Comparativos CurriCulares SM Física
A coleção Ser Protagonista Física e o currículo do Estado do Rio de Janeiro
material de divulgação de edições sm
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Apresentação
Gerência editorial: Angelo Stefanovits Elaboração das tabelas: Venerando Santiago de Oliveira Revisão: Equipe SM Assistência administrativa editorial: Alzira Aparecida Bertholim Meana, Camila de Lima Cunha, Fernanda de Araújo Fortunato, Flávia R. R. Chaluppe, Silvana Maria Siqueira
Professor,
Devido à inexistência de um currículo de abrangência nacional no país, o
momento da escolha de uma obra aprovada no PNLD pode se transformar
em uma fonte de incertezas para o professor das escolas públicas.
Os Comparativos Curriculares SM foram elaborados para auxiliá-lo a
tomar decisões com mais confiança e conhecimento. Organizados em
forma de tabelas, os comparativos listam os conteúdos recomendados na
Proposta Curricular de cada estado e indicam os capítulos e as seções
da coleção Ser Protagonista — Edição PNLD 2015 em que tais conteúdos
estão presentes.
Desejamos que sua escolha seja a mais adequada para você e seus alunos.
Edições SM
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Física 1
ProPoStA CurriCulAr do EStAdo do rio dE JAnEiro ColEção SEr ProtAgoniStA1o
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Cosmologia – Movimento § Compreender o conhecimento científico como resultado de uma
construção humana, inserido em um processo histórico e social. § Reconhecer a importância da Física Aristotélica e a influência
exercida sobre o pensamento ocidental, desde o seu surgimento até a publicação dos trabalhos de Isaac Newton.
§ Reconhecer, utilizar, interpretar e propor modelos explicativos para fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos.
§ Saber comparar as ideias do Universo geoestático de Aristóteles- -Ptolomeu e heliostático de Copérnico-Galileu-Kepler.
§ Conhecer as relações entre os movimentos da Terra, da Lua e do Sol para a descrição de fenômenos astronômicos (duração do dia/noite, estações do ano, fases da Lua, eclipses, marés, etc.).
§ Reconhecer ordens de grandeza de medidas astronômicas. § Compreender a relatividade do movimento. § Compreender fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos,
identificando e relacionando as grandezas envolvidas. § Compreender os conceitos de velocidade e aceleração associados
ao movimento dos planetas. § Reconhecer o caráter vetorial da velocidade e da aceleração.
Introdução à Física (p. 8 a 29)
Ciências da natureza
Relação entre ciência e tecnologia
A ideia de modelo
O método científico
A Física como construção humana
A importância das medições
Grandezas físicas e medidas
Capítulo 7: Gravitação (p. 208 a 237)
Modelo aristotélico
Modelo ptolomaico
Modelo copernicano
Galileu e a defesa do modelo copernicano
Leis do movimento planetário (Kepler)
Capítulo 1: Movimento uniforme (p. 32 a 52)
O movimento depende do referencial
Posição do corpo, movimento e repouso
Trajetória / Espaço / Deslocamento e distância percorrida
Velocidade escalar média / Velocidade escalar instantânea
Cinemática vetorial
Composição de movimentos
Movimento uniforme
Capítulo 2: Movimento uniformemente variado (p. 53 a 72)
Movimentos com velocidade variável
Aceleração
Lançamento oblíquo
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Proposta Curricular do Estado do Rio de Janeiro ∙ Coleção Ser Protagonista
ProPoStA CurriCulAr do EStAdo do rio dE JAnEiro ColEção SEr ProtAgoniStA2o
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Forças § Compreender o conhecimento científico como resultado de uma
construção humana, inserido em um processo histórico e social. § Reconhecer a importância da Física Newtoniana e sua influência
sobre o pensamento ocidental, tendo sido considerada a doutrina científica do Iluminismo.
§ Reconhecer, utilizar, interpretar e propor modelos explicativos para fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos.
§ Reconhecer o modelo das quatro forças fundamentais da natureza: força gravitacional, força eletromagnética, força nuclear forte e força nuclear fraca.
§ Compreender as interações gravitacionais, identificando a força gravitacional e o campo gravitacional para explicar aspectos do movimento de planetas, cometas, satélites e naves espaciais.
§ Perceber a relação entre causa, movimento e transformação de estado e as leis que regem o movimento.
§ Caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de partículas, substâncias, objetos ou corpos celestes.
§ Compreender fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos, identificando e relacionando as grandezas envolvidas.
§ Perceber a relação algébrica de proporcionalidade direta com o produto das massas e inversa com o quadrado da distância da Lei da Gravitação Universal de Newton.
§ Reconhecer a diferença entre massa e peso e suas unidades de medida.
§ Compreender o conceito de inércia. § Compreender que a ação da resultante das forças altera o estado
de movimento de um corpo. § Compreender o princípio da ação e reação.
Conteúdo trabalhado no volume 3 da coleçãoCapítulo 9: A Física do “muito pequeno” (p. 240 a 269)
A Física das partículas elementares
Capítulo 7: Gravitação (p. 208 a 237)
Lei da gravitação universal (Newton)
Relação entre g e G
Variação de g com a altitude
Movimento dos satélites artificiais
Velocidade orbital / Velocidade de escape
Texto: A Terra sem a Lua
Capítulo 4: Forças e leis de Newton (p. 102 a 148)
Força como interação
A inércia e a primeira lei de Newton
O princípio fundamental da dinâmica e a segunda lei de Newton
O princípio da ação e reação e a terceira lei de Newton
Forças no movimento circular
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Relatividade restrita e geral § Compreender o conhecimento científico como resultado de uma
construção humana, inserido em um processo histórico e social. § Compreender que a Teoria da Relatividade constitui um novo
modelo explicativo para o Universo e uma nova visão de mundo. § Reconhecer, utilizar, interpretar e propor modelos explicativos
para fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos. § Reconhecer os modelos atuais do Universo (evolução estelar,
buracos negros, espaço curvo e big bang). § Compreender que o tempo e o espaço são relativos devido à
invariância da velocidade da luz. § Reconhecer tecido espaço-tempo sendo o tempo a quarta
dimensão. § Construir o conceito de energia. § Identificar a relação entre massa e energia na relação E = m ? c².
Conteúdo trabalhado no volume 3 da coleçãoCapítulo 10: A Física do “muito grande” (p. 270 a 287)
Teoria da relatividade / Contexto histórico e científico
Teoria da relatividade especial de Einstein
Primeiro e segundo postulados
Teoria da relatividade geral de Einstein
Modelo padrão do universo
Quanto à geometria e à estrutura do Universo
A expansão do Universo
O big bang
4o b
imes
tre
Impulso, momento linear e conservação do momento § Compreender fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos,
identificando e relacionando as grandezas envolvidas. § Reconhecer as causas da variação de movimentos, associando
as intensidades das forças ao tempo de duração das interações para identificar, por exemplo, que na colisão de um automóvel o cinto de segurança e o airbag aumentam o tempo de duração da colisão para diminuir a força de impacto sobre o motorista.
§ Identificar regularidades, invariantes e transformações. § Utilizar a conservação do momento linear e a identificação de
forças para fazer análises, previsões e avaliações de situações cotidianas que envolvem os movimentos.
§ Reconhecer a conservação do momento linear e, por meio dela, as condições impostas aos movimentos.
Capítulo 5: Impulso e colisões (p. 149 a 169)
Quantidade de movimento
Princípio da conservação da quantidade de movimento
Outro enunciado da segunda lei de Newton
Teorema do impulso
Exemplos de situações que evidenciam o conceito de impulso: cinto de segurança, sistemas de proteção para colisões, “crash tests”
Colisões
Colisões frontais ou unidimensionais
Coeficiente de restituição
Colisões bidimensionais
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Máquinas térmicas § Compreender o conhecimento científico e o tecnológico como
resultados de uma construção humana, inseridos em um processo histórico e social.
§ Compreender que o surgimento das primeiras máquinas térmicas na Inglaterra no século XVIII, as máquinas a vapor, está diretamente relacionado com a Primeira Revolução Industrial.
§ Compreender que o surgimento das máquinas térmicas provocou profundas mudanças na sociedade da época, seja nas relações entre patrões e empregados, seja revolucionando os transportes.
§ Reconhecer, utilizar, interpretar e propor modelos explicativos para fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos.
§ Compreender a diferença entre temperatura e calor a partir do modelo atomista da matéria.
§ Relacionar o modelo atomista da matéria com os conceitos de calor, temperatura e energia interna.
§ Compreender fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos, identificando e relacionando as grandezas envolvidas.
§ Compreender os conceitos de trabalho e potência a partir de uma máquina térmica.
§ Compreender a relação entre variação de energia térmica e temperatura para avaliar mudanças na temperatura e/ou mudanças de estado da matéria, em fenômenos naturais ou processos tecnológicos.
Capítulo 1: Temperatura e calor (p. 10 a 29)
Conceitos básicos: temperatura e calor / Energia interna
Medidas de temperatura
Escalas termométricas e conversões
Processos de transferência de calor
Capítulo 2: Transferência de calor (p. 30 a 65)
Variação de temperatura
Mudança de estado físico
Dilatação e contração térmica
Capítulo 3: Estudo dos gases (p. 72 a 94)
O que é um gás
Transformações termodinâmicas
Equação de estado dos gases ideais
Modelo molecular de um gás
Capítulo 4: Leis da termodinâmica (p. 95 a 124)
A termodinâmica e a Revolução Industrial
A primeira lei da termodinâmica
A segunda lei da termodinâmica
O ciclo de Carnot
Entropia
Máquinas térmicas
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Física 2
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Termodinâmica § Reconhecer, utilizar, interpretar e propor modelos explicativos
para fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos. § Reconhecer que trabalho e calor são diferentes formas de
transferência de energia. § Reconhecer os processos de transmissão de calor e sua
importância para compreender fenômenos ambientais. § Compreender fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos,
identificando e relacionando as grandezas envolvidas. § Identificar a participação do calor e os processos envolvidos no
funcionamento de máquinas térmicas de uso doméstico ou para outros fins, tais como geladeiras, motores de carro, etc., visando sua utilização adequada.
§ Identificar o calor como forma de dissipação de energia e a irreversibilidade de certas transformações para avaliar o significado da eficiência em máquinas térmicas.
§ Compreender a degradação da energia evidenciada em todos os processos de troca energética.
§ Identificar regularidades, invariantes e transformações. § Compreender a conservação de energia nos processos
termodinâmicos.
Capítulo 4: Leis da termodinâmica (p. 95 a 124)
A termodinâmica e a Revolução Industrial
Trabalho e calor trocados entre um gás e o meio
Energia interna de um gás ideal
A primeira lei da termodinâmica
Transformações termodinâmicas em gases e a primeira lei
A segunda lei da termodinâmica
A segunda lei e os processos espontâneos
Cálculo de rendimento de uma máquina térmica
O ciclo de Carnot
Irreversibilidade das transformações térmicas
Entropia
Máquinas térmicas
Turbina a vapor
Motores a combustão
Máquinas refrigeradoras
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Usinas termelétricas e hidrelétricas – Energia térmica e mecânica – Conservação e transformação de energia § Compreender fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos,
identificando e relacionando as grandezas envolvidas. § Compreender o funcionamento de usinas termelétricas e
hidrelétricas, destacando suas capacidades de geração de energia, os processos de produção e seus impactos locais, tanto sociais como ambientais.
§ Identificar etapas em processos de obtenção, transformação, utilização ou reciclagem de recursos naturais, energéticos ou de matérias-primas, considerando os processos físicos envolvidos neles.
§ Compreender as diferentes manifestações da energia mecânica na natureza.
§ Identificar transformações de energia e a conservação que dá sentido a essas transformações, quantificando-as quando necessário. Identificar também formas de dissipação de energia e as limitações quanto aos tipos de transformações possíveis, impostas pela existência, na natureza, de processos irreversíveis.
§ Analisar, argumentar e posicionar-se criticamente em relação a temas de ciência, tecnologia e sociedade.
§ Avaliar as vantagens e desvantagens dos usos das energias hidrelétricas e termelétricas, dimensionando a eficiência dos processos e custos de operação envolvidos.
§ Compreender que a construção de uma usina envolve conhecimentos sobre recursos naturais, opções de geração e transformação de energia, além dos impactos sociais causados pela sua instalação em uma região.
Conteúdo trabalhado no volume 1 da coleçãoCapítulo 6: Energia e trabalho (p. 170 a 207)
Energia e trabalho
Trabalho de uma força
Energia cinética
Energia potencial e forças conservativas
Energia mecânica
Potência e rendimento
Conteúdo trabalhado no volume 3 da coleçãoCapítulo 8: Produção e consumo de energia elétrica (p. 201 a 225)
O que é energia
Usinas geradoras de eletricidade
Usinas hidrelétricas
Usinas termelétricas
Usinas eólicas
O caminho da energia: das usinas às residências
A eletricidade chega às residências
O problema da escassez mundial de energia
Energias renováveis e energias não renováveis
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Energia nuclear – Usinas nucleares – Reações nucleares § Compreender fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos,
identificando e relacionando as grandezas envolvidas. § Conhecer a natureza das interações e a dimensão da energia
envolvida nas transformações nucleares para explicar seu uso em, por exemplo, usinas nucleares, indústria, agricultura ou medicina.
§ Compreender que a energia nuclear pode ser obtida por processos de fissão e fusão nuclear.
§ Compreender as transformações nucleares que dão origem à radioatividade para reconhecer sua presença na natureza e em sistemas tecnológicos.
§ Compreender que o Sol é a fonte primária da maioria das formas de energia de que dispomos.
§ Identificar que a energia solar é de origem nuclear. § Analisar, argumentar e posicionar-se criticamente em relação a
temas de ciência, tecnologia e sociedade. § Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de
energia em ambientes específicos, considerando implicações éticas, ambientais, sociais e/ou econômicas.
§ Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e/ou destino dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais, produtivos ou sociais.
Conteúdo trabalhado no volume 3 da coleçãoCapítulo 9: A Física do “muito pequeno” (p. 240 a 269)
Física nuclear / A descoberta da radioatividade
Decaimento radioativo
Alteração do núcleo atômico
Fissão e fusão nuclear
Efeitos biológicos da radiação ionizante
Aplicações tecnológicas
Conteúdo trabalhado no volume 3 da coleçãoCapítulo 10: A Física do “muito grande” (p. 270 a 287)
O combustível estelar
As gigantes vermelhas
O destino das estrelas
Estágios finais das estrelas
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Motor e gerador elétrico – Tensão, corrente e resistência elétrica – Associação de resistores – Potência e consumo de energia elétrica § Reconhecer, utilizar, interpretar e propor modelos explicativos
para fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos. § Compreender o funcionamento de diferentes geradores e motores
elétricos para explicar a produção de energia elétrica. E utilizar esses elementos na discussão dos problemas associados desde a transmissão de energia até sua utilização residencial.
§ Compreender eletricidade como uma forma de energia. § Identificar fenômenos e grandezas elétricas, estabelecer
relações, identificar regularidades, invariantes e transformações. § Dimensionar circuitos ou dispositivos elétricos de uso cotidiano. § Compreender os conceitos de corrente, resistência e diferença de
potencial elétrico. § Relacionar grandezas, quantificar, identificar parâmetros
relevantes ao eletromagnetismo. § Consultar, analisar e interpretar textos e símbolos referentes a
representações técnicas. § Relacionar informações para compreender manuais de instalação
elétrica ou utilização de aparelhos ou sistemas tecnológicos de uso comum.
§ Dimensionar o consumo de energia elétrica/residência, sobretudo seus aspectos sociais, econômicos, culturais e ambientais.
Capítulo 1: Carga elétrica (p. 10 a 30)
Carga elétrica: história, modelo atômico e propriedades
Condutores e isolantes
Processos de eletrização
Capítulo 3: Corrente elétrica (p. 54 a 79)
Corrente elétrica e condutividade em metais
Resistência elétrica e a 1a lei de Ohm
Resistividade elétrica e a 2a lei de Ohm
Eletricidade, resistência e choques elétricos
Potência elétrica
Resistência elétrica e efeito Joule
Cálculo de consumo de energia elétrica
Capítulo 4: Circuitos elétricos (p. 80 a 113)
Definição de circuitos elétricos
Associação de resistores
Circuitos residenciais
Geradores
Receptores
Capítulo 6: Campo e força magnética (p. 136 a 166)
Eletroímã
Galvanômetros e motores elétricos
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Magnetismo – Ímã – Magnetismo terrestre – Fluxo – Indução § Reconhecer, utilizar, interpretar e propor modelos explicativos
para fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos. § Compreender fenômenos magnéticos para explicar, por exemplo,
o magnetismo terrestre, o campo magnético de um ímã e a inseparabilidade dos polos magnéticos.
§ Utilizar leis físicas para interpretar processos naturais ou tecnológicos inseridos no contexto do eletromagnetismo.
§ Compreender o conhecimento científico como resultado de uma construção humana, inserido em um processo histórico e social.
§ Dimensionar o impacto da lei da indução eletromagnética como sustentação de uma nova revolução industrial.
§ Compreender a relação entre o avanço do eletromagnetismo e o dos aparelhos eletrônicos.
Capítulo 6: Campo e força magnética (p. 136 a 166)
Magnetismo em ímãs e bússolas
Campo magnético
Força magnética
Capítulo 7: Indução eletromagnética (p. 167 a 200)
A descoberta da indução eletromagnética
Lei de Faraday
Geradores de corrente alternada
Lei de Lenz
Campo elétrico induzido
Campo magnético induzido
As leis de Maxwell
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olho humano – Espectro eletromagnético – ondas mecânicas § Reconhecer, utilizar, interpretar e propor modelos explicativos
para fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos. § Reconhecer o olho humano como um receptor de ondas
eletromagnéticas. § Compreender os fenômenos relacionados à luz como fenômenos
ondulatórios. § Identificar a cor como uma característica das ondas luminosas. § Compreender fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos,
identificando e relacionando as grandezas envolvidas. § Diferenciar a natureza das ondas presentes em nosso cotidiano. § Conhecer as características do espectro eletromagnético,
reconhecendo as diferenças entre os tipos de ondas eletromagnéticas a partir de sua frequência.
§ Compreender as propriedades das ondas e como elas explicam fenômenos presentes em nosso cotidiano.
§ Compreender a importância dos fenômenos ondulatórios na vida moderna sobre vários aspectos, entre eles sua importância para a exploração espacial e para a comunicação.
Conteúdo trabalhado no volume 2 da coleçãoCapítulo 7: Reflexão da luz (p. 198 a 229)
Modelos para a luz
Princípios da propagação da luz
Sombra e penumbra
Reflexão da luz: tipos e leis
Espelhos planos e esféricos
Capítulo 7: Indução eletromagnética (p. 167 a 200)
Ondas eletromagnéticas
O espectro eletromagnético / Ondas de rádio AM e FM
Ondas de TV
Ondas de celulares
Micro-ondas
Ondas de infravermelho
Luz visível
Ultravioleta
Raios X
Raios gama
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Fenômenos ondulatórios – Estudo da natureza da luz – Efeito fotoelétrico § Compreender fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos,
identificando e relacionando as grandezas envolvidas. § Compreender as propriedades das ondas e como elas explicam
fenômenos presentes em nosso cotidiano. § Compreender a importância dos fenômenos ondulatórios na vida
moderna sobre vários aspectos, entre eles sua importância para a exploração espacial e na comunicação.
§ Relacionar benefícios alcançados nas comunicações e na saúde com o desenvolvimento científico e tecnológico alcançado pela Física Ondulatória.
§ Reconhecer, utilizar, interpretar e propor modelos explicativos para fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos.
§ Discutir modelos para a explicação da natureza da luz, vivenciando a ciência como algo dinâmico em sua construção.
Conteúdo trabalhado no volume 2 da coleçãoCapítulo 5: Oscilações e ondas (p. 134 a 165)
Fenômenos ondulatórios
Reflexão de uma onda
Refração de uma onda
Difração de uma onda
Interferência de ondas
Capítulo 7: Indução eletromagnética (p. 167 a 200)
Ondas eletromagnéticas
O espectro eletromagnético / Ondas de rádio AM e FM
Ondas de TV
Ondas de celulares
Micro-ondas
Ondas de infravermelho
Luz visível
Ultravioleta
Raios X
Raios gama
Capítulo 9: A Física do “muito pequeno” (p. 240 a 269)
Física quântica / O trabalho de Planck
O efeito fotoelétrico
A dualidade onda-partícula
O modelo contemporâneo do átomo
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