Coleção Ser Protagonista

Comparativos
curriculares
Material de
divulgação
dE Edições SM
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SM Física
A coleção Ser Protagonista Física e o
currículo do Estado do Rio de Janeiro
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Apresentação
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
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
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Comparativos Curriculares SM
Física
Ensino médio
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Proposta Curricular do Estado do Rio de Janeiro ∙ Coleção Ser Protagonista
o
1
ano
Proposta Curricular do Estado do Rio de Janeiro
Física 1
coleção Ser Protagonista
Ciências da natureza
Relação entre ciência e tecnologia
A ideia de modelo
Introdução à Física (p. 8 a 29)
O método científico
A Física como construção humana
1o bimestre
A importância das medições
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.
Grandezas físicas e medidas
Modelo aristotélico
Modelo ptolomaico
Capítulo 7: Gravitação (p. 208 a 237)
Modelo copernicano
Galileu e a defesa do modelo copernicano
Leis do movimento planetário (Kepler)
O movimento depende do referencial
Posição do corpo, movimento e repouso
Trajetória / Espaço / Deslocamento e distância
percorrida
Capítulo 1: Movimento uniforme
(p. 32 a 52)
Velocidade escalar média / Velocidade escalar
instantânea
Cinemática vetorial
Composição de movimentos
Movimento uniforme
Movimentos com velocidade variável
Capítulo 2: Movimento uniformemente
variado (p. 53 a 72)
Aceleração
Lançamento oblíquo
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Proposta Curricular do Estado do Rio de Janeiro ∙ Coleção Ser Protagonista
2o bimestre
Proposta Curricular do Estado do Rio de Janeiro
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.
Física 1
coleção Ser Protagonista
Conteúdo trabalhado no
volume 3 da coleção
Capítulo 9: A Física do “muito
pequeno” (p. 240 a 269)
A Física das partículas elementares
Lei da gravitação universal (Newton)
Relação entre g e G
Variação de g com a altitude
Capítulo 7: Gravitação (p. 208 a 237)
Movimento dos satélites artificiais
Velocidade orbital / Velocidade de escape
Texto: A Terra sem a Lua
Força como interação
A inércia e a primeira lei de Newton
Capítulo 4: Forças e leis de Newton
(p. 102 a 148)
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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Física 1
3o bimestre
Proposta Curricular do Estado do Rio de Janeiro
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.
coleção Ser Protagonista
Teoria da relatividade / Contexto histórico e científico
Teoria da relatividade especial de Einstein
Primeiro e segundo postulados
Conteúdo trabalhado no volume 3
da coleção
Capítulo 10: A Física do “muito grande”
(p. 270 a 287)
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 bimestre
Quantidade de movimento
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.
Princípio da conservação da quantidade de movimento
Outro enunciado da segunda lei de Newton
Teorema do impulso
Capítulo 5: Impulso e colisões
(p. 149 a 169)
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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Proposta Curricular do Estado do Rio de Janeiro ∙ Coleção Ser Protagonista
1o bimestre
o
2
ano
Proposta Curricular do Estado do Rio de Janeiro
Física 2
coleção Ser Protagonista
Conceitos básicos: temperatura e calor / Energia interna
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)
Medidas de temperatura
Escalas termométricas e conversões
Processos de transferência de calor
Variação de temperatura
Capítulo 2: Transferência de calor
(p. 30 a 65)
Mudança de estado físico
Dilatação e contração térmica
O que é um gás
Capítulo 3: Estudo dos gases
(p. 72 a 94)
Transformações termodinâmicas
Equação de estado dos gases ideais
Modelo molecular de um gás
A termodinâmica e a Revolução Industrial
A primeira lei da termodinâmica
Capítulo 4: Leis da termodinâmica
(p. 95 a 124)
A segunda lei da termodinâmica
O ciclo de Carnot
Entropia
Máquinas térmicas
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Física 2
Proposta Curricular do Estado do Rio de Janeiro
coleção Ser Protagonista
A termodinâmica e a Revolução Industrial
2o bimestre
Trabalho e calor trocados entre um gás e o meio
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.
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
Capítulo 4: Leis da termodinâmica
(p. 95 a 124)
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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Proposta Curricular do Estado do Rio de Janeiro ∙ Coleção Ser Protagonista
3o bimestre
Proposta Curricular do Estado do Rio de Janeiro
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.
Física 2
coleção Ser Protagonista
Energia e trabalho
Trabalho de uma força
Conteúdo trabalhado no volume 1
da coleção
Capítulo 6: Energia e trabalho
(p. 170 a 207)
Energia cinética
Energia potencial e forças conservativas
Energia mecânica
Potência e rendimento
O que é energia
Usinas geradoras de eletricidade
Usinas hidrelétricas
Conteúdo trabalhado no volume 3
da coleção
Capítulo 8: Produção e consumo de
energia elétrica (p. 201 a 225)
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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Física 2
4o bimestre
Proposta Curricular do Estado do Rio de Janeiro
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.
coleção Ser Protagonista
Física nuclear / A descoberta da radioatividade
Decaimento radioativo
Conteúdo trabalhado no volume 3
da coleção
Capítulo 9: A Física do “muito
pequeno” (p. 240 a 269)
Alteração do núcleo atômico
Fissão e fusão nuclear
Efeitos biológicos da radiação ionizante
Aplicações tecnológicas
O combustível estelar
Conteúdo trabalhado no volume 3
da coleção
Capítulo 10: A Física do “muito grande”
(p. 270 a 287)
As gigantes vermelhas
O destino das estrelas
Estágios finais das estrelas
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o
3
ano
Proposta Curricular do Estado do Rio de Janeiro
coleção Ser Protagonista
Carga elétrica: história, modelo atômico e propriedades
Capítulo 1: Carga elétrica (p. 10 a 30)
1o bimestre
Física 3
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.
Condutores e isolantes
Processos de eletrização
Corrente elétrica e condutividade em metais
Resistência elétrica e a 1a lei de Ohm
Resistividade elétrica e a 2a lei de Ohm
Capítulo 3: Corrente elétrica
(p. 54 a 79)
Eletricidade, resistência e choques elétricos
Potência elétrica
Resistência elétrica e efeito Joule
Cálculo de consumo de energia elétrica
Definição de circuitos elétricos
Associação de resistores
Capítulo 4: Circuitos elétricos
(p. 80 a 113)
Circuitos residenciais
Geradores
Receptores
Capítulo 6: Campo e força magnética
(p. 136 a 166)
Eletroímã
Galvanômetros e motores elétricos
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Física 3
Proposta Curricular do Estado do Rio de Janeiro
coleção Ser Protagonista
2o bimestre
Magnetismo em ímãs e bússolas
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)
Campo magnético
Força magnética
A descoberta da indução eletromagnética
Lei de Faraday
Geradores de corrente alternada
Capítulo 7: Indução eletromagnética
(p. 167 a 200)
Lei de Lenz
Campo elétrico induzido
Campo magnético induzido
As leis de Maxwell
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Proposta Curricular do Estado do Rio de Janeiro
Física 3
coleção Ser Protagonista
3o bimestre
Modelos para a luz
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 coleção
Capítulo 7: Reflexão da luz
(p. 198 a 229)
Princípios da propagação da luz
Sombra e penumbra
Reflexão da luz: tipos e leis
Espelhos planos e esféricos
Ondas eletromagnéticas
O espectro eletromagnético / Ondas de rádio AM e FM
Ondas de TV
Ondas de celulares
Capítulo 7: Indução eletromagnética
(p. 167 a 200)
Micro-ondas
Ondas de infravermelho
Luz visível
Ultravioleta
Raios X
Raios gama
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Física 3
Proposta Curricular do Estado do Rio de Janeiro
coleção Ser Protagonista
Fenômenos ondulatórios
Conteúdo trabalhado no volume 2
da coleção
Capítulo 5: Oscilações e ondas
(p. 134 a 165)
Reflexão de uma onda
Refração de uma onda
Difração de uma onda
4o bimestre
Interferência de ondas
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.
Ondas eletromagnéticas
O espectro eletromagnético / Ondas de rádio AM e FM
Ondas de TV
Ondas de celulares
Capítulo 7: Indução eletromagnética
(p. 167 a 200)
Micro-ondas
Ondas de infravermelho
Luz visível
Ultravioleta
Raios X
Raios gama
Física quântica / O trabalho de Planck
Capítulo 9: A Física do “muito
pequeno” (p. 240 a 269)
O efeito fotoelétrico
A dualidade onda-partícula
O modelo contemporâneo do átomo
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Edições SM Ltda.
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