Table Of ContentModerna PLUS
FÍSICA 1
oS FundAmentoS dA FÍSICA
RAMALHO • NICOLAU • TOLEDO
Francisco Ramalho Junior
Professor de Física em cursos pré-vestibulares.
Nicolau Gilberto Ferraro
Licenciado em Física pelo Instituto de Física da Universidade de São Paulo (USP).
Engenheiro metalurgista pela Escola Politécnica da USP. Professor de Física em
cursos pré-vestibulares e em escolas do Ensino Médio e Superior.
Paulo Antônio de Toledo Soares
Médico diplomado pela Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FMUSP).
Professor de Física em cursos pré-vestibulares e em escolas do Ensino Médio.
10a edição
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© Francisco Ramalho Junior, Nicolau Gilberto Ferraro,
Paulo Antônio de Toledo Soares, 2009
Moderna PLUS
Coordenação de Projeto e Inovação: Sérgio Quadros, Sandra Homma
Coordenação editorial: Rita Helena Bröckelmann
Edição de texto: Alexandre Braga D’Avila (coordenação), Edna Emiko Nomura,
Tomas Masatsugui Hirayama, Erich Gonçalves da Silva, Eugenio Dalle Olle,
Manuel Carlos Garcez Kopenzinski, Horácio Nakazone
Assistência editorial: Denise Minematsu
Coordenação de design e projetos visuais: Sandra Homma
Projeto gráfico e capa: Everson de Paula, Marta Cerqueira Leite
Foto: Maçã - © Dusko Almosa/Getty Images,
Bolhas de água - © Dock22/Getty Images
Coordenação de produção gráfica: André Monteiro, Maria de Lourdes Rodrigues
Coordenação de revisão: Elaine C. del Nero
Revisão: Márcia Leme, Nelson José de Camargo
Coordenação de arte: Wilson Gazzoni Agostinho
Edição de arte: Fernanda Fencz, Alexandre de Paula
Ilustrações: Adilson Secco, Éber Evangelista, Nelson Matsuda, Studio Caparroz,
Vagner Vargas
Assessoria de projetos visuais: William Hiroshi Taciro
Edição de infografia: Erich Gonçalves da Silva, Alexandre Braga D‘Avila,
Tomas Masatsugui Hirayama, Eugenio Dalle Olle
Cartografia: Alessandro Passos da Costa
Editoração eletrônica: Grapho Editoração
Coordenação de pesquisa iconográfica: Ana Lucia Soares
Pesquisa iconográfica: Ana Carolina Muniz, Angélica Nakamura,
Camila D’Angelo, Carlos Luvizari, Vera Lucia Barrionuevo
As imagens identificadas com a sigla CID foram fornecidas pelo Centro de
Informação e Documentação da Editora Moderna
Coordenação de bureau: Américo Jesus
Tratamento de imagens: Fabio N. Precendo, Luiz C. Costa,
Rubens M. Rodrigues
Pré-impressão: Everton L. de Oliveira, Helio P. de Souza Filho, Marcio H. Kamoto
Coordenação de produção industrial: Wilson Aparecido Troque
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
(Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil)
Ramalho Junior, Francisco
Os Fundamentos da Física / Francisco Ramalho
Junior, Nicolau Gilberto Ferraro, Paulo Antônio de Toledo
Soares. — 10. ed. — São Paulo : Moderna, 2009.
Conteúdo: V. 1. Mecânica — V. 2. Termologia,
óptica e ondas — V. 3. Eletricidade, introdução à
física moderna e análise dimensional.
Bibliografia.
1. Física (Ensino médio) 2. Física (Ensino médio) –
Problemas, exercícios etc. I. Ferraro, Nicolau Gilberto.
II. Soares, Paulo Antônio de Toledo. III. Título.
09-07089 CDD-530.7
Índices para catálogo sistemático:
1. Física : Estudo e ensino 530.7
ISBN 978-85-16-07413-5
Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
Todos os direitos reservados
EDITORA MODERNA LTDA.
Rua Padre Adelino, 758 - Belenzinho
São Paulo - SP - Brasil - CEP 03303-904
Vendas e Atendimento: Tel. (0_ _11) 2602-5510
Fax (0_ _11) 2790-1501
www.moderna.com.br
2015
Impresso na China
1 3 5 7 9 10 8 6 4 2
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Apresentação
Nesta coleção, a Física é apresentada como uma ciência
moderna e profundamente inserida em sua vida. Estudá-la,
paralelamente às demais disciplinas, é um compromisso que
você tem consigo mesmo, a fim de se desenvolver como
cidadão, apto a contribuir, com seus conhecimentos e uma
formação científica bem estruturada, para o progresso da
sociedade em que vive.
Além de desenvolver o conteúdo básico de Física estabelecido
para o Ensino Médio, procura-se nesta obra relacionar as leis
e os fenômenos físicos ao dia a dia e ao desenvolvimento de
processos tecnológicos. A exposição teórica de um assunto vem
sempre acompanhada por exercícios resolvidos, cuja finalidade
é analisar, elucidar e mesmo ampliar a teoria apresentada. Com
objetivo semelhante ao dos exercícios resolvidos, há exercícios
propostos, para que você possa exercitar e assimilar os itens
teóricos. Há ainda exercícios propostos de recapitulação, que,
além de um grau de dificuldade maior que os anteriores, têm por
objetivo revisar e complementar os assuntos abordados. No final
de cada capítulo, você encontra os testes propostos, ordenados
de acordo com a exposição da teoria. Exercícios especiais,
presentes em alguns capítulos, têm outra finalidade: aprofundar
ainda mais os conteúdos e relacioná-los com conceitos vistos
anteriormente. Além disso, em toda a obra são incluídas questões
de vestibulares, do Enem e das Olimpíadas de Física.
Acompanhando a evolução tecnológica de nossa sociedade,
em cada capítulo indicamos endereços eletrônicos (Entre na
rede), onde o aluno poderá obter informações sobre os diversos
assuntos desenvolvidos e trabalhar com animações e simulações
de alguns fenômenos estudados.
No Portal Moderna Plus, você aluno encontra:
• Textos sobre História da Física, que situam no tempo os
cientistas e seus feitos, com a descrição de seus estudos, suas
pesquisas e suas descobertas, revelando que a ciência está em
constante desenvolvimento. Complementando a biografia,
criamos o item Enquanto isso..., em que fazemos breves
considerações a respeito de personalidades importantes do
período, em diferentes ramos de atividade.
• A Física em nosso Mundo, que são leituras especiais indicadas
no final de cada capítulo, com a finalidade de mostrar que essa
ciência está fortemente relacionada com a vida e o cotidiano
do ser humano. Após cada uma dessas leituras, sugerimos
novos exercícios em Teste sua leitura, para que você possa
aplicar os conhecimentos apresentados no texto.
• Atividades experimentais. A intenção desses experimentos é
propiciar a você que “ponha a mão na massa”, estabelecendo
assim um vínculo mais profundo com a Física. Com isso, será
mais fácil compreender os pilares dessa ciência e, assim o
desejamos, fascinar-se com ela.
Ramalho, Nicolau e Toledo
orgAnIzAção dIdátICA
Abertura de Parte
Cada Parte está organizada
em Unidades, com seus
respectivos Capítulos.
A Coleção Moderna Plus Física é
PARTE I
composta de três livros. O conteúdo
Unidade A
Introdução geral
de cada ano letivo é encadernado
Capítulo 1 Introdução à Física, 14
separadamente em três partes: Parte I, Unidade B
Descrição do movimento:
Cinemática escalar PARTE
Parte II e Parte III, que serão utilizadas I
Capítulo 2 Introdução ao estudo dos
movimentos, 26
Capítulo 3 Estudo do movimento
em um ano letivo. Assim, você leva para a uniforme, 42
Capítulo 4 Movimento com velocidade
escalar variável. Movimento
uniformemente variado, 57
sala de aula apenas a Parte na qual está Capítulo 5 Movimento vertical
no vácuo, 76
Capítulo 6 Gráficos do MU e do MUV, 86
o conteúdo em estudo.
Unidade C
Vetores e grandezas vetoriais:
Cinemática vetorial
Capítulo 7 Vetores, 116
Capítulo 8 Cinemática vetorial, 130
Capítulo 9 Lançamento horizontal
e lançamento oblíquo
no vácuo, 150
Capítulo 10 Movimentos circulares, 169
Abertura de Unidade
No início de cada
Unidade há indicação
do tema sobre o qual os
Capítulos que ela reúne
serão trabalhados.
UNIDADE A Introdução geral
C1apítulo Introdução
à Física
Por trás das câmeras
(cid:77)(cid:113)(cid:93)(cid:106)(cid:96)(cid:107)(cid:28)(cid:114)(cid:93)(cid:105)(cid:107)(cid:111)(cid:28)(cid:93)(cid:107)(cid:28)(cid:95)(cid:101)(cid:106)(cid:97)(cid:105)(cid:93)(cid:40)(cid:28)(cid:106)(cid:135)(cid:107)(cid:28)(cid:101)(cid:105)(cid:93)(cid:99)(cid:101)(cid:106)(cid:93)(cid:105)(cid:107)(cid:111)(cid:28)
(cid:112)(cid:107)(cid:96)(cid:107)(cid:28)(cid:107)(cid:28)(cid:93)(cid:108)(cid:93)(cid:110)(cid:93)(cid:112)(cid:107)(cid:28)(cid:97)(cid:106)(cid:114)(cid:107)(cid:104)(cid:114)(cid:101)(cid:96)(cid:107)(cid:28)(cid:106)(cid:93)(cid:28)(cid:108)(cid:110)(cid:107)(cid:102)(cid:97)(cid:137)(cid:135)(cid:107)(cid:28)(cid:96)(cid:97)(cid:28)(cid:113)(cid:105)(cid:28)
Abertura de Capítulo Qpsaouldaaen dmteao scs ia nepenlmiccoaanç?tõ Nreaãsro de éma dF uiífsmícicaila (cid:98)(cid:96)(cid:109)(cid:101)(cid:113)(cid:97)(cid:104)(cid:105)(cid:28)(cid:93)(cid:113)(cid:106)(cid:97)(cid:105)(cid:28)(cid:112)(cid:95)(cid:107)(cid:28)(cid:107)(cid:108)(cid:28)(cid:108)(cid:105)(cid:110)(cid:93)(cid:107)(cid:107)(cid:110)(cid:102)(cid:97)(cid:97)(cid:28)(cid:107)(cid:112)(cid:95)(cid:28)(cid:107)(cid:97)(cid:83)(cid:110)(cid:42)(cid:28)(cid:93)(cid:96)(cid:104)(cid:97)(cid:104)(cid:41)(cid:28)(cid:95)(cid:97)(cid:101)(cid:42)(cid:28)(cid:106)(cid:82)(cid:97)(cid:97)(cid:105)(cid:102)(cid:93)(cid:93)(cid:28)(cid:109)(cid:28)(cid:106)(cid:113)(cid:135)(cid:97)(cid:107)(cid:28)(cid:107)(cid:28)(cid:138)(cid:28)(cid:98)(cid:28)(cid:113)(cid:112)(cid:135)(cid:106)(cid:107)(cid:95)(cid:28)(cid:101)(cid:111)(cid:107)(cid:101)(cid:105)(cid:106)(cid:93)(cid:108)(cid:105)(cid:104)(cid:97)(cid:111)(cid:97)(cid:28)(cid:106)(cid:112)(cid:107)(cid:28) Fotograma
Cada abertura de pFníoes rimcceaob vseiemr fqeaunzeeto md di vpoerser sfsooetsno trgaermsa,m ocsoa msd ao O sistema de projeção Edxea ucastloorr
siitCmuaaapçgítõeuemlso r caeopttrriaedtsiaaennndatoas (cd(pavCAaapeacirlrlsnoiiúcca eirsemad m(tbçoTiaáecãesgtmaor irem)c ado neamosast)l , coocF (n.Óoísg sDap midia eceta)osiax,c s aCnéaneuai )oêa ,s m spnmnt rcoãomopi odasjlaea o.odiç s,mao ã o Ocodrdseuobea spais tspl ru eacioomrnosjan,tera desurtgeáosome.vtrr aAen a ep i ssf fsoou o lepscemn sapnetu lloetciaiezo ,rd as aen eçmnsjã uãltuporone.zl ti ,oao uç umãtor a s Cdoen lejunntetos mgroaFvvaiaipmxdaaeor ona on tFa ausd çsoreuãom oéas
com a Física ou que 1A.1 F Iísnictar opdreuoçcãuopa-se em descrever os Velocidade: 24 fps
fenômenos que ocorrem na Natureza.
propicia a aquisição 1.2 Física e Matemática
de informações sobre Oprso mcuértaomdo fso urmtiluizlaard olesi se,m pr Finísciícpaio s
e estabelecer relações matemáticas
assuntos relacionados efenntôrem aesn gor.andezas envolvidas em um
ao Capítulo. COop r cotooajmemmtapapndrrihomiosme 2dn4eat813 o fn 65bom t itmmttomoootmmglaa rdl a ddmaea t appeser emplílociíunrc lasaue a eglsa u sdun eiamd5 ovs2e eu8(nfl sopmaõcs ei)v/d,s 7oea d, d3lpooe a1cs,dm c .fd3ori2e/ãdts 0oofao gmmrdrma a/em ia1s 8aqu,sus3 eae c,d mpcooo./snsssaemqu seenr tDQamdfeu emuqetu uauplehanrarnoootlstio rddev a hu,iam riçd moaaãe irops odae,lr 3iaor csa . fa2iq embd 9uuiit0amteeaog m l dldeeaae mvuF,/u a ommm4. r na5Peeoat o,plnde7hçrrt o éodcooã mmredj on es i,l/oçg euseã irzcstoáaus alns. too Osqaeseoubxsu otbapeaáb rornp etstsdaae uturo,onr tmo a,dee ed fosfeo,toe iqtátxcrro u ohopgga acaicrnradseaaddsanm acoo,t noaor. eand efsltoo,st isá nttsáeo uup ngsaaaderm sapnosmaeda qrnnoatutde ee o , AOut2foaoe 0 m icmr om pée21ialmprhm..p e eiooamr2lrE Qc bret, ago uhP0rmrsasdu eood0uslgia3ianac ãf ás mne5erunmas?o-tmãar damlt aêemodoio no nnppc ne? sodsmac,fo e m icaiifdtqsralnoe i tmauoun saitmus nmvsdoeaem aegi rgroncm agriue dra t caatuaeeopeutapmnnm sa iurxratdnt coa momoapion xdi.m sa.rpaiee a moS teadctdneexrriaeaeo íroaidoso mirodssasad qu e ám afdoetu ormdr esedeitaao son ae,pe masgtndsee rtasplpeaeaínenmcar,d lurtaíoae--s A bniotos3 l5cai mnuetmimlizaasda
Há uma breve descrição Alguns temas foram Cada infográfico
do que será estudado destacados com apresenta algumas
no Capítulo e um foco infografias, criando questões que
(objetivo) para cada oportunidade para possibilitam
Seção do Capítulo. você exercitar a o estudo do
leitura de imagens. tema proposto.
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orgAnIzAção dIdátICA
Leitura
Quadro com ampliação do
tema com base em relatos
históricos, aplicações e
desenvolvimento tecnológico.
Seção 3.1 Movimento uniforme (MU) (cid:106)(cid:89)(cid:96)(cid:99)(cid:67)(cid:87)(cid:86)(cid:93)(cid:88)(cid:103)(cid:89)(cid:85)(cid:102)(cid:88)(cid:106)(cid:89)(cid:89)(cid:3)v(cid:32)(cid:3)(cid:87)(cid:3)(cid:129)(cid:99)(cid:3)(cid:103)(cid:97)(cid:89)(cid:3)(cid:97)(cid:86)(cid:85)(cid:100)(cid:103)(cid:102)(cid:89)(cid:89)(cid:3)(cid:3)(cid:98)(cid:104)(cid:85)(cid:85)(cid:98) f(cid:91)ig(cid:89)u(cid:98)r(cid:104)a(cid:89) (cid:3)7(cid:123)(cid:32)(cid:3)(cid:3)(cid:104)(cid:101)(cid:102)(cid:105)(cid:85)(cid:89)(cid:94)(cid:89)(cid:3)(cid:85)-(cid:3)
(cid:104)(cid:138)(cid:102)(cid:93)(cid:85)(cid:34)(cid:3)(cid:66)(cid:99)(cid:3)(cid:100)(cid:99)(cid:98)(cid:104)(cid:99)(cid:3)(cid:97)(cid:85)(cid:93)(cid:103)(cid:3)(cid:85)(cid:96)(cid:104)(cid:99)(cid:3)(cid:88)(cid:85)(cid:3)(cid:104)(cid:102)(cid:85)(cid:94)(cid:89)(cid:104)(cid:138)(cid:102)(cid:93)(cid:85)(cid:32)(cid:3)
Objetivos Movimentos que possuem (cid:106)(cid:89)(cid:96)(cid:99)(cid:87)(cid:93)(cid:88)(cid:85)(cid:88)(cid:89)(cid:20)(cid:89)(cid:103)(cid:87)(cid:85)(cid:96)(cid:85)(cid:102)(cid:20)(cid:93)(cid:98)(cid:103)(cid:104)(cid:85)(cid:98)(cid:104)(cid:124)(cid:98)(cid:89)(cid:85)(cid:20)(cid:87)(cid:99)(cid:98)(cid:103)(cid:104)(cid:85)(cid:98)(cid:104)(cid:89) (cid:104)(cid:85)(cid:89)(cid:103)(cid:97)(cid:103)(cid:93)(cid:33)(cid:97)(cid:103)(cid:89)(cid:32)(cid:3)(cid:98)(cid:3)v(cid:89)y (cid:103)5(cid:103) (cid:89)0(cid:3)(cid:100)(cid:3)(cid:89)(cid:99)(cid:32)(cid:3)(cid:98)(cid:100)(cid:104)(cid:99)(cid:99)(cid:102)(cid:32)(cid:104)(cid:3)(cid:85)(cid:85)(cid:3)(cid:98)(cid:106)(cid:104)(cid:89)(cid:99)(cid:96)(cid:99)(cid:32)(cid:3)v(cid:87) (cid:93)5(cid:88)(cid:85) v(cid:88)x(cid:89)(cid:34)(cid:3)(cid:71)(cid:3)v(cid:89)(cid:3)(cid:104)(cid:98)(cid:89)(cid:88)(cid:97)(cid:99)(cid:3)(cid:3)
Abertura de Seção movimen RCtoea pruarnecitsfeoerrnimztaaerr. (denseãc eoas nlcauarl lama)r és édã aoia mc, hqeausmamlaqadu eoemsr qmtouodevo sisme ojeasn oint osinstta eunrntveiafsolo, re mdlaee c stoe. iPmnocpridtoae cn cotoonm,s si daee vare avleodlcooi:dciaddae- (cid:97)(cid:96)(cid:85)(cid:98)(cid:138)(cid:128)(cid:88)(cid:53)(cid:85)(cid:105)(cid:99)(cid:97)(cid:96)(cid:3)(cid:99)(cid:102)(cid:89)(cid:3)(cid:89)(cid:97)(cid:98)(cid:104)(cid:99)(cid:104)(cid:133)(cid:98)(cid:99)(cid:102)(cid:93)(cid:98)(cid:32)(cid:97)(cid:3)(cid:99)(cid:85)(cid:99)(cid:3)(cid:102)(cid:100)(cid:3)(cid:34)(cid:85)(cid:102)(cid:99)(cid:99)(cid:94)(cid:3)(cid:129)(cid:98)(cid:104)(cid:133)(cid:93)(cid:106)(cid:96)(cid:3)(cid:89)(cid:85)(cid:96)(cid:100)(cid:3)(cid:92)(cid:102)(cid:89)(cid:99)(cid:103)(cid:102)(cid:93)(cid:89)(cid:110)(cid:98)(cid:99)(cid:104)(cid:98)(cid:85)(cid:104)(cid:3)(cid:85)(cid:106)(cid:96)(cid:89)(cid:3)(cid:88)(cid:96)(cid:99)(cid:89)-(cid:3)
Cada Capítulo é organizado poo rm mohevoiirmoá edrineat sdou oua ne fsiufponarçmçãooe. v 5 vm 5 _SS_st_ 5 constante % 0 (cid:89)(cid:87)(cid:88)(cid:93)(cid:101)(cid:85)(cid:88)(cid:3)(cid:105)(cid:85)(cid:106)(cid:93)(cid:88)(cid:106)(cid:89)(cid:85)(cid:89)(cid:96)(cid:99)(cid:96)(cid:3)(cid:89)v(cid:87)(cid:32)(cid:3)(cid:93)(cid:3)(cid:85)(cid:87)(cid:88)(cid:3)(cid:105)(cid:85)(cid:88)(cid:94)(cid:88)(cid:93)(cid:99)(cid:110)(cid:89)(cid:3)(cid:89)(cid:97)(cid:3)(cid:102)(cid:88)(cid:3)(cid:138)(cid:101)(cid:89)(cid:88)(cid:105)(cid:3)(cid:105)(cid:96)(cid:89)(cid:85)(cid:96)(cid:3)(cid:99)(cid:98)(cid:85)(cid:3)(cid:128)(cid:3)(cid:129)(cid:106)(cid:85)(cid:3)(cid:89)(cid:93)(cid:97)(cid:91)(cid:96)(cid:99)(cid:105)(cid:89)(cid:87)(cid:85)(cid:98)(cid:93)(cid:96)(cid:88)(cid:104)(cid:3)(cid:85)(cid:99)(cid:85)(cid:99)(cid:3)(cid:88)(cid:3)v(cid:97)(cid:89)0(cid:3)(cid:34)(cid:138)(cid:89)(cid:3)(cid:61)(cid:88)(cid:103)(cid:103)(cid:87)(cid:105)(cid:103)(cid:85)(cid:96)(cid:99)(cid:99)-(cid:3)(cid:3)
em seções. No início Termos e(cid:152)(cid:20) (cid:97)co(cid:99)n(cid:106)(cid:93)c(cid:97)e(cid:89)it(cid:98)o(cid:104)s(cid:99)(cid:20) (cid:93)(cid:91)(cid:105)S(cid:85)e(cid:93)(cid:103)n(cid:20)d(cid:89)o(cid:97) a(cid:20)(cid:93)s(cid:98)s(cid:104)i(cid:89)m(cid:102),(cid:106) (cid:98)(cid:85)(cid:99)(cid:96)(cid:99)(cid:20)(cid:97)(cid:103)(cid:99)(cid:20)(cid:88)(cid:106)(cid:89)(cid:93)(cid:97)(cid:20)(cid:104)(cid:89)(cid:89)(cid:97)(cid:98)(cid:104)(cid:100)(cid:99)(cid:99)(cid:20)(cid:105)(cid:20)(cid:93)(cid:98)(cid:91)(cid:93)(cid:105)(cid:90)(cid:99)(cid:85)(cid:102)(cid:93)(cid:103)(cid:97).(cid:89)(cid:32)(cid:20)(cid:99)(cid:20)(cid:97)(cid:138)(cid:106)(cid:89)(cid:96)(cid:20)(cid:100)(cid:89)(cid:102)(cid:87)(cid:99)(cid:102)(cid:102)(cid:89)(cid:20)(cid:88)(cid:93)(cid:103)(cid:104)(cid:124)(cid:98)(cid:87)(cid:93)(cid:85)(cid:103)(cid:20) (cid:96)(cid:103)(cid:101)(cid:85)(cid:99)(cid:105)(cid:102)(cid:96)(cid:89)(cid:3)(cid:99)v(cid:3)(cid:3)(cid:32)(cid:90)(cid:88)(cid:3)(cid:129)(cid:99)(cid:99)(cid:3)(cid:93)(cid:93)(cid:3)(cid:3)(cid:91)(cid:87)(cid:96)(cid:85)(cid:105)(cid:99)(cid:98)(cid:85)(cid:102)(cid:128)(cid:100)(cid:96)(cid:3)(cid:85)(cid:99)(cid:123)(cid:88)(cid:3)(cid:32)(cid:106)(cid:3)(cid:98)(cid:99)(cid:89)(cid:99)(cid:3)(cid:96)(cid:85)(cid:99)(cid:3)(cid:93)(cid:3)(cid:98)(cid:87)(cid:100)(cid:103)(cid:93)(cid:85)(cid:88)(cid:104)(cid:102)(cid:85)(cid:85)(cid:104)(cid:88)(cid:98)(cid:93)(cid:102)(cid:89)(cid:104)(cid:3)(cid:88)(cid:89)(cid:3)(cid:89)(cid:99)(cid:3)(cid:88)(cid:103)(cid:3)(cid:89)(cid:87)(cid:103)(cid:3)(cid:85)(cid:99)(cid:102)(cid:96)(cid:89)(cid:96)(cid:85)(cid:99)(cid:104)(cid:102)(cid:34)(cid:99)(cid:3)v(cid:102)0(cid:98)(cid:3)(cid:87)(cid:99)(cid:99)(cid:3)(cid:85)(cid:97)(cid:99)(cid:3)(cid:3)
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Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 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CAtoivnitdeaúddeo e dxpigeirtiamle Mntoadl:e Arnnáali sPeL dUeS u mht tmpo:/v/wimwewn.tmoo udneirfonrampleus.com.br EEvnnocttrrêee pnnoaad rreee ddsieemulNaro o e mndoevrie mçoe netloe tdrôen pircooj éhttetips:.//www.ngsir.netfirms.com/englishhtm/ThrowABall.htm (acesso em julho/2009),
44 159
Conteúdo digital Moderna Plus: ícone Entre na rede: sugestões de
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leituras complementares, animações, assunto do Capítulo, além de
exercícios extras, simulações e vídeos animações e simulações dos
relativos ao tema estudado. conteúdos trabalhados.
EXERCÍCIOS ESPECIAISde gráficos do MUV EXERCÍCIOS PROPOSTOS
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exposição da teoria. a) 10d l1l3l b) 30 m c) 5 dl1l0l m d) dl1l2l0l m e) 50 m
113 167
Exercícios especiais:
questões de V1_P1_UN_B_CAP_06_B.indd 113 22.07.09 08:57:10
aprofundamento que se
relacionam com conceitos
vistos anteriormente.
FIS_PLUS 1_SUMARIO.indd 5 22.07.09 09:10:23
SumárIo gerAl
Unidade A Introdução geral
PARTE
I Capítulo 1 Introdução à Física 14
Seção
1.1 Introdução, 16
1. O que é a Física ______________________________________________________ 16
Ramos da Física, 17; O Universo, 17
1.2 Física e Matemática, 18
1. Método em Física ___________________________________________________ 18
2. Medidas de comprimento e tempo ___________________________________ 19
Leitura – O metro ____________________________________________________ 19
3. Algarismos significativos ____________________________________________ 20
Operações com algarismos significativos, 20
4. Notação científica ___________________________________________________ 21
Ordem de grandeza, 21
Unidade B Descrição do movimento: Cinemática escalar
Capítulo 2 Introdução ao estudo dos movimentos 26
Seção
2.1 Introdução, 28
1. Posição numa trajetória _____________________________________________ 28
2. Referencial _________________________________________________________ 30
2.2 Velocidade escalar média e velocidade escalar instantânea, 32
1. Movimento progressivo e retrógrado _________________________________ 34
2. Função horária ______________________________________________________ 34
Leitura – Comparando velocidades _______________________________________ 35
Exercícios propostos de recapitulação, 38
Capítulo 3 estudo do movimento uniforme 42
Seção
3.1 Movimento uniforme (MU), 44
1. Função horária do MU ________________________________________________ 44
Exercícios propostos de recapitulação, 48
Exercícios especiais sobre movimento uniforme, 50
Capítulo 4 m ovimento com velocidade escalar variável.
movimento uniformemente variado 57
Seção
4.1 Movimentos com velocidade escalar variável, 58
1. Aceleração escalar __________________________________________________ 58
Leitura – Comparando acelerações ____________________________________ 59
2. Movimento acelerado e movimento retardado _________________________ 61
3. Função horária da velocidade ________________________________________ 63
FIS_PLUS 1_SUMARIO.indd 6 22.07.09 09:10:24
4.2 Movimento uniformemente variado (MUV), 64
1. Função horária da velocidade no MUV _________________________________ 64
2. Função horária do espaço no MUV ____________________________________ 66
3. Velocidade escalar média no MUV ____________________________________ 70
4. Equação de Torricelli para o MUV _____________________________________ 72
Exercícios propostos de recapitulação, 73
Capítulo 5 Movimento vertical no vácuo 76
Seção
5.1 Queda livre e lançamento vertical, 78
1. Descrição matemática _______________________________________________ 78
Leitura – Comparando acelerações com a aceleração da gravidade ______ 80
Exercícios propostos de recapitulação, 83
Capítulo 6 Gráficos do MU e do MUV 86
Seção
6.1 Gráficos, 88
1. Funções básicas _____________________________________________________ 89
Função constante, 89; Função do 1o grau, 89; Função do 2o grau, 90
2. Coeficiente angular da reta __________________________________________ 91
3. Cálculo de áreas _____________________________________________________ 94
6.2 Gráficos do MU, 96
6.3 Gráficos do MUV, 99
1. Função s 5 f(t) ______________________________________________________ 99
2. Função v 5 f(t) ______________________________________________________ 100
3. Função a 5 f(t) ______________________________________________________ 101
4. Resumo: gráficos do MUV ____________________________________________ 101
Exercícios propostos de recapitulação, 106
Exercícios especiais de gráficos do MUV, 113
Unidade C Vetores e grandezas vetoriais: Cinemática vetorial
Capítulo 7 Vetores 116
Seção
7.1 Introdução, 118
1. Grandezas escalares e grandezas vetoriais ___________________________ 118
7.2 Vetores, 119
7.3 Operações com vetores, 120
1. Adição vetorial ______________________________________________________ 120
2. Vetor oposto ________________________________________________________ 122
3. Subtração vetorial ___________________________________________________ 122
4. Produto de um número real por um vetor _____________________________ 124
7.4 Componentes de um vetor, 126
Exercícios propostos de recapitulação, 128
FIS_PLUS 1_SUMARIO.indd 7 30.07.09 17:07:24
SumárIo gerAl
Capítulo 8 Cinemática vetorial 130
Seção
8.1 Velocidade e aceleração vetoriais, 132
1. Vetor deslocamento _________________________________________________ 132
2. Velocidade vetorial média ____________________________________________ 132
3. Velocidade vetorial instantânea ______________________________________ 134
4. Aceleração vetorial média ____________________________________________ 134
5. Aceleração vetorial instantânea ______________________________________ 136
Aceleração tangencial, 136; Aceleração centrípeta, 136;
Aceleração vetorial, 137
8.2 Casos particulares, 138
1. MRU (movimento retilíneo e uniforme) ________________________________ 138
2. MCU (movimento circular e uniforme) _________________________________ 138
3. MRUV (movimento retilíneo
uniformemente variado) _____________________________________________ 139
4. MCUV (movimento circular
uniformemente variado) _____________________________________________ 139
8.3 Composição de movimentos, 141
1. Princípio da independência dos
movimentos simultâneos (Galileu) ____________________________________ 143
Exercícios propostos de recapitulação, 146
Capítulo 9 l ançamento horizontal e lançamento
oblíquo no vácuo 150
Seção
9.1 Lançamento horizontal no vácuo, 152
1. Queda livre __________________________________________________________ 152
2. Movimento horizontal ________________________________________________ 152
9.2 Lançamento oblíquo no vácuo, 156
1. Movimento vertical (MUV) ____________________________________________ 156
2. Movimento horizontal (MU) ___________________________________________ 157
Leitura – A parábola __________________________________________________ 159
Exercícios propostos de recapitulação, 162
Exercícios especiais de lançamento horizontal e oblíquo, 165
Capítulo 10 movimentos circulares 169
Seção
10.1 Grandezas angulares, 170
1. Espaço angular ______________________________________________________ 170
Leitura – Definição de radiano (rad) ____________________________________ 170
2. Velocidade angular __________________________________________________ 171
3. Aceleração angular __________________________________________________ 172
10.2 Período e frequência, 173
FIS_PLUS 1_SUMARIO.indd 8 22.07.09 09:10:25
SumárIo gerAl
10.3 Movimento circular uniforme (MCU), 175
Leitura – Satélites geoestacionários ___________________________________ 177
1. Transmissão de movimento circular uniforme _________________________ 179
Leitura – As marchas da bicicleta _____________________________________ 180
10.4 Movimento circular uniformemente variado (MCUV), 182
Exercícios propostos de recapitulação, 184
Exercícios especiais de movimento circular uniforme, 188
Unidade D Forças em Dinâmica
PARTE
II Capítulo 11 os princípios da dinâmica 194
Seção
11.1 Introdução, 196
1. Uma noção operacional de massa ____________________________________ 196
2. Aristóteles, Galileu e Newton _________________________________________ 197
Leitura – Isaac Newton _______________________________________________ 197
11.2 Princípio da inércia (primeira lei de Newton), 198
1. Inércia ______________________________________________________________ 198
2. Referenciais inerciais ________________________________________________ 199
11.3 Princípio fundamental da Dinâmica (segunda lei de Newton), 201
1. O peso é uma força __________________________________________________ 202
Leitura – Deformações elásticas ______________________________________ 204
2. Classes de forças ___________________________________________________ 204
Forças de contato, 204; Forças de campo, 204
3. Massa inercial e massa gravitacional _________________________________ 205
4. Sistema de unidades ________________________________________________ 206
Relação entre newton e dina, 206
11.4 Princípio da ação e reação (terceira lei de Newton), 209
1. Força normal ________________________________________________________ 210
Leitura – Críticas à Mecânica Clássica _________________________________ 212
Exercícios propostos de recapitulação, 222
Capítulo 12 Forças de atrito 229
Seção
12.1 Força de atrito de escorregamento, 230
1. Atrito dinâmico ______________________________________________________ 230
2. Atrito estático_______________________________________________________ 234
Leitura – Quando o atrito é importante! ________________________________ 238
12.2 Força de resistência do ar, 239
Leitura – Túnel aerodinâmico __________________________________________ 240
1. Velocidade limite ____________________________________________________ 240
Leitura – O paraquedas _______________________________________________ 241
Exercícios propostos de recapitulação, 243
Exercícios especiais de leis de Newton e forças de atrito, 247
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