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Ao utilizar grupos ou coleções, é comum ordená-los, ou seja, estabelecer uma ordem entre os elementos, gerando, assim, possibilidades diferentes para um mesmo contexto, ocasionando a formação de novos grupos. Partindo dessa ideia básica de combinação de elementos se sustenta a análise combinatória, ramo da Matemática que se dedica ao estudo da resolução de problemas de contagem. O princípio fundamental da contagem se destina à investigação das possibilidades de posição entre os elementos de um conjunto. Estudará as definições e as aplicações de arranjo e combinação aliadas aos dispositivos matemáticos: triângulo de Pascal e binômio de Newton.

A busca constante por melhor eficiência em máquinas e processos faz com que a humanidade esteja sempre evoluindo. Foi em uma dessas buscas que a Segunda Lei da Termodinâmica foi formulada. A partir dessa lei, pode-se compreender melhor processos do dia a dia, como porque se sente calor ou por que uma xícara de chá bem quente vai esfriando se ficar em cima da mesa. Ela também esclarece questões mais universais, como o sentido do tempo ou a expansão do universo. Para explicar tudo isso, utiliza-se uma função de estado que se chama entropia. É ela que dá o sentido aos processos e explica exatamente como máquinas térmicas funcionam, permitindo, assim, ações que melhoram sua eficiência. Compreender o que diz a Segunda Lei da Termodinâmica e o conceito de entropia. Vai também entender as diversas formas encontradas para descrevê-la e analisar suas consequências práticas.

Aprender os conceitos físicos e matemáticos ligados às máquinas e aos refrigeradores térmicos, além de definir e entender as diferenças entre uma máquina térmica e um refrigerador térmico. Você também verá o papel de Nicolas Léonard Sadi Carnot e a importância da relação entre as máquinas térmicas reais e as ideais. Aprenderá também sobre os principais ciclos reversíveis nos quais se baseiam muitas máquinas modernas. Sobre as bases da teoria eletromagnética, James Clerk Maxwell provou que a luz se trata de onda eletromagnética, de velocidade constante e formada a partir da interação dos campos vetoriais: campo elétrico e campo magnético. Com base em todas as teorias já surgidas para explicar o fenômeno luminoso, sua dualidade partícula-onda é hoje a mais cabível e aceita no meio científico. No entanto, essa teoria foi construída com base em duas outras, independentes, mas que deram grande contribuição: a teoria corpuscular e a teoria ondulatória da luz. Entenderá o comportamento corpuscular e ondulatório da luz e verá também as características dessa radiação eletromagnética, bem como o que a torna uma descoberta espetacular da ciência. Na Física, existem muitos experimentos envolvendo a luz que permitiram o avanço de ambas as teorias. Aqui, você acompanhará como tais experimentos se desenvolveram e quais resultados contribuíram para explicar a teoria corpuscular, a teoria ondulatória e a dualidade partícula-onda da luz.

À unidade de geometria vetorial: produto vetorial. Nela, abordaremos uma importante operação entre vetores chamada produto vetorial, bem como suas aplicações.

As forças elétricas e as forças magnéticas já são velhas conhecidas de nossa civilização. Os filósofos gregos já sabiam que âmbar friccionado era capaz de atrair pedaços de palha e que algumas pedras encontradas na natureza atraíam o ferro. As ciências da eletricidade e do magnetismo foram evoluindo separadamente, até que, em 1820, Hans Christian Oersted conectou as duas com suas descobertas: cargas em movimento geram campo magnético. A ciência do eletromagnetismo evoluiu, chegando ao seu ponto máximo na metade do século XIX, com as famosas equações de Maxwell, consideradas suas leis básicas. Estudar o eletromagnetismo é crucial para entender diversos fenômenos, desde a energia elétrica, as forças eletrostáticas, os raios, os equipamentos eletrônicos, o funcionamento de bússolas e até o nosso próprio corpo. Aprender sobre as forças eletrostáticas, os campos elétrico e magnético e o modelo de um átomo. Você também vai estudar sobre a ação do eletromagnetismo no funcionamento do nosso corpo.

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