Física para o Ensino Médio Gravitação, Eletromagnetismo e ... - pucrs

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SUMÁRIO Prefácio ..................................................................................... 6 1. Gravitação ................................................................................ 9 2. Eletrostática ............................................................................ 36 3. Lei de Coulomb ....................................................................... 52 4. Campo elétrico ........................................................................ 66 5. Potencial elétrico ..................................................................... 80 6. Condutor carregado ................................................................ 93 7. Corrente elétrica .................................................................... 103 8. Resistência elétrica ................................................................ 111 9. Circuitos elétricos .................................................................. 124 10. Magnetismo ......................................................................... 150 11. Lei de Lorentz ..................................................................... 169 12. Física Moderna .................................................................. 206 13. Problemas Extras .............................................................. 244 Respostas dos exercícios selecionados ............................. 279 Bibliografia ............................................................................... 281
PREfÁCIO O ensino de jovens é um trabalho fascinante! Somente aqueles que se dedicam à carreira docente têm a satisfação de fazer essa descoberta. E é essa motivação que mantém muitos profissionais atuando na área, mesmo com todas as dificuldades existentes. Lembro-me até hoje de quando iniciei meu trabalho como professor de Ensino Médio. As incertezas, ansiedades e desafios que estavam para ser vencidos. Um dos quais se referia ao material didático a ser oferecido aos alunos. Existem excelentes obras na bibliografia nacional que poderiam ser citadas aqui. Algumas delas são relacionadas ao final do livro. No entanto, tais obras costumam abranger um universo imenso de informações que, muitas vezes, não se adaptam perfeitamente às condições locais dos estudantes. Essa constatação ocorreu-me logo no início das minhas atividades docentes. Sendo assim, iniciei um trabalho de confecção de uma apostila que se adequasse da melhor forma possível aos meus alunos. Com o passar dos anos, essa apostila foi tomando forma até chegar ao texto que ora apresento ao meu caro leitor. Foi um processo de aprimoramento contínuo, em que, a cada ano, eram sanadas as falhas da versão anterior. A maioria dos livros didáticos é escrita por autores do centro do país e são voltados para alunos daquela região. O Sul do país carece de obras didáticas direcionadas para seus estudantes, em especial na área de física. E é com isso em mente que procurei desenvolver esse texto ao longo dos anos como professor de Ensino Médio na cidade de Porto Alegre. Um dos objetivos do Ensino Médio, entre tantos outros, é preparar o aluno para a prova de vestibular que dá acesso ao ensino superior. Nos livros que encontramos no mercado brasileiro, a grande maioria das questões de vestibular empregadas, como exemplos ou a título de exercícios, são provenientes de universidades concentradas na região Sudeste. Poucas são as questões selecionadas do Sul, e muito menos ainda das universidades de menor porte. Desta forma, coletei questões das grandes universidades do estado do Rio Grande do Sul bem como das universidades do interior, que muitas vezes são esquecidas pelos autores. Vale lembrar que várias dessas universidades menores têm excelente qualidade de ensino, inclusive ocupando posições de destaque em classificações emitidas por órgãos federais.
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