARTILHO. Movimento circular uniforme. Disponível em: <http://partilho.com.br/fisica/ movimento-circular-uniforme>. Acesso em: 14 set. 2014. SÓ Física. Pressão. Disponível em: <http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/ EstaticaeHidrostatica/questoes2.php>. Acesso em: 14 set. 2014. 53VOLUME 2 Unidade 1 ‒ Energia mecânica 58 Tema 1 – Energia Tema 2 – Energia mecânica Tema 3 – Conservação de energia mecânica Tema 4 – Geração de energia elétrica Unidade 2 ‒ Energia térmica 59 Tema 1 – O que é temperatura Tema 2 – O calor e sua propagação Tema 3 – Efeitos do calor Tema 4 – Máquinas térmicas Unidade 3 ‒ som e energia sonora 61 Tema 1 – Ondas e suas características Tema 2 – Som: energia sonora Tema 3 – Audição e fala Tema 4 – Geração de energia elétrica por meio de ondas Unidade 4 ‒ Luz: energia luminosa 64 Tema 1 – A luz e suas propriedades Tema 2 – Fenômenos ópticos Tema 3 – Visão e cores dos objetos Tema 4 – Luz: fonte de energia elétrica VOLUME 2 54 VOLUME 2 Objetivos Os objetivos desse Volume são: • reconhecer características ou propriedades de fenômenos ondulatórios ou oscilatórios, relacionando-os a seus usos em diferentes contextos; • associar a solução de problemas de comunicação, transporte, saúde, ou outro, com o correspondente desenvolvimento científico e tecnológico; • confrontar interpretações científicas com aquelas que se baseiam no senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas; • selecionar testes de controle, parâmetros ou critérios para comparar materiais e produtos, tendo em vista a defesa do consumidor, a saúde do trabalhador ou a qualidade de vida; • identificar etapas em processos de obtenção, transformação, utilização ou reciclagem de recursos naturais, energéticos ou matérias-primas, considerando processos físicos neles envolvidos; • utilizar leis físicas para interpretar processos naturais ou tecnológicos inseridos no contexto da termodinâmica; • avaliar impactos em ambientes naturais decorrentes de atividades sociais ou econômicas, considerando interesses contraditórios; • relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica; • relacionar propriedades físicas de produtos, sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam; • avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de energia em ambientes específicos, considerando implicações éticas, ambientais, sociais e/ou econômicas. Para concretizar esses objetivos, na Unidade 1, procura-se definir o conceito de energia e levar em consideração que, embora bastante utilizado atualmente, é um conceito recente de difícil definição, somente difundido ao longo do século XX. O estudo da energia mecânica e de suas transformações, particularmente em energia elétrica, também é assunto dessa Unidade. No Tema 1, objetiva-se conceituar energia e identificar suas várias formas, de modo que os estudantes possam analisar o fluxo e as transformações de energia em um sis- tema, além de identificar diferentes unidades de energia e realizar conversões entre elas. O reconhecimento do Sol como a principal fonte de energia da Terra e a identificação das for- mas de energia utilizadas pela humanidade e suas fontes também são objetivos desse estudo. 55VOLUME 2 No Tema 2, trata-se de identificar a energia mecânica e associá-la ao movimento, com- pondo e decompondo a energia mecânica em suas formas cinética e potencial. Para tanto, é mister diferenciar energia potencial gravitacional e elástica, reconhecendo semelhanças e dife- renças entre elas e associando a energia cinética ao movimento e a energia potencial à possi- bilidade de gerar movimento. Também fazem parte desse tema a identificação das grandezas que definem a energia cinética e como calcular esta por meio daquelas; e a identificação das grandezas que definem a energia potencial gravitacional e elástica e como calcular uma por meio das outras, reconhecendo que a medida dessas energias depende do referencial adotado. No Tema 3, diferenciam-se sistemas conservativos e não conservativos (dissipativos), asso- ciando o trabalho da força de atrito com a perda de energia mecânica de um sistema. Também pretende-se que os estudantes sejam capazes de aplicar os conceitos de energia mecânica e sua conservação na resolução de problemas e como instrumento de leitura do mundo. Por fim, no Tema 4, objetiva-se identificar a energia elétrica como uma forma de energia bastante utilizada, reconhecendo que a organização social atual está fortemente dependente da produção e do consumo dessa energia. Além disso, pretende-se que os estudantes reconhe- çam e avaliem as diversas formas de geração de energia elétrica, sendo capazes de compará- -las, elencando semelhanças e diferenças. Também fazem parte dos objetivos, nesse tema, a análise da produção de energia elétrica em uma usina hidroelétrica, identificando as várias formas de energia envolvida nessa produ- ção; e o reconhecimento da energia potencial gravitacional da água represada como fonte de energia para a produção da energia elétrica numa usina hidroelétrica. Na Unidade 2, estuda-se o conceito de calor e relaciona-se o calor a mais uma forma de energia, chamada energia térmica. Apresenta-se como o calor se propaga e quais são seus efeitos na matéria, e analisa-se o funcionamento das máquinas térmicas. No Tema 1, objetiva-se diferenciar especificamente temperatura de sensação térmica, relacionando a temperatura com a energia térmica de um corpo e associando a energia tér- mica de um corpo com a energia cinética das partículas que o constituem. Desse modo, pretende-se associar a dilatação e o aquecimento dos corpos com a variação de temperatura. A identificação dos termômetros como instrumentos que medem a temperatura e o reco- nhecimento das diferentes escalas termométricas utilizadas (Celsius, Farenheit e Kelvin) também são abordados no tema, objetivando-se que os estudantes sejam capazes de realizar conversões entre as escalas. No Tema 2, conceitua-se calor, identificando-o como uma forma de intercâmbio de energia, e apresenta-se o conceito de equilíbrio térmico como uma condição de equivalência na con- centração de energiaentre dois ou mais corpos. Além disso, são abordadas as diversas unida- des de quantidade de calor, de modo que os estudantes sejam capazes de realizar conversões entre elas. São ainda objetivos nesse tema: conceituar as formas de propagação do calor e identificar as situações nas quais elas predominam; diferenciar condutores e isolantes térmicos, associando 56 VOLUME 2 tais materiais à sua condutibilidade térmica; e aplicar os conceitos de convecção, condução e radiação como instrumentos de leitura de mundo e resolução de problemas. No Tema 3, são discutidos os efeitos do calor sobre a matéria, como a variação da tempera- tura e a mudança de estado físico. Objetiva-se que os estudantes aprendam como diferenciar calor sensível e calor latente, reconhecendo as grandezas que influem na quantidade de calor sensível e calor latente e como calcular seus valores. Além disso, visa-se a associar a dilatação à variação de temperatura, reconhecendo as grandezas que influem e como influem na dila- tação dos corpos. Por fim, são abordadas: a diferenciação dos estados físicos da matéria com base em caracte- rísticas como forma, volume e interação molecular; a identificação e a nomeação das mudan- ças de estado e a associação dessas mudanças à manutenção da temperatura constante. Para finalizar, no Tema 4, objetiva-se identificar o calor como uma forma de energia em trânsito entre dois ou mais corpos. Assim, pretende-se que os estudantes reconheçam a 1a lei da termodinâmica como um princípio de conservação de energia, sendo capazes de aplicá-la na resolução de problemas. Definir e calcular rendimento de uma máquina térmica; analisar a produção de energia elétrica; e identificar as energias envolvidas na produção de energia elétrica em uma usina termoelétrica completam os objetivos desse tema. Na Unidade 3, estuda-se o som – uma onda que carrega energia mecânica – e como ele pode ser produzido por meio de outras formas de energia. Também são abordadas as características das ondas sonoras que permitem distinguir um som de outro, sendo analisado o funciona- mento da audição e de alguns instrumentos musicais. Finalmente, são analisadas algumas formas de produzir energia elétrica por meio de ondas mecânicas. No Tema 1, tem-se como objetivos: conceituar ondas e suas principais características, dife- renciando ondas mecânicas de ondas eletromagnéticas; bem como identificar os mecanismos de produção de ondas e diferenciar as ondas periódicas das demais formas de onda. Com isso, pretende-se que os estudantes sejam capazes de conceituar suas características, como ampli- tude, período, frequência, velocidade de propagação e comprimento de onda. No Tema 2, conceitua-se onda sonora, diferenciando-a das demais formas de onda, e pro- cura-se reconhecer as fontes sonoras, identificar como produzem som e analisar as caracte- rísticas de uma onda sonora, identificando como cada uma se relaciona com o que ouvimos. Também são objetivos: a identificação do nível de intensidade sonora com a grandeza que indica os prejuízos que podem ser causados à saúde e a explicação do que é poluição sonora, além da proposição de atitudes para minimizá-la. No Tema 3, os principais objetivos são associar a fala aos bens culturais e sociais, que são construídos individualmente, bem como evidenciar os diversos mecanismos de produção de fala e de escuta, identificando como operam os sentidos/órgãos correspondentes. Por fim, no Tema 4, são analisadas e valorizadas as fontes alternativas de energia. Pretende- -se, aqui, explicar como a energia elétrica pode ser gerada pelas marés ou pelas ondas do mar 57VOLUME 2 e possibilitar que a alternância das marés e a força das ondas sejam reconhecidas como possí- veis fontes mecânicas para a produção de energia elétrica. A Unidade 4 é dedicada ao estudo da luz como mais uma forma de energia, chamada energia luminosa – uma pequena parte de toda energia radiante que permeia o Universo. Estuda-se o que é luz e como é possível produzi-la, tendo como base outras formas de energia. Também se analisa como a luz se propaga e quais são os fenômenos a ela associados. Finalmente, abor- dam-se como funciona a visão e como se constituem as cores dos objetos. No Tema 1, tem-se como objetivos: definir o que é luz, identificando-a com a energia radiante; conhecer os diferentes métodos de produção de luz; classificar os meios ópticos de acordo com sua transparência; enunciar os princípios da óptica geométrica, possibilitando aplicá-los na interpretação de sombras e eclipses; e analisar a produção de energia elétrica por meio da luz. No Tema 2, trata-se de identificar e conceituar os principais fenômenos ópticos: reflexão, refração, absorção e espalhamento (dispersão), diferenciando reflexão regular e difusa e suas diferentes aplicações. Assim, busca-se explicitar a diferenciação entre espelhos planos e esfé- ricos e reconhecer suas aplicações, de modo que os estudantes sejam capazes de construir geometricamente a representação de imagens formadas pelos espelhos e diferenciar imagens reais de imagens virtuais. São ainda objetivos desse tema: conceituar refração e definir índice de refração, para, então, aplicar esse conceito na resolução de problemas; conceituar a dispersão da luz e apli- car o conceito na leitura de mundo; diferenciar lentes convergentes e divergentes e identificar suas aplicações. No Tema 3, associa-se a visão dos objetos à luz que eles emitem ou refletem e que atinge nossos olhos, de modo que seja possível diferenciar fontes primárias e secundárias de luz; e associar as cores dos objetos aos processos de reflexão e absorção seletiva das cores que com- põem a luz branca. Também são objetivos nesse tema: a identificação das várias partes que compõem o olho e participam do processo da visão; a identificação do olho com uma câmara escura de orifício; a identificação dos principais distúrbios da visão, associando, a cada um deles, um tipo de lente adequado à sua correção. Por fim, no Tema 4, os objetivos são: a identificação da luz como fonte de energia térmica e elétrica e a análise dos métodos de aproveitamento da energia luminosa (solar) como fonte de calor para aquecimento de água. Além disso, é explicado como as células fotoelétricas transformam a energia luminosa em energia elétrica e analisado o funcionamento de usinas termoelétricas que utilizam a luz solar como fonte de aquecimento, identificando as transformações de energia que nelas ocorrem. 58 VOLUME 2 UnidadE 1 Energia mecânica Energia mecânica TEMa 2 Conforme abordado no Caderno do Estudante, o conceito de energia está associado a transformações que ocorrem na natureza e seu aproveitamento para propósitos humanos. Muitas transformações envolvem diferentes formas de energia: térmica, luminosa, mecâ- nica, elétrica, entre tantas outras. A chamada energia mecânica é uma forma de energia que está associada ao movimento. Ela pode ser cinética, quando o corpo está em movimento, ou potencial, quando pode gerar ou modificar um movimento. No movimento de um corpo, essas parcelas são associadas à posição ou à velocidade do corpo, compondo o total ener- gético do movimento. A relação que representa essa energia é dada por: MEC = CIN+ POTE E E Em um parque de diversões, é possível perceber transformações energéticas entre esses dois componentes. Entre os brinquedos que existem em um parque de diversões, está a mon- tanha-russa, um carrinho sobre trilhos. Imagine-o carregado com passageiros a uma altura de 45 m, partindo do repouso. Lembrando que, no campo gravitacional terrestre, a energia potencial só depende da altura em que o objeto se encontra e desprezando as forças resistivas, calcule a velocidade do carrinhono ponto mais baixo do trilho. Energia Mecânica sem forças resistivas, pode-se dizer que a energia mecânica se conserva; logo, a quantidade de energia antes e depois da descida possuem os mesmos valores: MEC (inicial)= MEC (�nal) = m v2 2 + mgh = m 0( )2 2 + m 10 45 = 450m 450m 450m 900m = = 450m = m v2 2 + 10 0 = m v2 2 = m v2 = v2 = 900 v =30 m/s MEC (inicial) MEC (inicial) MEC (inicial) MEC (�nal) MEC (�nal)EE E E E E E Logo, desconsiderando as forças resistivas, a velocidade do carrinho no ponto mais baixo do trilho é de 30 m/s. 59VOLUME 2 Para professores, professoras e estudantes Vídeo Esse vídeo tem por objetivo ajudar os estudantes a estudar sozinhos. KUADRO. Trabalho e energia. Disponível em: <http://kuadro.querobolsa.com.br/fisica/mecanica/ trabalho-e-energia>. Acesso em: 14 set. 2014. Simulações Essas simulações ajudam a visualizar as relações entre as grandezas estudadas. IDEIAS na Caixa. Laboratório virtual. Disponível em: <http://www.ideiasnacaixa.com/ laboratoriovirtual>. Acesso em: 14 set. 2014. PHET – Interactive Simulations. Comer e exercitar-se. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/ pt_BR/simulation/eating-and-exercise>. Acesso em: 14 set. 2014. . Formas de energia e transformações. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/ simulation/energy-forms-and-changes>. Acesso em: 14 set. 2014. . Parque energético para skatistas. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/ simulation/energy-skate-park>. Acesso em: 14 set. 2014. Exercícios resolvidos Os exercícios resolvidos possibilitam aos estudantes estudar sozinhos e podem auxiliar na organização de atividades de aprimoramento de suas habilidades em resolver problemas. BRASIL Escola. Exercícios sobre energia potencial. Disponível em: <http://exercicios.brasilescola. com/fisica/exercicios-sobre-energia-potencial.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. SOU Mais Enem. Energia mecânica: questões principais. Disponível em: <http://soumaisenem.com.br/ fisica/energia-trabalho-e-potencia/energia-mecanica-questoes-principais>. Acesso em: 14 set. 2014. UnidadE 2 Energia térmica Transferência de calor TEMa 1 As transferências de calor entre sistemas ou objetos dependem da diferença de temperatura entre eles. 60 VOLUME 2 A temperatura se mede com o auxílio de um termômetro. Muitos termômetros possuem como referência dois pontos fundamentais: o de fusão e o de ebulição da água, ambos em con- dições normais de pressão. Com esses pontos, estabelecem-se escalas termométricas. As três principais escalas termométricas são: Celsius, Fahrenheit e Kelvin, esta última também conhecida como escala absoluta. Existe uma relação entre essas três escalas, dada pela equação: Tc =Tk 273 e TC 5 = TF 32 9 = Tk 273 5 Considerando as informações acima: 1. Encontre a temperatura, em Fahrenheit, correspondente a 50 °C. 2. Encontre a temperatura que tem o mesmo valor numérico em Celsius e em Fahrenheit. Transferência de calor 1. a conversão desejada será dada por: TC 5 = TF 32 9 TF 32 9 TF 32 9 50 5 = 10 = 90 = TF 32 TF = 90+ 32 = 122 °F 2. Para encontrar o mesmo valor numérico em celsius e Fahrenheit (Tc = TF), tem-se que: TC 5 = TF 32 9 TF 32 9 TF 5 = 9 TF = 5 TF 5 32 4 TF = 160 TF = 40 40 °C = 40 °F Para professores, professoras e estudantes Vídeo Esse vídeo tem por objetivo ajudar os estudantes a estudar sozinhos. KUADRO. Termologia. Disponível em: <http://kuadro.querobolsa.com.br/fisica/termologia>. Acesso em: 14 set. 2014. 61VOLUME 2 Simulações Essas simulações ajudam a visualizar as relações entre as grandezas estudadas. ANIMATED Engines. (Sobre motores). Disponível em: <http://www.animatedengines.com/ index.html>. Acesso em: 14 set. 2014. INSTITUTO de Física – UFRGS. Lista de simulações. Disponível em: <http://www.if.ufrgs.br/~leila/ simu.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. PHET – Interactive Simulations. Estados da matéria. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/ pt_BR/simulation/states-of-matter>. Acesso em: 14 set. 2014. . O efeito estufa. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/greenhouse>. Acesso em: 14 set. 2014. Exercícios resolvidos Os exercícios resolvidos possibilitam aos estudantes estudar sozinhos e podem auxiliar na organização de atividades de aprimoramento de suas habilidades em resolver problemas. EBAH. Termologia 1: questões resolvidas. Disponível em: <http://www.ebah.com.br/content/ ABAAAev_YAD/termologia-1-questoes-resolvidas>. Acesso em: 14 set. 2014. FISICAEXE. Calorimetria: exercícios. Disponível em: <http://www.fisicaexe.com.br/fisica1/ termologia/calorimetria/execalorimetria.html>. Acesso em: 14 set. 2014. SÓ Física. Questões: calorimetria. Disponível em: <http://www.sofisica.com.br/conteudos/ Termologia/Calorimetria/questoes.php>. Acesso em: 14 set. 2014. . Questões: termometria. Disponível em: <http://www.sofisica.com.br/conteudos/ Termologia/Termometria/questoes.php>. Acesso em: 14 set. 2014. UnidadE 3 som e energia sonora O conceito de “ondas” TEMa 2 Esta oficina tem como principal objetivo verificar alguns conceitos associados às ondas. O conceito de ondas, conforme abordado no Caderno do Estudante, está associado ao transporte de energia sem transporte de matéria. Sabe-se que existem ondas mecânicas e ondas eletromagnéticas, • Rádio com alto-falante • Pedaço de tecido (suficiente para cobrir o alto-falante) • Bolinhas de isopor REcURsOs nEcEssáRiOs 62 VOLUME 2 sendo que as primeiras necessitam de um meio material para se propagarem, enquanto as segundas não. 1. Em primeiro lugar, cubra o alto-falante com o tecido. 2. Em seguida, coloque-o em posição horizontal. 3. Deposite sobre o alto-falante as bolinhas de isopor. 4. Agora, ligue o rádio e perceba os padrões de interferências gerados pelos sons emitidos. Outra possibilidade é sintonizar o rádio fora de estação, ou seja, quando ouve-se apenas um chiado, para que o ruído emitido possa gerar os padrões de interferência. Procedimentos Uma vez observada a experiência, discuta-a com os estudantes, com base nas seguintes questões encaminhadoras: 1. Que tipo de interferência existe onde ocorre o acúmulo de bolinhas? 2. A direção de oscilação do tecido é a mesma da propagação do som? É possível concluir que o som é uma onda de qual tipo? 1. a interferência percebida é destrutiva, de modo que não é possível notar a oscilação das bolinhas. 2. a vibração das bolinhas é vertical. como o tecido está posicionado na horizontal, constata-se que a direção de oscilação é a mesma da propagação, logo, a onda é do tipo longitudinal. som TEMa 2 O som é uma onda mecânica longitudinal que pode se propagar nos sólidos, líquidos e gases, com velocidades maiores nos sólidos e menores nos gases. Entre as aplicações associa- das estão os aparelhos de ultrassom e os sonares, ambos de importância prática. O sonar funciona basicamente com os conceitos de emissão, reflexão e recepção da onda emitida, permitindo, por exemplo, o cálculo de profundidade nos mares e lagos, assim como a localização subaquática. A frequência de um som emitido por um sonar é de 4 ∙ 104 Hz. Um submarino na superfície, que seja equipado com esse sonar, registra um intervalo de tempo de 0,4 s entre a emissão e a recepção. Considerando esses dados e, também, que a velocidade do som na água é de 1.400 m/s, e no ar, 340 m/s, determine: 1. a profundidade do oceano; 2. a razão entre o comprimento da onda quando se propaga no ar e ao se propagar na água. 63VOLUME 2 Som 1. considere a relação para a velocidade constante do som: vm = S t S = vm t = 1.400m / s( ) 0,2 s( )= 280m⇒ 2. Pela equação fundamental da ondulatória tem-se: v = f = v f 1 2 = v1 f v2 f = v1 v2 = 340 1.400 = ≅34 0,24 140 ⇒ λλ λ λ Para professores, professoras e estudantes Vídeo Esse vídeo tem por objetivo ajudar os estudantes a estudar sozinhos. KUADRO. Ondas. Disponível em: <http://kuadro.querobolsa.com.br/fisica/ondas>. Acesso em: 14 set. 2014. Simulações Essas simulações ajudam a visualizar as relações entre as grandezas estudadas. CEPA USP. Ondas estacionárias longitudinais. Disponível em: <http://cepa.if.usp.br/walterfendt/ phbr/stlwaves_br.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. IDEIAS na Caixa. Laboratório virtual. Disponível em: <http://www.ideiasnacaixa.com/ laboratoriovirtual>. Acesso em: 14 set. 2014. NATIONAL Taiwan Normal University – Department of Physics. (Simulação publicada em fórum de discussão). Disponível em: <http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index. php?topic=13>. Acesso em: 14 set. 2014. . (Simulação publicada em fórum de discussão). Disponível em: <http://www.phy.ntnu. edu.tw/ntnujava/index.php?topic=14>. Acesso em: 14 set. 2014. PHET – Interactive Simulations. Simulador de onda numa corda. Disponível em: <http://phet. colorado.edu/pt/simulation/wave-on-a-string>. Acesso em: 14 set. 2014. . Som. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/sound>. Acesso em: 14 set. 2014. 64 VOLUME 2 Exercícios resolvidos Os exercícios resolvidos possibilitam aos estudantes estudar sozinhos e podem auxilia orga- nizar atividades de aprimoramento das habilidades dos estudantes em resolver problemas. FÍSICA Acústica. Fenômenos ondulatórios: exercícios resolvidos. Disponível em: <http:// fisicaacustica.no.comunidades.net/index.php?pagina=1088143056>. Acesso em: 14 set. 2014. SÓ Vestibular. Exercícios de Física acústica (resolvidos). Disponível em: <http://sovestibular. blogspot.com.br/2009/10/exercicios-de-fisica-acustica.html>. Acesso em: 14 set. 2014. UNIME. Exercícios sobre ondas. Disponível em: <http://ww2.unime.it/weblab/awardarchivio/ ondulatoria/exercicios.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. UnidadE 4 Luz: energia luminosa câmara escura TEMa 1 O principal objetivo desta oficina é propiciar aos estudantes a oportunidade de evidenciar a propa- gação retilínea da luz e a formação de imagens. Os estudantes serão capazes de perceber essa projeção por meio da construção de uma câmara escura de baixo custo. Imagens reais podem ser projetadas. Há situações de projeção em muitos espaços, de cinemas a ambientes escolares. A ideia do experimento é simples: trata-se apenas de um recipiente com uma parede translúcida oposta a um orifício por onde a luz penetrará, formando assim a imagem. 1. Com o prego, faça um pequeno furo no centro do fundo da lata. 2. Feche a parte superior da lata com a tampa translúcida. 3. Acenda a vela e posicione-a em um local de maneira que ela fique fixa. 4. Posicione a câmara escura (a lata) com o furo voltado para a vela, permitindo que a luz penetre na lata e seja projetada na parte translúcida. 5. Mova a lata com a finalidade de focar a imagem. Procedimentos • Lata de achocolatado com tampa de plástico translúcido • Prego pequeno • Vela • Caixa de fósforos REcURsOs nEcEssáRiOs 65VOLUME 2 Após preparar a câmara escura, discuta a experiência com os estudantes, considerando as seguintes questões encaminhadoras: 1. Quais são as características que permitem afirmar que a propagação da luz ocorre de maneira retilínea? 2. Quais são as características da imagem projetada na parte translúcida da lata? 1. a principal característica, reconhecida na experiência, por meio da qual pode-se afirmar que a propagação da luz se dá de maneira retilínea é a projeção invertida da chama da vela. 2. as características da imagem nessas condições são: • natureza: real. • Orientação: invertida. • Tamanho da imagem: será, em geral, menor. É importante lembrar aos estudantes que o tamanho da imagem possui relação com a distância do objeto ao orifício. Óptica A óptica é o ramo da Física que estuda os fenômenos associados à luz, como sua propaga- ção, percepção e interações com a matéria. Com esse estudo, pode-se entender não somente o comportamento ondulatório, mas também a forma como se percebem os objetos e o mundo ao redor. Dois fenômenos são fundamentais para esse estudo: a reflexão e a refração. O primeiro pode ser abordado com o estudo dos espelhos; o segundo, com o estudo das lentes. 1. Uma pessoa se aproxima de um espelho com a velocidade de 5 m/s. Determine a velocidade aparente da imagem em relação à pessoa. 2. Os dois principais defeitos da visão são a miopia e a hipermetropia, que expressam uma formação de imagem fora do ponto sensível (córnea) e que podem ser corrigidos com o uso de lentes. Explique as posições relativas às imagens formadas e suas respectivas len- tes corretivas. Óptica 1. considerando as características simétricas dos objetos e suas imagens em espelhos planos, se a pessoa se apro- xima do espelho com velocidade de 5 m/s, a imagem se aproxima da pessoa com velocidade equivalente a 10 m/s. 2. na miopia, a imagem é formada antes do fundo do olho; dessa forma, sua correção é possível com o uso de lentes divergentes. O oposto ocorre na hipermetropia: a imagem é formada após o fundo do olho e sua correção é feita com lentes convergentes. 66 VOLUME 2 Para professores, professoras e estudantes Texto A indicação a seguir destina-se a aprofundar os temas estudados. SEARA da Ciência. As cores da luz. Disponível em: <http://www.seara.ufc.br/especiais/fisica/ coresluz/coresluz.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. Vídeos Esses vídeos têm por objetivo ajudar os estudantes a estudar sozinhos. KUADRO. Óptica. Disponível em: <http://kuadro.querobolsa.com.br/fisica/optica>. Acesso em: 14 set. 2014. PORTAL Energia. Energia solar (diversos vídeos). Disponível em: <http://www.portal-energia. com/videos-energia-solar>. Acesso em: 14 set. 2014. TV Uol. Estação energia solar armazena calor e produz à noite. Disponível em: <http://tvuol. uol.com.br/video/estacao-energia-solar-armazena-calor-e-produz-a-noite-04024D1B39 66C0B12326>. Acesso em: 14 set. 2014. VÍDEO de aula. Energia solar. Disponível em: <http://www.videodeaula.com.br/fisica/energia- solar/video-de-energia-solar.html>. Acesso em: 14 set. 2014. Simulações Essas simulações ajudam a visualizar as relações entre as grandezas estudadas. CEPA USP. Refração da luz. Disponível em: <http://cepa.if.usp.br/walterfendt/phbr/refraction_ br.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. IDEIAS na Caixa. Laboratório virtual. Disponível em: <http://www.ideiasnacaixa.com/ laboratoriovirtual>. Acesso em: 14 set. 2014. LECTURE On-line. Sombras. Disponível em: <http://lectureonline.cl.msu.edu/~mmp/applist/ shadow/sh.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. NATIONAL Taiwan Normal University – Department of Physics. (Simulação de imagem formada por um espelho divergente). Disponível em: <http://www.phys.hawaii.edu/~teb/ optics/java/dmirr/index.html>. Acesso em: 14 set. 2014. . (Simulação sobre fenômenos ópticos publicada em fórum de discussão). Disponível em: <http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=43>. Acesso em: 14 set. 2014. . (Simulação sobre fenômenos ópticos publicada em fórum de discussão). Disponível em: <http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=38>. Acesso em: 14 set. 2014. 67VOLUME 2 . (Simulação sobre reflexão e refração publicada em fórum de discussão). Disponível em: <http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=49>. Acesso em: 14 set. 2014. PHET – Interactive Simulations. Curvando a luz. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_ BR/simulation/bending-light>. Acesso em: 14 set.2014. . Efeito fotoelétrico. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/ photoelectric>. Acesso em: 14 set. 2014. . Ótica geométrica. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/geometric- optics>. Acesso em: 14 set. 2014. . Visão de cor. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/color-vision>. Acesso em: 14 set. 2014. UNIME. Luz e cor. Disponível em: <http://ww2.unime.it/dipart/i_fismed/wbt/ita/colors/colors_ ita.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. Exercícios resolvidos Os exercícios resolvidos possibilitam aos estudantes estudar sozinhos e podem auxiliar na organização de atividades de aprimoramento de suas habilidades em resolver problemas. CIÊNCIA e Cultura na Escola. Princípios da óptica geométrica. Disponível em: <http://www. ciencia-cultura.com/pagina_fis/vestibular00/vestibular-fenomenosopticos002.html>. Acesso em: 14 set. 2014. EBAH. Lista de exercícios resolvidos de óptica geométrica. Disponível em: <http://www.ebah.com.br/ content/ABAAABMaQAL/lista-exercicios-resolvidos-optica-geometrica>. Acesso em: 14 set. 2014. ÓPTICA geométrica. Disponível em: <http://www.ufjf.br/cursinho/files/2012/05/APOSTILA- RENAN-2012.109.146.pdf>. Acesso em: 14 set. 2014. 68 VOLUME 3 Unidade 1 ‒ Eletricidade 72 Tema 1 – De onde vem a eletricidade Tema 2 – Corrente, tensão e resistência elétrica Tema 3 – Potência elétrica e consumo Tema 4 – Circuitos elétricos Unidade 2 ‒ Magnetismo 76 Tema 1 – Ímãs e magnetismo Tema 2 – Magnetismo terrestre Tema 3 – Biomagnetismo Unidade 3 ‒ Eletromagnetismo 78 Tema 1 – O que é campo? Tema 2 – Campos magnéticos gerados por corrente elétrica Tema 3 – Produção de corrente elétrica em larga escala Unidade 4 ‒ Física moderna 80 Tema 1 – Radiação eletromagnética Tema 2 – Radiação corpuscular Tema 3 – Física nuclear VOLUME 3 69VOLUME 3 Objetivos Os objetivos desse Volume são: • reconhecer características ou propriedades de fenômenos ondulatórios ou oscilatórios, relacionando-os a seus usos em diferentes contextos; • associar a solução de problemas de comunicação, transporte, saúde, ou outro, com o corres- pondente desenvolvimento científico e tecnológico; • confrontar interpretações científicas com aquelas que se baseiam no senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas; • dimensionar circuitos ou dispositivos elétricos de uso cotidiano; • relacionar informações para compreender manuais de instalação e utilização de aparelhos, ou sistemas tecnológicos de uso comum; • selecionar testes de controle, parâmetros ou critérios para comparar materiais e produtos, tendo em vista a defesa do consumidor, a saúde do trabalhador e/ou a qualidade de vida; • compreender a importância dos ciclos biogeoquímicos e do fluxo de energia para a vida, e também da ação de agentes ou fenômenos que podem causar alterações nesses processos; • avaliar impactos em ambientes naturais decorrentes de atividades sociais ou econômicas, considerando interesses contraditórios; • relacionar propriedades físicas, de produtos, sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam; • avaliar métodos, processos ou procedimentos das ciências naturais que contribuam para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem social, econômica ou ambiental; • utilizar leis físicas para interpretar processos naturais ou tecnológicos inseridos no contexto do eletromagnetismo; • compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e a matéria em suas manifestações em processos naturais ou tecnológicos, além de suas implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais. Para concretizar esses objetivos, na Unidade 1, introduz-se o estudo da eletricidade. Pri- meiro, analisa-se a estrutura da matéria para buscar a origem da eletricidade e das interações elétricas e verifica-se como eletrizar um corpo. Em seguida, identifica-se o movimento orde- nado das cargas elétricas com a corrente elétrica, que só pode ser estabelecida por meio de uma tensão elétrica. Interpreta-se também que, como durante seu movimento as cargas elétricas encontram resistência do material, este acaba se aquecendo devido às colisões entre as cargas em movimento e a estrutura da matéria. Finalmente, analisa-se como se determina o consumo de energia elétrica por meio da potência e como funcionam os circuitos elétricos. 70 VOLUME 3 No Tema 1, os objetivos específicos são: associar a eletricidade à estrutura atômica da maté- ria e identificar prótons e elétrons como partículas que possuem cargas elétricas, reconhecendo a eletrização dos corpos como resultado da diferença entre a quantidade de cargas positiva e negativa e a existência de atração e repulsão elétrica; conceituar as formas de eletrização dos corpos e comparar os métodos de eletrização, identificando semelhanças e diferenças entre eles; bem como diferenciar condutores, isolantes elétricos e materiais semicondutores, além de analisar o funcionamento dos para-raios. No Tema 2, define-se corrente elétrica, de modo que os estudantes consigam identificar as unidades de intensidade de corrente elétrica e realizar conversões entre elas, bem como diferenciar os vários efeitos da corrente elétrica nos materiais e no corpo humano. Também são objetivos nesse tópico: definir diferença de potencial elétrico identificando-o com a tensão elétrica; analisar uma instalação elétrica residencial, reconhecendo seus elementos e ligações elétricas; conceituar resistência elétrica; bem como calcular a resistência elétrica de um ele- mento de circuito por meio da tensão e da corrente elétrica às quais está submetido. No Tema 3, trata-se da definição de potência, em geral, e de potência elétrica, em particular, além da identificação das unidades de potência e da realização de conversões entre elas. Apre- ender como se calcula o consumo de energia elétrica de um aparelho elétrico, analisar o con- sumo de energia elétrica no Brasil e refletir sobre atitudes ambientalmente sustentáveis em relação ao consumo de energia elétrica também são objetivos desse tópico. Por fim, no Tema 4, objetiva-se: a conceituação de circuito elétrico, evidenciando-se que, em um circuito elétrico fechado, circula corrente elétrica; e a representação de um circuito elétrico em diversas linguagens, de modo que os estudantes possam diferenciar circuitos elétricos simples de circuitos elétricos compostos, bem como diferenciar a associação de elementos em circuitos em série, paralelo e mistos, identificando semelhanças e reconhecendo diferenças entre eles. Na Unidade 2, estudam-se o que são ímãs e quais são suas propriedades. Também é abor- dado o magnetismo terrestre, a relação entre eletricidade e magnetismo e algumas aplicações. No Tema 1, têm-se como objetivos: a conceituação de magnetismo e a identificação da ori- gem do magnetismo com a existência de ímãs naturais; o reconhecimento da existência e da inseparabilidade de dois polos magnéticos e como nomeá-los; a existência de atração e repul- são magnética; a identificação e definição da intensidade de campo magnético e suas unida- des, de modo que os estudantes sejam capazes de converter as unidades entre si, bem como de identificar e analisar as linhas de campo magnético e associar o magnetismo à estrutura atômica da matéria e ao seu ordenamento; a diferenciação de materiais magnéticos, diamag- néticos e paramagnéticos, identificando semelhanças e diferenças entre eles; a associação do funcionamento de uma bússola à existência do campo magnético terrestre. No Tema 2, objetiva-se que os estudantes reconheçam que as estrelas e os planetas possuem campos magnéticos e percebam seus efeitos em nosso planeta. Com isso, pode-rão descrever e avaliar o campo magnético terrestre e reconhecer que ele varia ao longo do tempo. 71VOLUME 3 São também objetivos nesse tema: a descrição da evolução do conhecimento sobre o campo magnético terrestre; a definição de declinação magnética e a avaliação de suas implicações para a localização dos polos geográficos; a diferenciação entre os campos magnéticos terres- tres interno e externo. Por fim, o tópico pretende explicar a formação do campo magnético terrestre, reconhecendo sua importância como escudo para radiações vindas do espaço, e o fenômeno da aurora polar. O Tema 3 trata de biomagnetismo, tendo como objetivos: 1) a identificação da interação entre o campo magnético e os seres vivos como fenômeno presente no dia a dia; 2) o reco- nhecimento da importância dessa interação magnética na orientação de aves, peixes e outras formas de vida. Compõem ainda esses objetivos: a identificação da emissão de ondas de rádio como respon- sáveis pela desorientação de aves migratórias; o reconhecimento de que campos magnéticos pouco intensos têm ação limitada no corpo humano; e a análise crítica de propagandas do “poder de cura” de produtos magnetizados. Durante muito tempo, fenômenos elétricos e magnéticos foram considerados fatos distintos e independentes. Atualmente, eletricidade e magnetismo estão tão interligados que são consi- derados uma coisa só: o eletromagnetismo. Na Unidade 3, estuda-se o que é eletromagnetismo e verifica-se que correntes elétricas podem gerar campos magnéticos e vice-versa. Analisa-se que esse fenômeno foi o que permi- tiu a produção e a utilização em larga escala da energia elétrica como forma de energia. No Tema 1, conceitua-se campo, identificando-se a especificidade desse conceito na lingua- gem científica e a necessidade de reconhecer a existência dos campos gravitacional, magnético e elétrico. Além disso, objetiva-se comparar os campos gravitacional, magnético e elétrico, obser- vando suas semelhanças e diferenças; relacionar o campo elétrico à diferença de potencial elétrico; diferenciar linhas de campo de superfícies equipotenciais; e identificar e analisar superfícies equipotenciais. No Tema 2, têm-se como objetivos: explicar a experiência de Oersted e reconhecer sua importância para o estudo do eletromagnetismo, que é a de reconhecer a existência de uma relação entre campos elétricos e magnéticos; identificar o campo magnético como resultado do movimento de cargas elétricas; analisar a intensidade do campo magnético produzido por correntes elétricas, identificando as grandezas envolvidas; determinar a intensidade do campo magnético produzido por uma corrente elétrica em configurações variadas (fio retilíneo, espi- ras e bobinas); explicar o funcionamento de um eletroímã. Por fim, no Tema 3, aborda-se como a variação do campo magnético pode gerar corrente elétrica; conceitua-se fluxo magnético e mostra-se como determiná-lo, identificando as gran- dezas envolvidas. Também são objetivos nesse tema: diferenciar geradores e receptores elé- tricos; definir indução eletromagnética; analisar e calcular a intensidade da tensão elétrica induzida pela variação do fluxo magnético, identificando as grandezas envolvidas; e explicar o funcionamento de um gerador elétrico. 72 VOLUME 3 Na Unidade 4, procura-se abordar brevemente como o estudo da Física foi sendo construído: da Física aristotélica à Física clássica, e desta à Física moderna, que inclui a radioatividade, a relatividade e a mecânica quântica. Nessa Unidade analisa-se uma parte da Física moderna, relacionada à Física nuclear e às radiações. No Tema 1, parte-se do conceito de radiação para explorar os seguintes objetivos: analisar o espectro de radiações eletromagnéticas e identificar as diferentes formas dessa radiação, asso- ciando cada uma delas à sua energia, à frequência e ao comprimento de onda característicos; diferenciar radiações naturais e artificiais; conceituar raios ultravioleta, raios X, raios gama, infra- vermelho, micro-ondas e ondas de rádio, identificando-os como radiações eletromagnéticas (imateriais); avaliar as aplicações dessas radiações no cotidiano; identificar as fontes dessas radiações; reconhecer a importância de utilizar protetores para minimizar os efeitos dessas radiações; e explicar o funcionamento da tomografia por emissão de pósitrons (TEP). No Tema 2, define-se o conceito de radiação corpuscular, tendo em vista diferenciá-lo da radiação eletromagnética. Também são identificados os principais tipos de radiação corpuscu- lar, conceituando-se as partículas alfa e beta. São ainda objetivos, nesse tópico, o reconhecimento dos processos de emissão dessas radia- ções; a identificação dos efeitos dessas radiações nos seres vivos em geral e no corpo humano em particular; e a avaliação das aplicações dessas radiações no cotidiano. Por fim, no Tema 3, o assunto abordado é a Física nuclear, em que se objetiva, primeiro, o reco- nhecimento da existência de uma estrutura interna nos núcleos atômicos e de uma força nuclear forte que atrai as partículas concentradas no núcleo, fazendo com que elas se mantenham uni- das. Por meio desses tópicos, busca-se diferenciar fusão e fissão nuclear e promover o reconhe- cimento de que tanto na fusão quanto na fissão nuclear ocorre a liberação de energia. Por fim, identificam-se as estrelas como produtoras de elementos químicos e analisam-se os processos de transformação de matéria em energia, calculando os valores de massa e energia envolvidos. UnidadE 1 Eletricidade Resistores TEMa 2 Esta oficina tem como objetivo estabelecer as principais características e diferenças entre as asso- ciações de resistores em série e a associação de resis- tores em paralelo. Uma forma de iniciar os trabalhos é lembrar aos estudantes o que caracteriza uma associação de resistores em série: o fato de todos os • Fio elétrico de 2,5 mm • 3 lâmpadas incandescentes de 60 W • 3 bocais para lâmpadas incandescentes • Fita isolante • Conector para tomadas simples REcURsOs nEcEssáRiOs 73VOLUME 3 resistores de circuito possuírem a mesma corrente elétrica. Já o circuito em paralelo implica uma mesma tensão elétrica para todos os resistores. 1. Monte com os estudantes um circuito em série e conecte-o à rede elétrica. Evidencie suas conexões e os motivos pelos quais o circuito é considerado em série. 2. É interessante orientar os estudantes para que fiquem atentos ao brilho das lâmpa- das, pois essa observação os ajudará a perceber que uma baixa corrente elétrica percorre o circuito. 3. Com os estudantes, repita esses procedimentos para a montagem de um circuito em paralelo. Novamente, peça que observem o brilho das lâmpadas. Procedimentos Além de discutir com os estudantes os resultados da observação, você poderá utilizar as seguintes questões encaminhadoras: 1. Calcule a resistência equivalente para os dois circuitos elétricos. Considere o valor da resis- tência elétrica de cada uma das lâmpadas como (R). 2. Com base nos cálculos do item a, justifique o brilho percebido nos dois circuitos. 1. circuito em série: Req = 3 ∙ R; circuito em paralelo: Req = , considerando que as resistências permane- çam constantes. Vale lembrar aos estudantes que a resistividade do filamento depende da temperatura, de forma que o resultado é, na verdade, uma aproximação. 2. Onde há a maior resistência equivalente existe também a menor intensidade de corrente elétrica, logo, menor brilho. dessa forma, no circuito em série há menor brilho. chuveiro elétrico TEMa 3 Um equipamento de alto consumo de energia elétrica é o chuveiro elétrico. Mesmo um chuveiro elétrico comum, de baixa resistência, dissipa cerca de 4.400 W, quando submetidoa uma diferença de potencial de 220 V. Se utilizado em uma região em que a energia elétrica tem custo aproximado de R$ 0,40 para cada 1 kWh, é possível estimar o consumo mensal para uma família composta de quatro pessoas, em que cada pessoa use o chuveiro diariamente, tomando banhos de aproximadamente 15 min. 1. Nas condições citadas, determine a resistência elétrica do chuveiro. 2. Determine o custo mensal do uso do chuveiro nessa casa. 74 VOLUME 3 Chuveiro elétrico 1. Pela relação de potência elétrica, tem-se: P = U i i = P U = 4.400W 220 V = 20 A R = U i = 220 V 20 A = 11 ⇒ a resistência elétrica do chuveiro é, portanto, 11 Ω. 2. Tempo de uso = 15 min ∙ 4 pessoas = 60 min ∙ 30 dias = 1.800 min = 30 h consumo = 4.400 W ∙ 30 h = 132.000 Wh = 132 kWh custo mensal = 132 kWh ∙ (R$ 0,40) = R$ 52,80 Para professores, professoras e estudantes Vídeos Esses vídeos têm por objetivo ajudar os estudantes a estudar sozinhos. ELÉTRICA em Sua Vida. Eletricidade. Disponível em: <http://eletricaemsuavida.blogspot.com. br/p/video-aulas-eletricidade.html>. Acesso em: 14 set. 2014. KUADRO. Eletrodinâmica . Disponível em: <http://kuadro.querobolsa.com.br/fisica/ eletrodinamica>. Acesso em: 14 set. 2014. UOL. Como fazer instalações elétricas em casa de forma segura. Disponível em: <http://mais.uol. com.br/view/rnbpe34jjd6o/como-fazer-instalacoes-eletrica-em-casa-de-forma-segura--passar- o-fio-04028C19386AC0B94326?types=V&>. Acesso em: 14 set. 2014. VÍDEO de Aula. Eletricidade. Disponível em: <http://www.videodeaula.com.br/fisica/ eletricidade/video-de-eletricidade.html>. Acesso em: 14 set. 2014. Simulações Essas simulações ajudam a visualizar as relações entre as grandezas estudadas. CEPA USP. Circuitos A/C simples. Disponível em: <http://cepa.if.usp.br/walterfendt/phbr/ accircuit_br.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. . Lei de Ohm. Disponível em: <http://cepa.if.usp.br/walterfendt/phbr/ohmslaw_br.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. IDEIAS na Caixa. Laboratório virtual. Disponível em: <http://www.ideiasnacaixa.com/ laboratoriovirtual/>. Acesso em: 14 set. 2014. PHET – Interactive Simulations. Balões e eletricidade estática. Disponível em: <http://phet. colorado.edu/pt_BR/simulation/balloons>. Acesso em: 14 set. 2014. 75VOLUME 3 . Taxas e campos (sobre campo elétrico gerado por distribuição de cargas). Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/charges-and-fields>. Acesso em: 14 set. 2014. . Campo elétrico dos sonhos (sobre campo elétrico gerado por distribuição de carga). Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/efield>. Acesso em: 14 set. 2014. . John Travoltagem (sobre choques eletrostáticos). Disponível em: <http://phet.colorado. edu/pt_BR/simulation/travoltage>. Acesso em: 14 set. 2014. . Circuito bateria-resistor (simples). Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/ simulation/battery-resistor-circuit>. Acesso em: 14 set. 2014. . Kit de construção de circuito (AC+DC). (Montagem de circuitos elétricos de corrente alternada.) Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/circuit-construction- kit-ac>. Acesso em: 14 set. 2014. . Kit de construção de circuito (DC). (Montagem de circuitos elétricos de corrente contínua.) Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/circuit-construction-kit-dc>. Acesso em: 14 set. 2014. . Kit de construção de circuito (DC), laboratório virtual. Disponível em: <http://phet.colorado. edu/pt_BR/simulation/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab>. Acesso em: 14 set. 2014. . Lei de Ohm. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/ohms-law>. Acesso em: 14 set. 2014. . Resistência em um fio. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/ resistance-in-a-wire>. Acesso em: 14 set. 2014. . Tensão de bateria (sobre tensão elétrica em pilhas e baterias). Disponível em: <http://phet. colorado.edu/pt_BR/simulation/battery-voltage>. Acesso em: 14 set. 2014. Exercícios resolvidos Os exercícios resolvidos possibilitam aos estudantes estudar sozinhos e podem auxiliar na organização de atividades de aprimoramento de suas habilidades em resolver problemas. BRASIL Escola. Exercícios sobre resistência elétrica. Disponível em: <http://exercicios.brasilescola. com/fisica/exercicios-sobre-resistencia-eletrica.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. COLA da Web. Corrente e tensão elétrica. Disponível em: <http://www.coladaweb.com/exercicios- resolvidos/exercicios-resolvidos-de-fisica/corrente-e-tensao-eletrica>. Acesso em: 14 set. 2014. INFOESCOLA. Exercícios: corrente elétrica. Disponível em: <http://www.infoescola.com/fisica/ corrente-eletrica/exercicios>. Acesso em: 14 set. 2014. SÓ Física. Questões: eletrodinâmica. Disponível em: <http://www.sofisica.com.br/conteudos/ exercicios/eletrodinamica.php>. Acesso em: 14 set. 2014. 76 VOLUME 3 UnidadE 2 Magnetismo campo magnético TEMa 1 Esta oficina tem como objetivo principal evidenciar a forma como as linhas de campo magnético se apresentam, possibili- tando mostrar tanto a intensidade quanto a direção do campo. O caráter qualitativo deste experimento permite um con- junto de questões maior que o apresentado, ficando a seu critério, professor, caso julgue necessário, propor questões auxiliares ou substitutivas. 1. Recorte pequenos pedaços da palha de aço e deposite-os sobre a folha de papel sulfite. 2. Com o ímã posicionado sob a folha de papel sulfite, espalhe esses pedaços. 3. Em seguida, movimente o ímã, a fim de perceber as linhas de campo magnético. 4. Com o auxílio de outro ímã, procure descobrir os polos de mesma característica. 5. Posicione os dois polos semelhantes sob o papel, aproximando-os, de modo a perceber a ausência das linhas de campo magnético em algumas regiões. Procedimentos Com a observação, você poderá propor a seguinte questão: O que se pode dizer sobre as linhas de campo magnético na região mais próxima dos polos? ao posicionar dois polos magnéticos com as mesmas características, não serão percebidas linhas de campo mag- nético em setores da região imediatamente entre eles. na região lateral próxima aos polos existe o maior número de linhas de campo magnético, comprovando o modelo estudado. Polaridade magnética TEMa 1 O estudo do magnetismo pressupõe o conceito de atração e repulsão, que já foi tratado na Uni- dade 1 desse Volume, porém, é preciso diferenciar as características que envolvem os dois estudos. • Palha de aço • Tesoura sem ponta • Papel sulfite • 2 ímãs (preferencialmente em barra) REcURsOs nEcEssáRiOs 77VOLUME 3 Acerca do comportamento magnético de ímãs e materiais ferromagnéticos, encontre as soluções para as seguintes questões: 1. Uma barra magnética AB é quebrada em duas partes de maneira que se obtêm duas barras: uma barra AC e outra DB. Suponha que a extremidade A seja um polo magnético Sul e que a extremidade B seja um polo magnético Norte. O que você pode dizer sobre as novas extremi- dades C e D? 2. Suponha três barras, XY, ZW e RT. As interações magnéticas são: • X atrai W e repele R; • Y repele T e atrai W. O que se pode afirmar sobre as três barras? Polaridade magnética 1. de acordo com as características dos ímãs, não há polo magnético sul sem polo magnético norte. Logo, se a extremidade a é polo magnético sul, e b, polo magnético norte, então c possui a mesma polaridade que b, de maneira que d possui a mesma polaridade que a. 2. a barra XY e RT são ímãs, com X e R tendo a mesma polaridade. a barra zW não é ímã, portanto suas extremida- des são atraídas por quaisquer polos, por conta do magnetismo nelas induzido pelos ímãs. Para professores, professoras e estudantes Vídeo Esse vídeo tem por objetivoajudar os estudantes a estudar sozinhos. KUADRO. Eletromagnetismo. Disponível em: <http://kuadro.querobolsa.com.br/fisica/ eletromagnetismo>. Acesso em: 14 set. 2014. Simulação Essa simulação ajuda a visualizar as relações entre as grandezas estudadas. PHET – Interactive Simulations. Ímã e bússola. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/ simulation/magnet-and-compass>. Acesso em: 14 set. 2014. Exercícios resolvidos Os exercícios resolvidos possibilitam aos estudantes estudar sozinhos e podem auxiliar na organização de atividades de aprimoramento de suas habilidades em resolver problemas. BRASIL Escola. Exercícios sobre as propriedades dos ímãs. Disponível em: <http://exercicios. brasilescola.com/fisica/exercicios-sobre-as-propriedades-dos-imas.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. 78 VOLUME 3 FÍSICA e Vestibular. Ímãs e campo magnético: exercícios. Disponível em: <http://www. fisicaevestibular.com.br/exe_mag_1.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. FÍSICA Pai de Água. Exercícios. Disponível em: <http://www.fisicapaidegua.com/teoria/ exercicios_mag/introducao.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. UnidadE 3 Eletromagnetismo O conceito de campo TEMa 1 De maneira simplificada, campo elétrico é uma manifestação da presença da carga elétrica no meio físico que a envolve. As linhas de campo para as cargas elétricas positivas e negativas são semelhantes, porém, apresentam sentidos opostos. As forças elétricas são de caráter atrativo ou repulsivo. A força elétrica, representada pela lei de Coulomb, tem como módulo: F= k q1 q2 d2 e o campo elétrico se expressa em: E1 = k q1 d2 Então: F= E1 q2 Com base nesses conceitos e considerando k = 9 ⋅ 109 Nm2/C2 responda: 1. Qual o módulo do campo elétrico gerado por uma carga de 1 C, em um ponto P, distante da carga 50 cm? 2. Considere uma carga elétrica (Q). Em uma distância (d) o campo elétrico gerado tem módulo igual a (E). Ao reduzir o valor da carga elétrica para Q 2 e a distância para d 2 , qual será o módulo para o campo elétrico gerado no novo ponto? O conceito de campo 1. considere o campo elétrico gerado na primeira situação como (E1). seja: E1 = k0 q1 d2 = 9 109 Nm2/C2( ) 1 C( ) = 1,8 1010 N/C 1 2 m 2 79VOLUME 3 Para professores, professoras e estudantes Vídeo Esse vídeo tem por objetivo ajudar os estudantes a estudar sozinhos. KUADRO. Eletrostática. Disponível em: <http://kuadro.querobolsa.com.br/fisica/eletrostatica>. Acesso em: 14 set. 2014. Simulações Essas simulações ajudam a visualizar as relações entre as grandezas estudadas. CEPA USP. Corrente elétrica direta de um motor. Disponível em: <http://cepa.if.usp.br/walterfendt/ phbr/electricmotor_br.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. . Força de Lorentz. Disponível em: <http://cepa.if.usp.br/walterfendt/phbr/lorentzforce_ br.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. . Gerador. Disponível em: <http://cepa.if.usp.br/walterfendt/phbr/generator_e_br.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. PHET – Interactive Simulations. Gerador. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/ simulation/generator>. Acesso em: 14 set. 2014. . Ímãs e eletroímas. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/magnets- and-electromagnets>. Acesso em: 14 set. 2014. . Laboratório de eletromagnetismo de Faraday. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/ pt_BR/simulation/faraday>. Acesso em: 14 set. 2014. . Lei de Faraday. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/faradays- law>. Acesso em: 14 set. 2014. WALTER Fendt. Campo magnético de um fio linear transportando uma corrente. Disponível em: <http://www.walter-fendt.de/ph14br/mfwire_br.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. 2. seja: E2 = k0 Q d2 E2 = k0 2 = k0 2 = 2 k0 Q d2 E2 = 2 E1 d 4 d 2 Q 2 Q 2 80 VOLUME 3 Exercícios resolvidos Os exercícios resolvidos possibilitam aos estudantes estudar sozinhos e podem auxiliar na organização de atividades de aprimoramento de suas habilidades em resolver problemas. FÍSICA e Vestibular. Campo magnético originado por um condutor retilíneo extenso. Disponível em: <http://www.fisicaevestibular.com.br/magnetismo4.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. . Campo magnético gerado por uma espira circular e por um solenoide. Disponível em: <http:// www.fisicaevestibular.com.br/magnetismo5.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. . Força eletromotriz induzida: transformadores. Disponível em: <http://www.fisicae vestibular.com.br/magnetismo7.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. UnidadE 4 Física moderna Transmutação da matéria TEMa 2 No processo de transmutação de um átomo, ele emite uma partícula e a configuração de seu núcleo é alterada, ou seja, torna-se um novo elemento. Com base nessas informações, resolva os exercícios a seguir. Caso julgue necessário, utilize uma tabela periódica: 1. O Urânio 238 (92 prótons e 146 nêutrons) emite uma partícula alfa, gerando um novo ele- mento. Determine esse elemento. 2. O Tório 234 (90 prótons e 144 nêutrons) emite uma partícula beta, gerando um novo átomo. Determine esse átomo. Transmutação da matéria 1. deve-se lembrar de que uma partícula alfa é um núcleo de Hélio, logo, são emitidos dois prótons e dois nêu- trons, ou seja: 92 238U 90234 Th + 24He assim, o átomo transmutado será o Tório. 2. Uma partícula beta é um elétron emitido no núcleo. Logo, tem-se: 90 234 TH 91234Pa + 10e assim, o átomo transmutado será o Protactínio. 81VOLUME 3 Para professores, professoras e estudantes Vídeo Esse vídeo tem por objetivo ajudar os estudantes a estudar sozinhos. KUADRO. Física moderna. Disponível em: <http://kuadro.querobolsa.com.br/fisica/fisica- moderna>. Acesso em: 14 set. 2014. Simulações Essas simulações ajudam a visualizar as relações entre as grandezas estudadas. PHET – Interactive Simulations. Decaimento alfa. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/ pt_BR/simulation/alpha-decay>. Acesso em: 14 set. 2014. . Decaimento beta. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/beta-decay>. Acesso em: 14 set. 2014. . Fissão nuclear. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/nuclear- fission>. Acesso em: 14 set. 2014. . IRM simplificada. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/mri>. Acesso em: 14 set. 2014. . Micro-ondas. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/microwaves>. Acesso em: 14 set. 2014. . Ondas de rádio e campos eletromagnéticos. Disponível em: <http://phet.colorado.edu/pt_BR/ simulation/radio-waves>. Acesso em: 14 set. 2014. Exercício resolvido Os exercícios resolvidos possibilitam aos estudantes estudar sozinhos e podem auxiliar na organização de atividades de aprimoramento de suas habilidades em resolver problemas. BRASIL Escola. Exercícios sobre as emissões alfa, beta e gama. Disponível em: <http://exercicios. brasilescola.com/quimica/exercicios-sobre-as-emissoes-alfa-beta-gama.htm>. Acesso em: 14 set. 2014. 82 Roteiros para exploração dos vídeos do Programa Por dentro dos movimentos TEMa 1 Esse vídeo serve de apoio tanto para introduzir a construção do conhecimento científico como para o estudo dos movimentos. Inicialmente, apresenta as origens da Física, relacio- nando-a com a Filosofia grega, e depois, com base nos questionamentos dos filósofos sobre o movimento, passa a discutir o que é movimento e como é possível medi-lo. O vídeo pode servir tanto para ativar os conhecimentos prévios do estudante, antes de ler os textos e realizar as atividades, como para problematizar e/ou sistematizar os conhecimentos construídos durante os estudos, pois faz uma síntese dos temas estudados. É interessante assisti-lo com os estudantes e fazer pausas em alguns momentos para discutiros conceitos trabalhados, ajudando-os a consolidá-los. TEMPO dE PaUsa nO VídEO TEMa a sER discUTidO 2min00s Você pode abordar as contribuições de Tales de Mileto, Pitágoras e outros filósofos para a Física e discutir com o estudante o que é e para que serve a Física. Em seguida, pode lançar a questão: Como saber se um objeto está parado ou em movimento? É interessante aguardar o estudante responder e só então retomar o vídeo. 3min50s Você pode aproveitar esse ponto para discutir e sintetizar espaço e trajetória. Pode também retomar com o estudante a questão proposta acima (na primeira parada) e sintetizar o conteúdo estudado. 6min00s A sugestão aqui é discutir e sintetizar com o estudante os movimentos retilíneos. 10min05s Para finalizar, você pode tratar dos movimentos circulares. sugestão de roteiro para uso do vídeo VOLUME 1 UnidadE 2 a descrição do movimento 83 UnidadE 3 Explicando o movimento Dinâmica dos movimentos TEMa 1 Esse vídeo pode ser utilizado nos momentos de encontro presencial, tanto para o levan- tamento dos conhecimentos prévios do estudante quanto para sensibilizá-lo em relação aos temas estudados. Inicialmente, o vídeo apresenta alguns exemplos de movimentos, analisa o conceito de força, sua relação com a massa e a mudança de velocidade de um corpo. Em seguida, usa vários exemplos para diferenciar as forças de campo e de contato. Então, discute a relação entre massa e peso. É interessante assistir ao vídeo com os estudantes e fazer pausas em alguns momentos para discutir os conceitos trabalhados, ajudando-os a consolidá-los. TEMPO dE PaUsa nO VídEO TEMa a sER discUTidO 0min55s Para sensibilizar e levantar os conhecimentos prévios do estu- dante, você pode discutir com ele as questões propostas sobre o movimento da bola, o movimento do dardo e o movimento dos atletas. É interessante, também, problematizar o que é força. 2min00s Nesse ponto, você pode reforçar a discussão sobre força e aceleração. 4min20s A sugestão é discutir e sintetizar com o estudante os concei- tos de força de campo e de contato e, em seguida, fazer com ele uma lista dessas forças apresentadas no vídeo. Você pode, inclusive, construir com o estudante uma tabela para organizar essas forças, diferenciando forças de contato e de ação a distância. 5min30s É interessante discutir e sintetizar com o estudante a dife- rença entre massa e peso. Você pode lembrá-lo de que a massa é um atributo universal e não depende de onde o corpo está. Já o peso depende do astro que atrai a massa. 6min38s Você pode perguntar ao estudante o mesmo que a apresen- tadora questiona: Por que eles acham que são lançados para a frente quando um ônibus breca? Você pode aguardar a resposta e, em seguida, continuar o vídeo até o final desta parte (7min48s), quando poderá debater novamente essa questão com ele, bem como a do dardo. Esta também é uma oportunidade para sintetizar a 1a lei de Newton. sugestão de roteiro para uso do vídeo 84 Energia: movimento e transformação TEMa 3 Esse vídeo serve de apoio tanto para introduzir e sensibilizar os estudantes para o tema energia como para consolidar os conceitos relativos ao tema. Inicialmente, apresenta a defini- ção de energia e, em seguida, especifica e aprofunda as diversas formas de energia mecânica e sua conservação. O vídeo pode servir tanto para ativar os conhecimentos prévios dos estudan- tes, antes de ler os textos e realizar as atividades, como para problematizar e/ou sistematizar os conhecimentos construídos durante os estudos, pois faz uma síntese dos temas estudados. É interessante assisti-lo com os estudantes e fazer pausas em alguns momentos para discu- tir os conceitos trabalhados, ajudando-os a consolidá-los. VOLUME 2 UnidadE 1 Energia mecânica TEMPO dE PaUsa nO VídEO TEMa a sER discUTidO 7min50s Você pode perguntar ao estudante se é preciso aplicar alguma força para parar um objeto que esteja em movi- mento e por quê. Em seguida, você pode questionar: “É mais fácil frear um carro ou uma bicicleta que estejam com a mesma velocidade?” 8min48s Retomando as questões anteriores, você pode discutir e sin- tetizar com o estudante a 2a lei de Newton. 8min51s Nesse momento, você pode perguntar ao estudante se já per- cebeu que, para andar para a frente, empurra-se o chão para trás e que, para subir uma escada, empurram-se os degraus para baixo. Você também pode questionar por que ele acha que isso acontece. 11min00s É interessante sintetizar com o estudante a 3a lei de New- ton. Você pode investigar outros exemplos que se relacio- nem com essa lei e finalizar com uma revisão das três leis de Newton. 85 TEMPO dE PaUsa nO VídEO TEMa a sER discUTidO 0min40s Discuta com os estudantes a definição de energia apresentada. “O que significa realizar um trabalho? O que significa transfor- mar a matéria?” Encerre este trecho questionando-os: “O que é energia mecânica?” Retome essas questões ao final do vídeo. 2min40s Foi apresentado o conceito de um tipo de energia mecâ- nica chamado energia cinética, que está associada ao movimento dos corpos. A energia cinética depende da velocidade e da massa do corpo em questão. Ana- lise com os estudantes a relação de dependência entre a energia cinética e essas grandezas. “Quando a veloci- dade de um corpo aumenta, sua energia cinética tam- bém aumenta ou diminui? O que acontece com a energia cinética quando a massa de um corpo passa a ser maior? A energia também aumenta ou diminui?” 5min15s A sugestão aqui é discutir e sintetizar com os estudantes o conceito de energia gravitacional e de como ela se transforma em energia cinética. Analise com eles a relação entre a altura inicial (de onde um corpo é solto) e a velocidade final desse corpo em queda livre, além de discutir sobre as transformações de energia cinética em potencial gravitacional e vice-versa. 6min20s Discuta com os estudantes a relação entre a energia poten- cial gravitacional e a massa de um corpo. 7min20s Analise com os estudantes por que a energia mecânica não se conserva fora de um sistema ideal. Para isso, relacione a questão com a transformação de parte da energia mecânica em outras formas de energia (como sonora e térmica). 9min30s Finalize a conversa com a turma discutindo sobre a energia potencial elástica e o teorema da conservação da energia. sugestão de roteiro para uso do vídeo UnidadE 4 Luz: energia luminiosa Princípios da luz TEMa 2 Esse vídeo apresenta, inicialmente, a definição de luz como mais uma forma de energia para depois especificar e aprofundar as diversas propriedades e fenômenos a ela relaciona- dos. O vídeo pode servir tanto para ativar os conhecimentos prévios dos estudantes, antes de 86 ler os textos e realizar as atividades, como para problematizar e/ou sistematizar os conheci- mentos construídos durante os estudos, pois faz uma síntese dos temas estudados. É interessante assisti-lo com os estudantes e fazer pausas em alguns momentos para discutir os conceitos trabalhados, ajudando-os a consolidá-los. TEMPO dE PaUsa nO VídEO TEMa a sER discUTidO 0min47s Após discutir com os estudantes o que é luz, analise a defi- nição de luz apresentada inicialmente no vídeo e retome essa mesma questão aos 2min10s, com uma definição nova e mais técnica. 1min50s Discuta com os estudantes qual a função de cada um dos instrumentos ópticos apresentados: microscópio (para enxergar objetos – ou seres vivos – muito pequenos), máquina fotográfica (para registrar imagens pelo registro da luz de um ambiente) e luneta (para enxergar com mais detalhes, pelo aumento da luz captada, objetos mais distan- tes ou de difícil observação a olho nu). 2min10s a 2min46s Analise com os estudantes a definição mais detalhada de luz, fornecida pela professora,e compare com a defini- ção inicial (dada aos 47 s). Analise com eles a relação de cada cor com seu comprimento de onda. “Qual cor apre- senta maior comprimento de onda? Qual delas tem mais energia, a azul ou a vermelha? Qual das duas apresenta o maior comprimento de onda? Qual a relação entre energia e comprimento de onda?” 2min50s Discuta com os estudantes as diferenças entre fonte primá- ria e fonte secundária de luz. Peça a eles que deem exem- plos diferentes daqueles dados no vídeo. 3min38s Analise com os estudantes as diferenças entre meios trans- parentes, translúcidos e opacos. Identifiquem vários exem- plos conhecidos desses meios. 5min13s Discuta com os estudantes as propriedades da luz: propaga- ção retilínea e independência dos caminhos óticos. 6min32s Analise com os estudantes os principais fenômenos óticos: reflexão, refração, dispersão e absorção. sugestão de roteiro para uso do vídeo 87 VOLUME 3 UnidadE 1 Eletricidade Eletrização: que raio é isso? TEMa 1 Esse vídeo serve de apoio para introduzir o tema eletricidade, partindo do conceito de estru- tura da matéria e métodos de eletrização, além de discutir aplicações da eletricidade estática e apresentar explicações sobre os raios observados durante as tempestades. Assim, pode ser utilizado pelos estudantes para retomar os conteúdos abordados na Unidade, independente- mente da presença do professor. No caso da utilização desse vídeo nos encontros presenciais, é importante que se faça uma discussão aprofundada do modelo científico dos átomos e de como suas partículas interagem entre si, bem como dos diferentes tipos de eletrização, trazendo exemplos do cotidiano dos estudantes para o contexto científico. É interessante assistir ao vídeo com os estudantes e fazer pausas em alguns momentos para discutir os conceitos trabalhados, ajudando-os a consolidá-los. TEMPO da PaUsa nO VídEO TEMa a sER discUTidO 1min40s Discuta com os estudantes a descoberta da eletricidade pelos gregos e a origem do nome “eletricidade”. 2min44s Discuta e sintetize com os estudantes o conceito de pilha. Como e por quem foi inventada e qual sua finalidade. 4min05s Retome, discuta e sintetize com os estudantes a descoberta de Oested e sua importância para o desenvolvimento do eletromag- netismo. 6min20s Discuta e sintetize com os estudantes as questões: como se pro- duz corrente elétrica por meio do magnetismo? Qual foi a contri- buição de Faraday para responder a tal questão? 8min40s Analise com os estudantes as transformações de energia envol- vidas na produção de energia elétrica. 12min00s Junto com os estudantes, analise a produção de energia na usina hidrelétrica. Procure fazer analogias e relacionar o que acontece na usina com o modelinho de usina apresentado no laboratório. sugestão de roteiro para uso do vídeo 88 UnidadE 3 Eletromagnetismo Eletricidade: por dentro do gerador TEMa 3 Esse vídeo retoma os conceitos de eletricidade e de eletrização por atrito, estudados em Unidades anteriores, e avança para novos conhecimentos, com as discussões da relação entre eletricidade e magnetismo e da produção de energia e de corrente elétrica em larga escala. Na sua utilização durante os encontros presenciais, você pode indicar aos estudantes que formulem sínteses dos conteúdos estudados, como, por exemplo: o conceito de pilha, o desen- volvimento do eletromagnetismo, a produção de eletricidade por meio do magnetismo e as transformações de energia para produção de energia elétrica. É interessante assistir ao vídeo com os estudantes e fazer pausas em alguns momentos para discutir os conceitos trabalhados, ajudando-os a consolidá-los. TEMPO da PaUsa nO VídEO TEMa a sER discUTidO 2min20s Discuta com os estudantes o modelo científico dos átomos. Enfatize que o núcleo é formado por prótons e nêutrons e em torno destes, giram os elétrons. Analise, também, quais são as partículas que tem carga elétrica e como elas interagem entre si. 2min40s Retome a questão proposta no vídeo: se os átomos possuem carga elétrica e a matéria é feita de átomos, por que não leva- mos choques o tempo todo? 4min00s Discuta com os estudantes a eletrização por atrito: o que é? Como acontece? É comum acontecer? 4min50s Discuta com eles a eletrização por contato: o que é? Como acon- tece? É comum acontecer? 7min40s Discuta sobre a eletrização por indução: o que é? Como acon- tece? É comum acontecer? 9min37s Junto com os estudantes, analise o processo de produção de uma fotocópia e da pintura de carros. 10min35s Discuta com eles o que é um choque elétrico e como pode ser evitado. 12min20s Converse com os estudantes sobre a formação de raios, confron- tando os mitos e explicação científicas para tal. sugestão de roteiro para uso do vídeo