Cincias

Aluno

CCaaddeerrnnoo ddee AAttiivviiddaaddeess

PPeeddaaggggiiccaass ddee

AApprreennddiizzaaggeemm

AAuuttoorrrreegguullaaddaa -- 0011 99 aannoo || 11 BBiimmeessttrree

Disciplina Curso Bimestre Srie

Cincias Ensino Fundamental 1 9ano

Habilidades Associadas

1. Pesquisar evidncias sobre processos de conservao, transformao e dissipao de energia em situaes cotidianas.

2. Selecionar e utilizar instrumentos de medio e de clculo (utilizando escalas) para coleta de dados acerca de duas situaes cotidianas, que envolvam, de alguma forma, os trs processos.

3. Representar dados (utilizando grficos e tabelas), fazer estimativas e interpretar resultados, elaborando modelos explicativos para a ocorrncia dos trs processos.

2

A Secretaria de Estado de Educao elaborou o presente material com o intuito de estimular o

envolvimento do estudante com situaes concretas e contextualizadas de pesquisa, aprendizagem

colaborativa e construes coletivas entre os prprios estudantes e respectivos tutores docentes

preparados para incentivar o desenvolvimento da autonomia do alunado.

A proposta de desenvolver atividades pedaggicas de aprendizagem autorregulada mais uma

estratgia para se contribuir para a formao de cidados do sculo XXI, capazes de explorar suas

competncias cognitivas e no cognitivas. Assim, estimula-se a busca do conhecimento de forma

autnoma, por meio dos diversos recursos bibliogrficos e tecnolgicos, de modo a encontrar solues

para desafios da contemporaneidade, na vida pessoal e profissional.

Estas atividades pedaggicas autorreguladas propiciam aos alunos o desenvolvimento das

habilidades e competncias nucleares previstas no currculo mnimo, por meio de atividades

roteirizadas. Nesse contexto, o tutor ser visto enquanto um mediador, um auxiliar. A aprendizagem

efetivada na medida em que cada aluno autorregula sua aprendizagem.

Destarte, as atividades pedaggicas pautadas no princpio da autorregulao objetivam,

tambm, equipar os alunos, ajud-los a desenvolver o seu conjunto de ferramentas mentais, ajudando-o

a tomar conscincia dos processos e procedimentos de aprendizagem que ele pode colocar em prtica.

Ao desenvolver as suas capacidades de auto-observao e autoanlise, ele passa a ter maior

domnio daquilo que faz. Desse modo, partindo do que o aluno j domina, ser possvel contribuir para

o desenvolvimento de suas potencialidades originais e, assim, dominar plenamente todas as

ferramentas da autorregulao.

Por meio desse processo de aprendizagem pautada no princpio da autorregulao, contribui-se

para o desenvolvimento de habilidades e competncias fundamentais para o aprender-a-aprender, o

aprender-a-conhecer, o aprender-a-fazer, o aprender-a-conviver e o aprender-a-ser.

A elaborao destas atividades foi conduzida pela Diretoria de Articulao Curricular, da

Superintendncia Pedaggica desta SEEDUC, em conjunto com uma equipe de professores da rede

estadual. Este documento encontra-se disponvel em nosso site www.conexaoprofessor.rj.gov.br, a fim

de que os professores de nossa rede tambm possam utiliz-lo como contribuio e complementao s

suas aulas.

Estamos disposio atravs do e-mail curriculominimo@educacao.rj.gov.br para quaisquer

esclarecimentos necessrios e crticas construtivas que contribuam com a elaborao deste material.

Secretaria de Estado de Educao

Apresentao

3

Caro aluno,

Neste caderno, voc encontrar atividades diretamente relacionadas a algumas

habilidades e competncias do 1 Bimestre do Currculo Mnimo de Cincias do 90 Ano

do Ensino Fundamental. Estas atividades correspondem aos estudos durante o perodo

de um ms.

A nossa proposta que voc desenvolva estas Atividades de forma autnoma,

com a possvel ajuda de um professor, que mediar as trocas de conhecimentos,

reflexes, dvidas e questionamentos que venham a surgir no percurso. Mas voc

tambm conseguir realizar as atividades sozinho. Portanto, no se preocupe! Esta

uma tima oportunidade para voc desenvolver a disciplina e independncia

indispensveis ao sucesso na vida pessoal e profissional no mundo atual.

Neste Caderno de Atividades, vocs aprendero as principais informaes sobre

origem da vida, evoluo dos seres vivos e descobertas cientficas.

Este documento apresenta 06 (seis) Aulas. As aulas so compostas por um texto

com explicao simples, para que voc seja capaz de compreender as principais ideias

relacionadas s habilidades e competncias principais do bimestre em questo, e

atividades respectivas. Leia o texto e, em seguida, resolva as Atividades propostas. As

Atividades so referentes a dois tempos de aulas. Para reforar a aprendizagem,

prope-se, ainda, uma pesquisa e uma avaliao sobre o assunto.

Um abrao e bom trabalho!

Equipe de Elaborao

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Sumrio

Introduo...............................................................................................

03

Aula 01: Analisando, predizendo e construindo explicaes...................

Aula 02: A Energia no se destri, nem se cria.......................................

Aula 03: Pesquisando evidncias da Conservao, Transformao e

Dissipao de energia.............................................................................

Aula 04: Aprendendo a medir Energia ...................................................

Aula 05: A Energia no Rio de Janeiro: Fazendo estimativas e interpretando

resultados................................................................................................

Aula 06: A Energia atravs dos grficos .................................................

Avaliao .................................................................................................

Pesquisa...................................................................................................

Referncias ..............................................................................................

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Ol caro aluno. Comearemos essa aula refletindo sobre a imagem abaixo, de

uma senhora vidente que consulta sua bola de cristal na busca de respostas para a vida

dela ou de outras pessoas.

Imagem 1 Uma senhora vidente com sua bola de cristal. Fonte: http://tinyurl.com/kfbb37d

Muitas pessoas que se dizem videntes, conseguem prever coisas que ainda no

aconteceram. Isso quer dizer que elas predizem o amanh, ou seja, dizem o que vai

ocorrer em um momento que ainda no aconteceu. Predizer, ou realizar uma

predio, portanto, significa dizer antecipadamente uma coisa.

Agora, vamos mudar um pouco o exemplo. Vamos imaginar que voc more

apenas com sua me. Ela trabalha o dia inteiro e chega sempre tarde e bastante

cansada. Voc apenas estuda pela manh e depois vai para casa. Digamos que voc

tenha o hbito de chegar em casa e sair logo ligando as luzes, deixando a geladeira

aberta, tomando banho quente por mais de uma hora, ligando a TV sem assisti-la etc.

Sua me, ao chegar do trabalho, percebe que voc est fazendo isso tudo sem controle

de gastos e fica furiosa, tendo uma vontade enorme de te dar uma bela surra. Ela

Aula 1: Analisando, predizendo e construindo explicaes

6

prediz que a conta de energia eltrica vir muito cara e que voc ser o grande

culpado por isso, j que ela costuma reduzir bastante o seu consumo.

Imagem 2 Sua me furiosa com o seu gasto de energia. http://tinyurl.com/kgotocj

Ento pergunto voc: Qual a diferena entre esses dois tipos de predio, a

da vidente e a de sua me? Voc saberia dizer?

Ento vamos pensar juntos. A predio da vidente no depende de uma

anlise prvia da situao para poder explicar o que provavelmente acontecer. De

forma diferente, a predio de sua me se baseia em fatos reais, que so observveis

aos olhos de todos, pois resulta de uma pequena anlise da situao ao seu redor. Ou

seja, a predio de sua me gera uma resposta convincente. Portanto, sua me

observa, analisa e d uma explicao lgica, predizendo o que provavelmente vai

acontecer com a prxima conta de energia de sua casa. Ou seja, voc est ferrado!

Temos ento trs aes muito importantes a conhecer e que nos permitem dar

uma explicao para algo que acontece: A observao, a anlise e a predio.

OBSERVAO

De forma geral, toda explicao construda a partir da interao dessas

situaes. Ao chegar em casa, sua me observa que voc deixou os aparelhos ligados,

OBSERVAO ANLISE PREDIO

7

identificando o que ocorre. Depois ela analisa cada observao e diz o que vai

acontecer, de forma coerente (ou seja, fazendo sentido), construindo uma explicao

para tudo o que acontece. Assim, ela conseguiu um modelo explicativo para justificar o

aumento da conta de energia que vinha acontecendo h alguns meses e que voc, sem

dvida, foi o grande responsvel.

Certamente isso no pode continuar assim, no mesmo? At porque sua me

trabalha bastante e no pode arcar com suas despesas impensadas. Coloque-se no

lugar dela: Trabalhar o dia inteiro para pagar um gasto desnecessrio de energia,

enquanto esse dinheiro que servir para pagar a conta de energia poderia ser

direcionado para outras despesas, como alimentao ou at uma roupa nova para

voc ou sua me. Bom, mas depois da fria de sua me, acredito que voc mesmo j

se deu conta de que pisou na bola. Acho que a partir de hoje ser voc quem vai

observar, analisar e predizer que a conta de energia dos prximos meses ter um valor

bem menor.

1. Preste ateno nas seguintes aes:

Atividade 1

CHEGAR EM CASA E

VER VRIOS

APARELHO LIGADOS

AFIRMAR QUE A

CONTA DE

ENERGIA SER

ALTA

SUPOR QUE AS

CONTAS SO ALTAS,

POIS GASTA-SE

MUITA ENERGIA

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Qual dessas aes configura o que chamamos de predio? Por que voc escolheu

essa opo?

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

2. Pense na sua jornada diria: o que voc faz? Que horas acorda? Que horas vai

escola? Que horas retorna dela? Que horas voc almoa? Que horas faz os exerccios

escolares? Que horas dorme? Etc. Com base nisso, analise uma ao dessas (ou outra

que voc preferir), descrevendo o horrio que costuma realiz-la, quantas vezes por dia

voc a realiza e o nvel de energia que o seu corpo consome com essa atividade (pouco,

razovel ou muito) e o nvel de energia eltrica utilizada (caso ela seja usada). Mos a

obra! Seja sincero na resposta. Isso vai ajudar voc a se conhecer mais.

3. Pense na sua Escola e nas atividades que gastam energia eltrica dentro dela.

Selecione duas delas e as analise cautelosamente (ou seja, com muita ateno). Depois,

escreva uma carta a um dos diretores de sua escola propondo duas aes VIVEIS para

reduzir ou acabar com esse possvel consumo desnecessrio de energia, predizendo o

que pode acontecer se esse gasto continue. Busque corrigir os erros de ortografia e

Horrio de realizao: __________________________________________________

Frequncia: _________ vezes ao dia.

Nvel de energia corprea consumida: _____________________________________

Nvel de energia eltrica consumida: ______________________________________

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colocar as acentuaes e pontuaes adequadas, afinal, voc est escrevendo uma carta

para uma autoridade. Seja cordial e claro na escrita.

Senhor Diretor,

Venho por meio desta carta...

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

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________________________________________________________________________

Discutir energia no uma tarefa nada fcil. Se existisse uma forma nica de

energia na natureza isso seria um pouco mais fcil. Tudo o que fazemos no nosso dia a

dia envolve, de alguma forma, energia. Existem diferentes fontes de energia no

Aula 2: A Energia no se destri, nem se cria

10

planeta e at fora dele. Temos o Sol, como fonte energtica de luz e calor, temos a

gua que passa nas turbinas de uma hidreltrica e atravs de seu movimento acaba

gerando uma potncia enorme de energia para o consumo humano, temos a energia

trmica produzida pela queima de combustveis, temos a energia contida nos

alimentos, que nos permitem nutrir nossas clulas e mant-las vivas etc. Temos

energia para dar e vender.

Imagem 1 Diferentes formas e fontes de energia: solar, hidreltrica, gerada pelo vento, pela queima

de combustveis etc. Fonte: http://tinyurl.com/k5b4unj

Em diferentes campos da cincia lidamos com a energia. Os bilogos, os

qumicos, os fsicos, os engenheiros, diferentes profisses estudam um pouco sobre

energia. graas ao estudo e controle das diferentes formas e fontes de energia, que

muitas descobertas tm sido realizadas. A energia um conceito de vasta aplicao

em diferentes cincias. A energia pode adotar diversas formas, podendo transformar-

se em outra forma, embora no se crie nem se destrua, logo podemos dizer, de fato,

que a Energia se conserva na Natureza. A esse princpio cientfico chamamos de Lei ou

Princpio da Conservao da energia.

Segundo o Princpio da Conservao da Energia...

Na natureza, a Energia no pode ser criada e nem

destruda, podendo, no entanto, ser transformada

em outra.

11

No esquema abaixo, voc pode notar, por exemplo, que quando uma planta

realiza fotossntese, ela aproveita a energia luminosa do Sol e de algumas molculas

dentro de suas clulas, para gerar outras molculas que serviro de nutrientes para os

seres vivos. Elas produzem vrias molculas de glicose (um tipo de acar muito

importante para a alimentao dos seres). Quando um herbvoro (animal que se

alimenta de plantas) a consume, ele utilizar essa energia acumulada nessas molculas

para gerar energia em sua prpria clula que ser usada em seus msculos para se

locomover. Ou seja, parte da energia luminosa que penetra no planeta convertida

em energia qumica (glicose), que, por sua vez, convertida em energia mecnica

(energia gerada com o movimento).

Imagem 2 Converso de energia luminosa em Energia qumica acumuladas em diferentes molculas

de glicose. Fonte: http://tinyurl.com/lt9gcyo

Outro exemplo de transformao energtica ocorre nas usinas hidreltricas,

como voc pode ver abaixo. A gua que se encontra represada armazena energia

potencial. Ao abrir as compotas da usina, a energia potencial da gua vai sendo

convertida em energia cintica medida que ela vai escoando pelos dutos. Ao entrar

em contato com as turbinas, as mesmas comeam a girar (se movimentando cada vez

12

mais) dando origem fora eletromotriz induzida. De forma mais simples, isso quer

dizer que ocorre converso da energia cintica (energia vinda do movimento das

partculas) das turbinas em energia eltrica, pois em razo da FEM (fora eletromotriz)

ser gerada uma corrente eltrica entre dois pontos, que armazenada para ser

transmitida para vrias regies do pas.

Imagem 3 Interior de uma Usina hidreltrica. Fonte: http://tinyurl.com/yhaw5rs

1. Lucas um aluno de uma Escola estadual do interior do Rio de Janeiro. Ele ganhou

um celular novo de seus pais faz pouco tempo. Embora eles o tenham proibido de

levar o aparelho para a Escola (para no atrapalhar as aulas),ele insiste em

desobedecer e o leva escondido. Embora ele deixe sempre o aparelho no vibrador, vira

e mexe o aparelho vibra e o som do recebimento de uma mensagem produz um som

que pode incomodar um professor concentrado no momento de suas explicaes. Ele

recebe tantas mensagens que, no final do dia, a energia acumulada no aparelho est

Atividade 2

13

muito baixa e ele deve carregar sua bateria para que o aparelho funcione no dia

seguinte.

Com base nessa situao, pense, analise e responda:

A) Voc acha que a postura de Lucas adequada? Que conselho voc daria a ele

em relao ao uso de seu aparelho nas aulas?

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

B) Para o aparelho vibrar, ele necessita ter energia acumulada em sua bateria. Se

voc analisar bem, perceber o Princpio da Conservao da Energia. Diga quais

energias so convertidas em quais, neste exemplo:

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

________________________________________________________________

2. Em relao Fotossntese realizada pelos seres clorofilados, temos um claro

exemplo de Transformao de energia:

(A) luminosa em mecnica

(B) mecnica em qumica

(C) qumica em luminosa

(D) luminosa em qumica

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3. Na aula vimos que gua que se encontra represada, armazena energia potencial. Ao

abrir as compotas da usina, a energia potencial da gua vai sendo convertida em outro

tipo de energia medida que ela escoa pelos dutos. Essa energia em que a energia

potencial se converte, conhecida como:

(A) eletromotriz

(B) cintica

(C) luminosa

(D) trmica

Como vimos na aula anterior, uma grande premissa cientfica diz que a Energia

no pode ser destruda e nem criada, sendo apenas transformada. A energia sempre se

conserva em seu estado mais fundamental, mas tambm pode ser dissipada. Portanto,

trs fenmenos naturais esto interligados: Transformao, Conservao e Dissipao

energtica. E acredite! Eles esto mais prximos de voc do que voc pensa.

Se procurarmos evidncias no nosso dia a dia, encontraremos vrias de que

estes fenmenos esto acontecendo ao nosso lado e conosco sem nos dar conta.

Antes, interessante conhecermos o significado de cada um desses fenmenos fsicos.

Para isso, acompanhe a situao abaixo. Suponhamos que voc precise unir dois

pedaos de madeira com um prego:

Aula 3: Pesquisando evidncias da Conservao, Transformao e Dissipao de energia

15

Imagem 1 Uma pessoa martelando um prego na madeira

Fonte: http://tinyurl.com/mfoaar4

Inicialmente o martelo se encontra parado, no mesmo? Pois , mas ele no

est livre de energia. Cada molcula e tomo que forma o martelo tem sua quantidade

de energia, mesmo em repouso. Quando voc segura firme e o levanta, ao descer, ele

adquire velocidade. Essa velocidade faz com que o martelo apresente mais energia

disponvel do que ele tinha antes. Tanto que, ao tocar a madeira, ela permite que o

prego afunde nela, o que indica que a quantidade de energia alta. Para finalizar o

exemplo, medida que voc bate no prego, se houver um outro prego ou instrumento

pequeno ao lado da madeira no cho, muito provvel que ele se mexa um pouco,

sendo um pouquinho empurrado, como se estivesse vibrando a cada golpe que voc

d na madeira.

No sei se voc percebeu, mas nesse exemplo, temos acontecendo os trs

fenmenos que ocorrem com a Energia: sua Conservao, sua Transformao e sua

Dissipao. Perceba que inicialmente, como dissemos, o martelo estava parado, mas

havia em suas molculas uma certa quantidade de energia. A essa energia contida no

corpo em repouso, os fsicos chamam de energia potencial. Ela se conserva no

16

martelo. Esse fenmeno nos revela que a Energia Conservada na matria, se

tratando de um caso de Conservao de Energia.

No entanto, ao adquirir mais movimento, a velocidade permite um estado de

agitao maior dessas molculas que transformam parte da Energia potencial do

martelo em Energia Cintica. Portanto, o que ocorre nessa etapa a Transformao de

uma forma de energia em outra (potencial para cintica). Se voc reler a aula anterior,

ver que fenmeno parecido acontece com as molculas de gua que passam na

turbina da usina hidreltrica. A energia potencial das molculas de gua so

convertidas em cintica. Voc lembra disso?

Por fim, quando esse martelo cheio de energia cintica toca o prego na

madeira, ele penetra nela aos poucos. Isso acontece porque a ponta do martelo (parte

de metal) cheia de energia aplica uma fora sobre a superfcie do prego (a cabea do

prego), capaz de empurr-la cada vez mais. O curioso que essa energia no vai

apenas para o prego. A maior parte dela vai diretamente em cima do prego, mas parte

dela passa para a madeira, que passa para o solo e que se propaga para os outros

objetos prximos, dando a impresso que eles vibram. Nesse caso, dizemos que a

Energia foi Dissipada para diferentes meios (prego, madeira, solo, objetos ao redor),

caracterizando o que os fsicos chamam de Dissipao de Energia.

E agora? Voc consegue perceber que a Conservao, a Transformao e a

Dissipao de Energia esto muito mais prximas de voc?

1. A maior montanha-russa do mundo a Kingda Ka, localizada no Parque Six

Flags Great Adventure, nos Estados Unidos. Ela chega a 139 metros de altura (a

altura de um prdio de 40 andares), alcanando a velocidade de at 206 Km/h.

O passeio dura at 56 segundos e o comprimento de 950,4 metros. Em

feriados uma pessoa pode ficar mais de uma hora na fila do brinquedo. Os

Atividade 3

17

trens so lanados a partir de um motor de propulso hidrulica, atingindo 206

Km/h em apenas 3,5 segundos (acelerao somente comparada partida de

um caa a jato). Eles ento sobem verticalmente a parte inclinada da montanha

at atingirem o topo a 139 metros, de onde caem praticamente em queda livre.

Imagem 1 Vista da Montanha-russa Kingda Ka - http://tinyurl.com/mmu7neq

Pense nessa montanha-russa. Analise bem e identifique em que momento

ocorre a Conservao, a Transformao e a Dissipao de energia durante seu

funcionamento.

NESSE MOMENTO ACONTECE A...

CONSERVAO TRANSFORMAO DISSIPAO

18

2. Suponhamos que voc, sem saber, segure uma panela quente. Ao larga-la, ela

cair no cho. Ao tocar o solo, parte da energia da panela direcionada ao solo

e ao que estiver prximo do local do choque. A esse fenmeno energtico

denominamos:

(A) Conservao

(B) Transformao

(C) Dissipao

(D) Impacto

3. Observe atentamente a imagem abaixo:

O que voc entende dessa ilustrao? Qual a relao desta figura com os

fenmenos estudados de Conservao e Transformao de energia no mundo de hoje.

Pense na sua vida, nas aes que voc realiza no dia a dia e seja criativo, registrando

seu pensamento no espao abaixo:

19

Lembre-se: grandes respostas surgem de pequenas ideias.

Como vimos nas aulas anteriores, existem diferentes formas de energia,

Medio e Clculo. Voc pode deduzir ento que, se existem diferentes formas e uma

bem diferente da outra, a forma de medi-las, ou seja, quantifica-las, nem sempre a

mesma. No mesmo?

Por exemplo, uma forma de energia que nos rodeia o calor. Essa forma de

energia tambm conhecida pelos cientistas como Energia trmica. Ela recebe esse

nome porque permite a variao de temperatura de um corpo. Ento, quando voc ou

sua me aquece gua numa panela, esto permitindo que o calor faa mudar a

temperatura da gua. Nesse caso, a energia trmica passa para a panela e da panela

passa para a gua. Da, a gua aquece. Do contrrio, quando colocamos um copo com

gua no congelador, ocorre o inverso. A Energia trmica (calor) no entra. Ela sai da

gua. Isso quer dizer que a energia trmica contida nas molculas de gua

transferida para o congelador. Assim, a gua perde calor para o ambiente. Nesse caso,

a temperatura dela no aumenta, mas diminui. De qualquer forma, aumentando ou

diminuindo a temperatura, podemos dizer que ela muda. E isso tudo ocorre porque

Aula 4: Aprendendo a medir Energia

20

quando as molculas de um corpo (no caso do exemplo, a gua) recebem energia

trmica, elas vibram cada vez mais. Ou seja, elas ganham energia cintica. Na situao

inversa, quando perdem energia trmica, elas vibram cada vez menos.

Imagem 1 Lmpada incandescente acesa, transformando energia eltrica em energia

trmica (calor) - http://tinyurl.com/mg5ao6t

No sei se voc j percebeu, mas quando voc compra um biscoito, na parte

traseira do pacote (rtulo) vem especificando os nutrientes e o percentual energtico

contido no produto. Em outras palavras, aquilo indica a quantidade de calor contida

nos nutrientes que esto nos alimentos. Quer dizer que cada molcula de nutriente ao

ser quebrada, libera uma certa quantidade de energia. Essa energia qumica dos

alimentos medida em calorias. Portanto, tanto a quantidade de calor de uma panela

quente, quanto a quantidade de calor contida nas molculas alimentares podem ser

medidas usando a mesma unidade de medio: a caloria.

21

Imagem 2 Informaes nutricionais e energticas de um produto congelado

http://tinyurl.com/kwk4bz7

Em Fsica sempre fazemos uso das unidades de medida, que na verdade so

usadas para caracterizar uma grandeza fsica, portanto, quando se trata de energia

trmica, a unidade de medida que utilizaremos o joule, representado pela letra J

maiscula ou podemos usar tambm a caloria (cal), como falamos acima. O valor entre

essas duas unidades ficou definida da seguinte maneira:

Isso quer dizer que voc pode medir a quantidade de energia de um alimento

usando tanto a medida Joule (J), como a medida caloria (cal). Como uma caloria

equivale a 4,186 Joules, isso significa dizer que 2 calorias equivalero a 8,372 Joules,

trs calorias equivalero a 12,558 calorias etc.

1 cal=4,186 J 1 J=0,239 cal

22

No entanto, o tipo de unidade que se utiliza depende do tipo de trabalho que

se realiza. Voc no se importaria muito com isso, mas um cientista se importa

bastante, pois um instrumento de medida inadequado coloca em risco o sucesso de

sua investigao.

Uma outra forma de energia bastante comum a Energia eltrica. Essa energia

obtida pela luz solar, pela queima de combustveis, pelo movimento das guas nas

usinas hidreltricas, pela queima de combustveis nas usinas trmicas, atravs do

movimento de massas de ar (vento) nas usinas elicas etc. Todos esses fenmenos de

aquisio de energia eltrica acabam vindo de uma outra fonte energtica.

1. Todas as formas de energia so medidas da mesma forma e com as mesmas

unidades? Com base na aula, o que voc pensa sobre isso? Escreva, pelo

menos, dois exemplos para esclarecer o seu pensamento:

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

2. Um fenmeno natural que despende 8 Joules de Energia equivale a um gasto

calrico de:

(A) 0, 912 calorias

(B) 1,912 calorias

(C ) 0,239 calorias

(D) 1, 239 calorias

Atividade 4

23

3. Veja a antiga tabela nutricional do achocolatado Nescau, para uma poro de

300 ml. Observe os dados expressos nela e responda as questes abaixo:

Fonte: http://tinyurl.com/khlf46t

Lembre-se que o termo Kcal significa que a unidade est sendo

multiplicada por 1.000. Quer dizer 1 kcal equivale a 1.000 calorias. Assim

como 3 kcal equivalem a 3.000 calorias.

A) Supondo que voc utilizasse 600 ml do achocolatado, quantas quilocalorias

(Kcal) ele te proporcionaria?

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

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B) Se baseando nos valores dirios de uma dieta normal (que voc pode identificar

na tabela), a quantidade energtica numa poro de 300 ml equivale a que

percentual dessa dieta?

O Rio de Janeiro um grande estado produtor de Energia. No apenas Energias

no renovveis, como combustveis resultantes do Petrleo, mas tem se preocupado

cada vez mais com as energias limpas, como veremos nos prximos bimestres. A

Energia eltrica muito consumida no nosso Estado, principalmente por ser um

grande polo industrial. Manter uma cidade, sua infraestrutura e seus servios pblicos

demanda de muitos gastos, em especial com Energia eltrica. Observe a fotografia da

Cidade do Rio de Janeiro no incio da noite. Veja como ela iluminada. Apesar da

beleza, isso despende muita energia.

Imagem 1 Vista da Cidade do Rio de Janeiro e suas luzes acesas noite. Bla paisagem.

http://tinyurl.com/k7h9jsc

Aula 5: A Energia no Rio de Janeiro: Fazendo estimativas e interpretando resultados

25

Diferentes classes (residncias, indstrias, comrcios etc.) tm seus gastos

energticos, no entanto, esses gastos dependem do ramo de atividade que elas

desenvolvem. medida que novas residncias, indstrias e comrcios surgem, a

demanda Energtica na cidade aumenta e as estimativas apontam que a tendncia

que os gastos energticos aumentem cada vez mais.

Mas, o que so estimativas? Por que a Cincia, a poltica e a economia sempre

usam essa palavra? O que de fato ela significa?

A palavra estimativa vem do verbo estimar. Estimar significa Determinar o valor

de uma coisa, avaliar, calcular. No entanto, uma estimativa, um resultado

aproximado de alguma coisa. , portanto, um resultado que no exato, mas que se

aproxima de um valor provvel.

Observe a tabela abaixo e voc entender melhor:

Fonte: EPE, 2013 - http://www.epe.gov.br/imprensa/PressReleases/20120104_3.pdf

Essa Tabela foi produzida pelo EPE, Empresa de Pesquisa Energtica. Voc pode

perceber que Essa empresa, com base em seus estudos, sinaliza um consumo total

residencial em 2011 de 112 000 GWh (gigawatts-hora). Para o ano de 2021 ela nos

revela uma estimativa de 174 000 GWh. Ou seja, estima-se que haja um aumento de

62 000 GWh, para os prximos 10 anos, o que equivaleria dizer que a cada ano

ocorrer um aumento de 4,5 %.

26

Perceba, no entanto, que a EPE no afirma com exatido que em 2021 tenha

ocorrido um aumento de 62 000 GWh. Ela realiza uma estimativa, ou seja, uma

projeo do consumo, com base nas possveis residncias que possam surgir (um

nmero imaginado), levando em conta o momento econmico atual.

Vejamos um outro exemplo. Desde junho de 2013, a energia produzida pelo

aterro de Gramacho, Duque de Caxias (RJ) est abastecendo a Reduc, refinaria da

Petrobras na mesma cidade. Com um investimento de R$ 240 milhes, a iniciativa teve

o apoio da Petrobras e da Gs Verde, empresa controlada pela Novo Gramacho

Engenharia Ambiental, que detm a concesso da Comlurb para explorar o aterro. A

capacidade de processamento da usina de gs verde em torno de 70 milhes de m3

(metros cbicos) por ano, que vo suprir cerca de 20% da necessidade energtica da

refinaria. Perceba nesse exemplo que no se tem o valor exato de 70 milhes, mas um

valor prximo disso. Assim como tambm a Energia produzida suprir em torno de

20% na necessidade energtica. Os valores de 70 milhes e 20 % so estimativas,

valores provveis baseados na realidade socioeconmica do Aterro.

Perceba que no texto, quando se fala em estimativas

energticas no se mede a Energia eltrica em calorias e nem em

Joules, mas sim em GWh. Na realidade a unidade W (watt), KW

(quilowatt) ou MW (megawatt) so unidades de Potncia. Nesse

caso, so medidas de Potncia. Se voc analisar uma conta de

energia eltrica identificar que a sua nos clculos de consumo de

energia eltrica, utilizada a unidade de Potncia KW-hora, ou seja,

o trabalho energtico realizado no perodo de uma hora.

27

1. Leia o documento produzido pela EPE, em janeiro de 2012. Depois, reflita e

discuta as questes propostas:

A) Para qual ideia geral, o documento nos alerta?

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

________________________________________________________________

B) Pelo o que voc leu, este documento se baseia em valores reais ou em

previses? Justifique sua resposta:

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

2. Quando falamos em energia eltrica, no a medimos em calorias (cal), nem em

Joule (J), como vimos na aula anterior, mas sim numa unidade de medida

conhecida W (watt). Ento vamos raciocinar! Por que a Energia eltrica no

quantificada, nem medida em cal?

Atividade 5

28

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

3. No dia 29 de maio, comemora-se o Dia Mundial da Energia, voc sabia? Nessa

atividade voc vai trabalhar em dupla com um colega de classe. Vocs devero

criar um evento (um simpsio, um debate, um congresso, um programa de

televiso ou de rdio etc.) para discutir o consumo de energia no Estado do Rio

de Janeiro. Esse evento ser realizado dia 29 de maio do ano que vem, mas

bom se apressar. Vocs sero responsveis por organizarem todas as atividades

que vo ocorrer nesse evento e dizer o horrio de cada uma atravs de um

cronograma. Ento, vamos abusar da criatividade. Mos obra!

A gerao de energia hidreltrica mundial aumentou em 502 bilhes de kWh

entre 1987 a 1996, com uma mdia anual de 2,5%. Segundo a World Energy Council

(1996), Canad, Estados Unidos, Brasil, China e Rssia foram os cinco maiores

produtores de hidroeletricidade em 1996. A soma da energia hidreltrica gerada por

estes pases representa 51% do total mundial.

Aula 6: A Energia atravs dos grficos

TTULO DO EVENTO:

DATA:

CRONOGRAMA DAS ATIVIDADES:

29

O Brasil, possuidor de 8% da gua doce mundial, naturalmente responsvel

pela manuteno e formao de uma conscincia do uso racional deste recurso. O setor

eltrico, o maior usurio da gua sem carter degradativo, mas como modificador do

meio ambiente, possui um importante papel no gerenciamento dos recursos hdricos do

pas. s vezes, expressar tantos nmeros e porcentagens num texto corrido pode se

tornar cansativo. No mesmo? No nosso dia a dia, quem nunca viu um grfico? Eles

esto impressos nos jornais, revistas e livros, alm de telejornais e programas

educativos, sendo um recurso bastante explorado pelos meios de comunicao.

Por isso, a linguagem das imagens aplicada aos nmeros pode facilitar a

compreenso de vrios fenmenos que envolvem nmeros. Nesse caso, utilizar grficos

pode facilitar muito o nosso trabalho. Perceba que as informaes citadas nos

pargrafos anteriores esto contidas de forma mais clara e resumida no grfico 1 abaixo

(Grfico em setor), que aborda a Produo de Energia hidroeltrica mundial no ano de

1996. No entanto, num grfico, no adianta apenas usarmos cores e imagens se no

houver nmeros que expressam valores. A ideia central do grfico no sumir com os

nmeros, mas fazer com que eles sejam entendidos de forma mais simples. Veja

abaixo:

Grfico 1 em setor - Fonte: http://tinyurl.com/ldkaptz

30

Se o valor de 10%, referente a quantidade energtica produzida pelo Brasil em

1996, no estivesse registrado, Ser que voc conseguiria identificar o percentual

produzido pelo nosso pas? Provavelmente no, pois trata-se de um valor pequeno em

relao aos outros percentuais. No entanto, no que se refere soma dos pases

restantes (resto do mundo), mesmo que no viesse acompanhado do valor de 49%

expresso no grfico, voc deduziria que ele corresponde a cerca da metade de toda a

Energia hidreltrica produzida no mundo, pois os valores o pedao do grfico (colorido

de verde) maior.

Vejamos um outro grfico, um pouco diferente do anterior:

Grfico 2 Quantidade de Energia gerada anualmente pela gua (1999)

Fonte: CLARKE, Robin; KING, Janet. O Atlas da gua. So Paulo: Publifolha, 2005, p. 43

De forma geral, podemos dizer que o Grfico uma tentativa de

expressar visualmente estatsticas simplificadas, matemticas ou no de

algum (uns) dado(os) ou valor(es) obtidos, assim facilitando a

compreenso. So recursos visuais muito utilizados para facilitar a leitura

e a compreenso de informaes sobre fenmenos e processos naturais,

sociais e econmicos.

31

Nesse grfico, que expressa a quantidade de energia gerada anualmente pela

gua, por regio em 1999 (em milhes de toneladas do equivalente em petrleo), voc

pode perceber que a Europa o continente mais produtor de Energia e mais produtor

que a Amrica Latina (e Caribe). Olhe bem para o grfico! Voc consegue perceber isso?

Se voc continuar sua anlise, ver que tanto a Europa quanto a Amrica do

Norte so megaprodutoras de Energia, embora a Amrica do Norte produza em menor

escala, se comparado Europa. No entanto, ambos so muito mais produtores que a

frica e a sia ocidental. Se voc olhar bem, ver tambm que a Produo na sia

ocidental infinitamente menor do que todas as demais potncias. Viu? Interpretar um

grfico no algo to complicado.

Mas voc acha que se o grfico que acabou de ler no tivesse os valores

expressos, voc conseguiria interpret-lo? Hein? A resposta que voc at conseguiria

chegar s concluses que lemos acima. Mas suponhamos que A Europa e a Amrica do

Norte tivessem um valor muito prximo (por exemplo: 64,6 e 64,9), voc conseguiria

saber a diferena? Certamente no. Justamente por isso, os valores acompanham as

barras.

Ler um grfico e interpret-lo no tem segredo. Basta voc ter ateno, observar

e analisar o que est sua frente. Atravs do raciocnio, voc tirar muitas concluses

dele.

32

As atividades dessa aula giraro em torno do grfico abaixo. Portanto, observe

e analise o material com ateno, para responder as questes propostas:

Fonte: Brasil: Evoluo das participao das fontes de energia - 1970-2006

(em tenp - toneladas equivalentes de petrleo)

1. Descartadas as produes de Petrleo e Biomassa, qual a fonte de energia mais

utilizada nos anos de 1970 e 1980? E qual a que teve menor produo no mesmo

perodo?

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_______________________________________________________________________

2. O que pode-se afirmar sobre a produo de Energia atravs do Elemento Urnio,

nesse perodo? Seja claro em suas respostas:

________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

Atividade 6

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3.Podemos dizer que as Produes energticas por Petrleo foram semelhantes da

dcada de 70 e 80, se comparadas com as Produes no ano 2000? Explique porque

pensa assim:

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

4.O que se pode afirmar sobre as Produes energticas por Gs natural nos anos de

2005 e 2006?

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

5.Com base no que estudou na aula 6, como voc definiria um grfico? Qual a

importncia desse instrumento para a Cincia e para a comunicao, de forma geral?

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

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1. Observe o cientista abaixo. Ele nos revela um grande Princpio cientfico que j

aprendemos nas aulas anteriores. Entretanto, ele se esqueceu de nos dar

exemplos sobre esse fenmeno, para que esse princpio seja mais fcil de

entender, vamos ajuda-lo?

Cite ento, no espao abaixo, trs exemplos que podemos observar no

nosso cotidiano, de uma forma de energia sendo transformada em outra.

Imagem 1 - http://tinyurl.com/m3vjn68

2. Observe atentamente as seguintes formas energticas:

(A) Energia trmica

(B) Energia eltrica

(C ) Energia potencial

(D) Energia cintica

Avaliao

EXEMPLOS DE TRANSFORMAO ENERGTICA

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Agora, relacione-as com os exemplos mais adequados:

( ) Uma bolinha de gude rolando no solo.

( ) Uma bola de basquete parada no armrio.

( ) Um fluxo de cargas eltricas que passa num condutor.

( ) Um abrao no namorado num dia frio.

3.Voc conhece um gato dos desenhos animados chamado Garfield? Que felino

preguioso! E quando lhe convm. Comprove isso na charge a seguir:

Imagem i Garfield interpretando a Lei da Conservao energtica - http://tinyurl.com/ku4vad4

Perceba que o gato faz uma interpretao CMICA E EQUIVOCADA do Princpio

exposto na questo anterior. Esclarea-o, usando um bom argumento, de que ele est

equivocado. Vamos l!

ARGUMENTO

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4.Observe e analise atentamente a imagem abaixo:

Temos aqui quatro imagens. O que voc percebe em comum entre elas?

Reflita e busque o mximo de relaes possveis entre as quatro imagens,

registrando nas linhas abaixo:

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

5.Como discutimos, um corpo em movimento converte sua energia potencial

em energia cintica (energia do movimento). No caso de um veculo parado, a

quantidade de energia cintica constante. medida que o carro se

movimenta e aumenta sua velocidade, aumenta sua energia cintica. Com base

nisso, Que tal abusar um pouco de sua criatividade? Proponha uma frase de

efeito (que chame a ateno das pessoas), sem uso de palavras e termos

grosseiros, sensibilizando seus colegas para a importncia do uso do cinto de

segurana nos veculos automotores. Voc pode usar palavras cientficas e do

cotidiano, fazer frases engraadas, romnticas ou crticas. Vamos l, a

criatividade sua!

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Como voc percebeu, nesse bimestre, falamos basicamente sobre a Energia.

Buscamos conceitos, explicaes, formas de medida e outras questes que nos fizeram

ver a Energia com um outro olhar, no mesmo?

Tenho certeza de que agora, voc j pode discutir um pouco mais sobre o

assunto quando algum estiver falando sobre ele. Mas, sempre bom aprimorar um

pouco mais o nosso conhecimento. Para isso importante buscar a informao, ler,

anotar as coisas mais importantes, tomar nota das fontes onde voc pesquisou e

produzir um material final de qualidade. No faa com pressa. Afinal, a pressa

inimiga da perfeio, no mesmo?

Para desenvolver a nossa pesquisa, antes d uma olhadinha nessa fotografia

abaixo:

Imagem 1 Albert Eisntein e uma de suas frases marcantes seguida da Equao da energia.

Fonte: http://tinyurl.com/l4e5lpm

Pesquisa

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Albert Einstein atualmente conhecido como um dos mais importantes

cientistas da humanidade. Ele nasceu no sculo retrasado (sculo XIX), em 14 de maro

de 1879, no Sul da Alemanha. No ano de 1905, quando tinha apenas 26 anos, publicou

artigos cientficos revolucionrios, mas a vida no foi fcil para ele. Teve muitas

dificuldades, como muitos de ns. E com muito esforo, ele acreditava que ao estudar,

as pessoas se tornariam mais inteligentes e poderiam mudar o mundo a sua volta.

Tanto que ele ganhou o Prmio Nobel (um dos mais importantes para os cientistas) de

Fsica em 1921. Foi o cientista que mais contribuiu para o entendimento do nosso

Universo. Alm de cientista, Einstein foi um grande pensador, deixando uma srie de

ideias importantes para a humanidade. Uma delas a descrita na imagem, ao dizer

que A mente que se abre a uma nova ideia jamais retornar ao tamanho original.

Na mesma imagem, voc pode notar que existe uma Equao, que foi de extrema

importncia para revolucionar a cincia moderna.

Pois , essa a pesquisa que voc dever desenvolver: Desvendar o que

significa essa Equao proposta por Einstein e aceita por diversos cientistas no mundo.

O que ela quer dizer? Pesquise bem para dar uma boa explicao. Traga tambm

exemplos da aplicao dessa lei, para mostrar que o que Albert Einstein quis dizer faz

bastante sentido.

Ento, que tal? Vamos comear o trabalho?

Essa pesquisa ser entregue com o prazo de uma semana. Voc pode pedir a

ajuda de seus pais, amigos ou colegas de classe. No esquea nunca de registrar o

material onde realizou a pesquisa (pode ser um site oficial, um livro, uma revista, um

vdeo de onde retirou as informaes), anotando a sua fonte. Busque realizar um

material simples, claro, com a letra legvel e, preferencialmente, manuscrito.

E no esquea que o mais importante com a pesquisa que voc aprenda.

Pense que, de alguma forma, cada conhecimento que voc desenvolve far de voc

uma pessoa mais inteligente.

Bom trabalho!

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[1] SOUZA, R. Eisntein: Fatos e Teorias. 1 Edio. So Paulo: Editora udio, 2012.

[2] GOWDAK, D. Cincias Novo Pensar Qumica e Fsica . 9 ano. So Paulo: FTD,2012.

[3] GEWANDSZNAJDER, F,. Cincias - Matria e Energia. 9 ano. 4 Edio. So Paulo:

tica, 2011.

[4] Governo do Estado do Rio de Janeiro. Conexo professor. Disponvel em

http://www.conexaoprofessor.rj.gov. Acessado em 23/07/2013.

[5] BRASIL ESCOLA. Princpio do funcionamento de uma usina hidreltrica. Disponvel

em http://tinyurl.com/k5b4unj. Acesso em 24/07/2013.

[6] NOVO TELECURSO. Teleaula nmero 16. Fsica. Conservao da Energia, o X da

questo. Disponvel em http://www.youtube.com/watch?v=i3DV8onxypw. Acesso em

26/07/2013.

[7] BRASIL. EPE Empresa de Pesquisa energtica. Disponvel em

http://www.epe.gov.br/imprensa/PressReleases/20120104_3.pdf. Acesso em

26/07/2013.

[8] CLARKE, R; KING, J. O Atlas da gua. So Paulo: Publifolha, 2005, p. 43.

Referncias

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COORDENADORES DO PROJETO

Diretoria de Articulao Curricular

Adriana Tavares Maurcio Lessa

Coordenao de reas do Conhecimento

Bianca Neuberger Leda

Raquel Costa da Silva Nascimento

Fabiano Farias de Souza

Peterson Soares da Silva

Ivete Silva de Oliveira

Marlia Silva

PROFESSORES ELABORADORES

Prof. Alexandre Rodrigues da Costa

Prof Francisco Jos Figueiredo Coelho

Prof. Marcio Sacramento de Oliveira

Prof.Rosimeire de Souza Freitas

Prof. Tatiana Figueiredo de Oliveira

Equipe de Elaborao