SUPERLIGA apostila aula 1 2019

Apostila 1
Ciências da

Natureza

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AULA 1 – BIOLOGIA

EVOLUÇÃO
TEORIAS EVOLUTIVAS

O processo de evolução tem trazido várias
discussões ao longo dos anos. A teoria
evolucionista discute modificações lentas e
graduais que ocorrem ao passar para gerações
seguintes. Nas quais seres mais simples podem
originar seres mais complexos.

LAMARCKISMO

Um dos primeiros
evolucionistas a mostrar suas
ideias foi Jean Baptiste
Lamarck (1744 -1829), cujo
nome, Lamarck, refere-se ao
seu título de nobreza. Segundo
este evolucionista os seres se
adaptam de acordo com suas

Fonte:ojornaldaevolucao7ano.blo

necessidades ao meio gspot.com. Acesso em 02 de
março de 2016

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ambiente, ou seja, o ambiente modifica o
organismo para sua sobrevivência. Para explicar
sua teoria Lamarck criou duas leis, são elas:

1 – Lei do uso e desuso – segundo Lamarck o uso

contínuo de estruturas do corpo promove o seu

desenvolvimento e o contrário também ocorre,

ou seja, quanto menos se usa menos se

desenvolve (atrofia).

2 – Lei da transmissão de caracteres adquiridos

– todas as características que o organismo

desenvolve ao longo de sua vida devido ao uso

e desuso seriam transmitidas aos descendentes.

Exemplos: o clássico

exemplo da girafa,

aquela que forçou o

pescoço até alcançar as

folhas mais vistosas

sobrevive e passa para

seus descendentes. Fonte: www.estudopratico.com.br.
Acesso em 02 de março de 2016

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ALGUMAS CRÍTICAS ÁS IDEIAS DE LAMARCK

O meio ambiente e a necessidade de
sobrevivência exercem certa influência no
desenvolvimento de um ser vivo, porém, essa
influência não é forte o suficiente para alterar
os genes de forma a resolver problemas de
sobrevivência. Então a necessidade não faz com
que os genes relacionados a este órgão se
alterem de modo a deixá-las mais
“pescoçudas”.

A lei do uso e desuso não possui uma base
sólida, pois o uso contínuo de um órgão só pode
alterar suas características externas (fenótipo)
dentro de certos limites estabelecidos pelos
genes.

As características adquiridas ao longo da
vida não são transmitidas aos descendentes
porque são transmitidas pelos gametas,
portanto, se este não sofrer alguma alteração
genética não irá transmitir novas

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características, adquiridas ao longo da vida de
um indivíduo.

DARWINISMO

O inglês Charles Darwin

(1809 – 1882) observou a

variabilidade entre os

seres vivos. A partir dos Disponível em: www.dw.com. Acesso
trabalhos de estudos em: 02 mar. 2016

populacionais de Thomas Malthus, Darwin

concluiu que a natureza produz mais

organismos do que é capaz de sustentar. Com

a escassez de recursos, há uma luta pela

sobrevivência entre os seres vivos. Somente os

organismos portadores das melhores

características conseguem viver tempo

suficiente para reproduzir e passar suas

características vantajosas aos descendentes.

Darwin denominou este princípio de seleção

natural.

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DIFERENÇAS ENTRE PENSAMENTOS
Para Darwin o meio ambiente seleciona as

formas vivas mais aptas dentre as várias
existentes, enquanto para o lamarckismo, o
meio ambiente induz a formação de novas
características pelo uso e desuso.

Para o darwinismo, a evolução se dá por
seleção natural, enquanto que para o
lamarckismo a evolução ocorre por necessidade
de adaptação.

NEODARWINISMO
Essa teoria do início do século XX

demonstrou que a variabilidade entre os seres
vivos destacada por Charles Darwin é
decorrente de alterações que ocorrem nos
genes ou nos cromossomos. Trata-se das
mutações genéticas, que podem ser
transmitidas de geração a geração se afetarem
células reprodutoras ou gametas. O
neodarwinismo reforçou ainda mais as ideias de
Darwin, pois oferecia um mecanismo para

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explicar as transformações que os seres vivos
sofriam ao longo do tempo. Com isso passou-se
a entender que o fenótipo de um organismo é
consequência de um genótipo e que qualquer
alteração no genótipo pode ocasionar uma
alteração na estrutura.

EXEMPLOS DE SELEÇÃO NATURAL E
NEODARWINISMO

MARIPOSAS DE MANCHESTER – Antes da época

industrial, podia-se

observar, na cidade

inglesa de

Manchester, o

predomínio de

mariposas de cores Fonte: www.astronoo.com. Acesso em 02

claras que se de março de 2016

camuflavam nos liquens de árvores, e as escuras

eram facilmente predadas. Com a poluição da

época industrial o papel se reverteu, pois, a

fuligem das fábricas escureceu os troncos das

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árvores fazendo as mariposas brancas
aparecerem mais e serem predadas. Este é um
caso clássico de seleção natural.

RESISTÊNCIA DAS BACTÉRIAS AOS
ANTIBIÓTICOS - Muitos acreditam que o uso
excessivo de antibióticos faz com que as
bactérias se tornem mais fortes e resistentes.
Com isso, ao passar o tempo as bactérias não
respondem mais a sua aplicação. Se pensarmos
como Darwin: As bactérias que infestam um
determinado organismo não são exatamente
idênticas, existem sempre algumas pequenas
diferenças genéticas entre elas, o que torna
cada ser exclusivo. O antibiótico que tem ação
bactericida, ao ser ministrado, provocará a
morte da maioria das bactérias, mas podem
existir algumas que possuam uma estrutura
genética que impeça o antibiótico de agir
corretamente e acaba por sobreviver. Observe
que a bactéria não desenvolveu a resistência em
poucos minutos para conseguir sobreviver,

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neste caso ela nasceu assim. Essas poucas
bactérias se reproduzem gerando novas
linhagens resistentes que herdam estas
características.

AULA 1 – QUÍMICA

A MATÉRIA

Do que a matéria é constituída? Atualmente,
sabemos que a matéria é constituída por
partículas chamadas de átomos. Os primeiros
pensamentos relativos à composição da
matéria são atribuídos aos filósofos gregos
Leucipo e Demócrito, em 400 a.C., que
cunharam o termo átomo (que em grego,
significa indivisível) à menor parte possível de
ser dividida da matéria.
Desde então, novas teorias foram propostas e
discutidas até chegar ao que conhecemos hoje
em dia, como podemos ver a seguir.

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MODELOS ATÔMICOS

TEORIA ATÔMICA DE DALTON (1808)

 Matéria constituída de pequenas

partículas ESFÉRICAS MACIÇAS

(rígidas) e INDIVÍSIVEIS –

ÁTOMOS. Disponível em: <https://bit.ly/2Ul2Pjz>.
Acesso em 1 abr. 2019.

Lei de Lavoisier – Em um sistema fechado, a
soma das massas dos reagentes é sempre igual
a soma das massas dos produtos.
Lei de Proust - Uma determinada substância
composta é formada por substâncias mais
simples, unidas sempre na mesma proporção
em massa.

TEORIA ATÔMICA DE THOMSON (1897)

Através de seus experimentos utilizando a

aparelhagem de tubo de

raios catódicos (Ampola

de Crookes), determinou

que os átomos são

Disponível em: < https://bit.ly/2YC9JA2>.

Acesso em 1 abr 2019. 10

constituídos por partículas ainda menores,

subatômicas – ELÉTRONS.

 Átomo como uma esfera contendo um

fluido com carga elétrica positiva

incrustada de elétrons

(carga negativa), de caráter

neutro. Popularmente

conhecido como modelo Disponível em:
<https://bit.ly/2JYP2LC>.
PUDIM DE PASSAS. Acesso em 02 abr 2019.

MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD (1904)
Em 1886, Goldstein em seus experimentos com
tubos catódicos, observou a presença de um
feixe luminoso no sentido oposto ao dos
elétrons, que deveria apresentar carga positiva,
onde em 1904, Rutherford ao realizar o mesmo
experimento, observou partículas de carga
elétrica ainda menores, denominados
PRÓTONS.
Rutherford para determinar se os átomos eram
maciços realizou o experimento de
bombardeamento de uma lâmina de ouro com

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pequenas partículas de carga elétrica positiva,

do tipo alfa (α) emitidas por um material

radioativo, onde a partir da observação dos

resultados apontou uma diferente visão sobre o

átomo.

 O átomo é formado com mais espaços

vazios do que preenchidos, possuindo

uma região central pequena

denominada NÚCLEO onde está

concentrada grande quantidade da

massa do átomo e de carga positiva e

uma região periférica, a

ELETROSFERA, onde se

encontram os elétrons, de

carga negativa e massa

desprezível girando ao Disponível em:
<https://bit.ly/2ARaXxF>.

redor do núcleo. Acesso em 02 abr 2019.

Com a continuidade dos estudos a respeito da
constituição dos átomos, em 1932, Chadwick
detectou mais um constituinte, o NÊUTRON,

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localizado no núcleo, de massa próxima ao do
próton e eletricamente neutra.

MODELO ATÔMICO DE BOHR
Após os estudos de Rutherford, Bohr se dedicou
em entender os espectros atômicos, baseando-
se em fundamentos da Quântica de Max Planck.
Os postulados de Bohr são:

 Elétrons se movimentam em orbitas
circulares ao redor do núcleo (níveis ou
camadas de energia);

 Cada uma dessas orbitas possui energia
constante. Quanto mais afastadas do
núcleo os elétrons apresentarão mais
energia. São 7 níveis representados pelo
número quântico principal.

 Ao absorver certa quantidade de energia
(quantum), o elétron salta para uma órbita
mais energética e ao retornar para a sua
órbita original, libera essa energia na
forma de onda eletromagnética (luz).

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Disponível em: <https://bit.ly/2OFS1Ho>. Acesso em 01 abr. 2019.

Você sabia de onde vem o colorido dos fogos de
artifício?

Os fogos de artifício são constituídos de uma mistura de
pólvora e sais metálicos. Na reação de combustão da
pólvora, libera-se grande quantidade de energia na forma de
calor, que é fornecido aos sais dos metais. Ao absorver essa
energia, há a excitação do elétron para níveis maiores de
energia e quando este retorna para níveis de menores de
energia, mais internos, liberam essa energia emitindo
radiações com a coloração característica de cada “salto”
energético (diferentes comprimentos de onda).

Disponível em: <https://vidaativa.pt/>. Acesso em 02 abr. 2019.

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ESTRUTURA ATÔMICA

Disponível em: <https://bit.ly/2uGo3JY>.
Acesso em 02 abr. 2019.

Representação genérica de um Elemento Químico

Número atômico (Z)

Z= número de prótons
Número de massa (A)

A=Z+n (prótons + nêutrons)

Classificação Elementos com
Isótopos Mesmo número de prótons

Isóbaros Mesmo número de massa

Isótonos Mesmo número de nêutrons

Isoeletrônicos Mesmo número de elétrons

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RADIOATIVIDADE

Wilhelm Röentgen (1895)
Raios X

Disponível em:
<https://bit.ly/2lkCAon>.
Acesso em 03 abr. 2019.

Disponível em: Henry Becquerel (1896)
<https://bit.ly/2Uoe Manchas em uma chapa fotográfica
XAj>. Acesso em 03 após ficar armazenada próximo à uma
abr. 2019. amostra de Sulfato duplo de Potássio e
Uranila - Raios de Becquerel.

Marie e Pierre Curie Disponível em:
Termo radioatividade às radiações <https://bit.ly/2leOtuF>.
emitidas pelo Urânio. Acesso em 03 abr. 2019.
Isolaram o Polônio e o Rádio.

Rutherford e Soddy
Diferenciação de Raios X de
radioatividade.
Aspectos relacionados às radiações
α, β e ɣ.

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Radioatividade é o fenômeno ocorrido quando
o núcleo atômico instável por ser muito
energético, seja pelo excesso de partículas ou
cargas, tende-se a estabilizar emitindo
espontaneamente radiação (partículas, ondas)
transformando-se em outro núcleo mais
estável.

Radiação 42∝ Equação geral Carga Massa
−10 → −−24 + 42∝ +2 4
Alfa (α) 00 → + 1 + −10 -1 0

Partícula → + 00 0 0

Beta (β)

Partícula

Gama ( )

Onda
eletromagnética

Poder de penetração das radiações

Disponível em: <https://bit.ly/2UpqizR>. Acesso em 02 abr. 2019. 17

TEMPO DE MEIA VIDA ( )



Tempo de meia vida é o

tempo necessário para que

a atividade de um isótopo

radioativo seja reduzida à

metade. Disponível em: <https://bit.ly/2UpqizR>.
FUSÃO NUCLEAR Acesso em 02 abr. 2019.

Formação de núcleos Disponível em:
maiores a partir de núcleos <https://bit.ly/2WLx5BD>.
menores, em condições de Acesso em 03 abr. 2019.
alta temperatura e pressão.

FISSÃO NUCLEAR

Divisão do núcleo em outros Disponível em:
menores após ser atingido por <https://bit.ly/2WLx5BD>.
um nêutron, liberando de dois a Acesso em 03 abr. 2019.
três nêutrons, que promovem
novas fissões, gerando novos
nêutrons, desencadeando uma
REAÇÃO EM CADEIA.

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AULA 1 – FÍSICA

ELETROMAGNETISMO

MAGNETISMO

Os enfeites de geladeira, os fechos de bolsas e

carteiras e os alto falantes são alguns exemplos

comuns de utilização dos ímãs, os principais

modelos do magnetismo em nosso cotidiano.

Atualmente sabemos que o mineral

denominado magnetita é o responsável pelos

fenômenos magnéticos dos ímãs naturais.

Porém, hoje em dia é comum que se usem ímãs

artificiais, produzidos a partir de ferro, cobalto

ou ligas metálicas especiais por um processo

chamado imantação.

Disponível em: O ímã tem dois polos
<https://bit.ly/2ROwAIM>.
(norte e sul) que
Acesso em: 02 abr. 2019.
influenciam o espaço a

sua volta por meio de um

campo magnético,

representado pelas linhas de indução

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magnética que saem do polo norte e entram no
polo sul. As propriedades dos ímãs são:

 a interação entre os polos Disponível em:
em que surge uma força de <https://bit.ly/2AmOHeR>.
atração ou repulsão,
dependendo da interação Acesso em: 02 abr. 2019.
feita entre os ímãs.

 a inseparabilidade dos polos Disponível em:
onde observa-se que dividindo <https://bit.ly/2HTIOuv>.
um ímã sempre se formará Acesso em: 02 abr. 2019.
outro novo ímã com dois
polos.

o alinhamento

espontâneo, em que um

ímã suspenso e livre de

outras influências alinha-

se na direção norte-sul

Disponível em: <https://bit.ly/2JWAGLy>. geográfica.
Acesso em: 02 abr. 2019.

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Os experimentos realizados pelo físico

dinamarquês Hans Christian

Oersted mostraram que os

fenômenos magnéticos não

são isolados. A experiência de Disponível em:
Oersted comprovou que a <https://bit.ly/2WhDdRQ>.

Acesso em: 02 abr. 2019.

passagem de corrente elétrica por um fio

condutor gera efeitos magnéticos.

 Campo magnético gerado por fio retilíneo:

B= 0 . i B – campo magnético (T)
2 . d i – corrente elétrica (A)
d – distância do fio (m)
0 – permeabilidade
magnética (4 . 10−7Tm/A)

Disponível em: gerado por espira
<https://bit.ly/2jUC13W>.
Acesso em: 02 abr. 2019.

 Campo magnético

circular:

B = 0 . i B – campo magnético (T)
2.R i – corrente elétrica (A)
R – raio da espira (m)
Disponível em:
<https://bit.ly/2jUC13W>. 21
Acesso em: 02 abr. 2019.

 Campo magnético gerado por solenoide:

B= 0 . i . N B – campo magnético (T)
L i – corrente elétrica (A)
N – número de espiras
L – comprimento do
solenoide (m)

Disponível em:
<https://bit.ly/2jUC13W>.
Acesso em: 02 abr. 2019.

INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA

Como se sabe, os efeitos magnéticos não

ocorrem de forma isolada. Assim como as

correntes elétricas são capazes de gerar campos

magnéticos, a variação de um campo magnético

pode induzir, num circuito, uma corrente

elétrica denominada corrente induzida.

Essa é uma das

descobertas mais

importantes da Ciência,

responsável pelo processo

Disponível em:

<https://bit.ly/2JZZWkd>. de geração de energia e

Acesso em: 02 abr. 2019.

pelo funcionamento de motores e turbinas.

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 Fluxo magnético:
A grandeza escalar utilizada para medir a
quantidade de linhas de indução magnética que
atravessam uma espira - ou um conjunto de
espiras - é chamado de fluxo magnético,
representado por .

Sempre que o fluxo magnético varia através de um
circuito, surge um fem induzida.

A força eletromotriz induzida no circuito é
calculada por:

ϕ e – fem induzida (V)
e = − t  – variação de fluxo magnético (T)
t – variação de tempo (s)

**O sinal negativo refere-se ao fato de a fem induzida se opor
a variação do fluxo magnético que a origina

FÍSICA MODERNA E CONTEMPORÂNEA

EFEITO FOTOELÉTRICO
A descoberta do efeito fotoelétrico ocorreu
devido a desdobramentos dos estudos sobre os
fenômenos eletromagnéticos, realizados por

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Heinrich Hertz em 1887. Albert Einstein Fonte: Colégio Sesi-PR 2018.
desenvolve uma teoria em 1905 para explica tal
efeito, considerando as ondas eletromagnéticas
como pacotes de energia chamados fótons.
O Efeito fotoelétrico consiste da emissão de
elétrons de uma placa metálica quando uma luz
de certa frequência incide sobre ela. A emissão
desses elétrons pode ser percebida pois pode
gerar corrente elétrica mensurável.

O experimento apresentou as seguintes
características:
 A frequência mínima (frequência de corte)

para a ocorrência do efeito é diferente para
cada metal e abaixo dessa frequência mínima

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de radiação eletromagnética não é possível a
emissão de fotoelétrons.
 A energia cinética dos fotoelétrons emitidos
depende da frequência da radiação incidente
e não da intensidade luminosa.
 Quanto maior a intensidade luminosa, maior
a emissão eletrônica, ou seja, mais
fotoelétrons são emitidos.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
PULIDO, M. D. Conexões com a Química – Suplemento de revisão. São Paulo: Moderna,
2015.
RAMALHO JUNIOR, F.; FERRARO, N. G.; SOARES, P. A. T. Os fundamentos da Física. São
Paulo: Editora Moderna, 2015 (Coleção Moderna Plus).
USBERCO, J.; SALVADOR, E. Conecte Química geral. 2ª edição. São Paulo: Editora
Saraiva, vol. 2, 2014.
VALIO, A. B. M. et al. Ser Protagonista - Fisica, Volume 3. São Paulo: Edições SM, 2009.

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