Ensino Fundamental II · por unidade temática

9º ano · Ensino Fundamental II

12 conteúdos publicados do Laboratório Virtual G estão relacionados a 25 experiências disponíveis neste percurso. Os cartões agrupam as experiências pelos temas da matriz e oferecem navegação de retorno ao conteúdo de origem.

Álgebra

9º ano · Execução restrita

Padrões com palitos: quantos palitos para uma figura grande?

Escolha uma figura de palitos — fileira de quadrados, de triângulos ou de hexágonos, duas fileiras ou uma grade — e o número de peças. Conte os palitos e só então peça a contagem e a tabela, que cresce junto com a figura. Preveja quantos palitos tem uma figura grande, que você não vai desenhar, e proponha uma fórmula do tipo palitos = a·n + b. O programa procura o primeiro n em que a sua fórmula falha. Na grade, uma fórmula que acerta os dois primeiros casos falha no terceiro: as variações não são constantes, e nenhuma fórmula a·n + b serve.

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9º ano · Execução restrita

É função ou não? Cartões de relações

Cada cartão traz uma relação: aluno → altura, altura → aluno, número → quadrado, número → números cujo quadrado é ele, aluno → time (com alguém sem time), aluno → turma, aluno → irmão. Decida se é função e escolha a justificativa; só então verifique. O programa confere todas as entradas e, quando a relação não é função, mostra o contraexemplo: uma entrada com duas saídas ou uma entrada sem saída. Repare nos casos em que duas entradas diferentes têm a mesma saída: isso é permitido. Por fim, construa a sua própria relação com as flechas.

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9º ano · Execução restrita

Pontos ou linha? Quando ligar os pontos de um gráfico

Cinco situações com a tabela marcada no gráfico: palitos e quadradinhos, ingressos de cinema, pessoas numa excursão, um reservatório que esvazia (V(t) = 500 − 20t, modelo hipotético) e uma caminhada em ritmo constante. Em cada uma, decida se os pontos devem ser ligados e só então revele o que a situação permite. Leia com a fórmula um valor intermediário — 3,5 quadradinhos, 2,5 ingressos, 7,5 horas — e julgue: ele tem sentido na situação? O critério não é a forma do gráfico, e sim que valores a variável independente pode assumir.

Conteúdo relacionado: Funções

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9º ano · Execução restrita

Velocidade média: razão de totais, não média das velocidades

Uma viagem em dois ou três trechos, cada um com sua velocidade média, e às vezes uma parada. Antes de qualquer conta, registre a sua previsão da velocidade média da viagem toda: ela aparece como uma reta no gráfico distância × tempo. Calcule o tempo de cada trecho e só então peça os tempos. Ao revelar, a reta tracejada da origem ao fim da viagem tem inclinação igual à velocidade média, v_m = Δs/Δt; a reta pontilhada da “média das velocidades” não chega ao fim da viagem. Em algumas viagens a média das velocidades fica acima da velocidade média, em outras abaixo, e pode até coincidir: descubra em quais e por quê.

Conteúdo relacionado: Razão entre grandezas de espécies diferentes

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Densidade e escala: razão com unidade × razão sem unidade

No modo densidade, o território de um município hipotético é uma malha: a área urbana (sombreada) ocupa uma fração do território e abriga uma fração da população; os pontos de cada célula são proporcionais à densidade da parte. Preveja a densidade do município todo antes de revelar: ela não é a média das densidades das partes e não descreve nenhuma delas. No modo escala, um segmento e um quadrado num mapa 1 : n: calcule a distância e a área reais. A escala compara centímetro com centímetro — mesma espécie, sem unidade — e as áreas ficam multiplicadas por n², enquanto a densidade divide habitantes por km² e tem unidade.

Conteúdo relacionado: Razão entre grandezas de espécies diferentes

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Dividir em partes direta e inversamente proporcionais

Uma quantia N é dividida entre duas ou três pessoas em partes diretamente proporcionais a números a, b, c — ou inversamente proporcionais a eles. Preveja quem recebe a maior parte. Peça os pesos inteiros e a parte unitária k = N ÷ (soma dos pesos), que aparecem como uma barra repartida em pedaços iguais; depois revele as partes e a conferência: na direta, parte ÷ número é o mesmo para todos; na inversa, parte × número. Ponha ao lado o erro do tema — dividir na ordem invertida dos números: a soma dá N, mas os produtos não são iguais.

Conteúdo relacionado: Grandezas diretamente proporcionais e grandezas inversamente proporcionais

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Quando a regra de três vale?

Um par conhecido K = (x₁; y₁) e um novo valor x₂. A regra de três direta supõe que o gráfico da situação é a reta pela origem que passa por K; a inversa, que é a hipérbole x·y = x₁·y₁. Antes de revelar, decida qual regra é legítima — talvez nenhuma — e peça o que cada uma daria. Ao revelar, o gráfico verdadeiro da situação aparece: na impressora, coincide com a reta; nos pintores e no percurso, com a hipérbole; no frete, no reservatório e no táxi, com nenhuma — e o erro da regra direta é exatamente b·(1 − x₂/x₁), em que b é a parte fixa.

Conteúdo relacionado: Grandezas diretamente proporcionais e grandezas inversamente proporcionais

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Produtos notáveis: áreas, identidades e um erro medido

Escolha (a + b)², (a − b)² ou (a + b)(a − b) e os valores de a e b, inclusive nulos, negativos e frações. Quando a e b são medidas positivas, um quadrado ou retângulo é decomposto em peças rotuladas com as áreas exatas; sempre, o cálculo direto e o desenvolvimento são comparados em frações. O erro (a + b)² = a² + b² é medido pela diferença 2ab, que só se anula quando a = 0 ou b = 0.

Conteúdo relacionado: Expressões algébricas

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Fatorar para resolver equações do 2º grau

Escolha uma equação do 2º grau (com fator comum, trinômio quadrado perfeito, diferença de quadrados ou soma e produto) ou monte a sua a partir de a·(x − r)(x − s). A prancheta mostra a forma fatorada, confere a fatoração por expansão, aplica a lei do anulamento do produto e verifica cada raiz por substituição exata; o gráfico de y = p(x) marca as raízes. Inclui raiz dupla, raiz nula, raízes fracionárias e negativas, um produto igual a 6 (onde o anulamento não se aplica), uma equação sem raiz real e outra com raízes irracionais.

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Números

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A diagonal do quadrado: duplicar, medir, transportar

Escolha o lado L de um quadrado numa malha. Duplique (quatro cópias formam o quadrado de lado 2L), trace as diagonais e preveja a área do quadrado inclinado contando metades; só então revele: 4 metades de L², isto é, 2L² — logo d² = 2L², sem régua e sem o teorema de Pitágoras. Com o compasso, leve a diagonal para a reta: o ponto fica localizado exatamente. Por fim, procure uma unidade que caiba um número inteiro de vezes no lado e na diagonal: para cada q testado, sobra um pedaço. A tela confere finitos casos; que nenhuma unidade serve é a demonstração do tema.

Conteúdo relacionado: Necessidade dos números reais para medir qualquer segmento de reta

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Aproximar √2: bisseção, método decimal e o erro

Aproxime √2 por dois métodos: a bisseção, que divide o intervalo ao meio, e o método decimal, que divide em 10 partes (uma casa a mais por passo). Lupas ampliam os últimos intervalos. Os extremos e seus quadrados são exatos — a decisão de que lado fica √2 compara o quadrado com 2 sem arredondar. Escolha uma tolerância, preveja quantos passos cada método precisa e revele. O comprimento do intervalo limita o erro; a aproximação se escreve com “≈”. Nenhum extremo tem quadrado 2: a tela mostra finitos passos, e o teorema do tema garante que o processo nunca termina nem se repete.

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Expoente zero e negativo: a escada das divisões

Escolha uma base (inteira, fracionária, negativa, 1, −1 ou 0) e percorra a escada das potências aᵏ de k = 6 a k = −6: cada degrau para baixo divide por a. O padrão explica por que a⁰ = 1 e por que a⁻ⁿ é o inverso de aⁿ, e as propriedades aᵐ·aⁿ = aᵐ⁺ⁿ e aᵐ ÷ aⁿ = aᵐ⁻ⁿ são conferidas em frações exatas. Com base 0, o padrão para: descer de 0¹ exigiria dividir por 0, e a potência de base 0 com expoente 0 ou negativo não é definida. Os erros frequentes (resultado negativo, produto base × expoente) são calculados e comparados ao valor correto.

Conteúdo relacionado: Potências com expoentes negativos e fracionários

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Expoente fracionário: raiz, potência e domínio

Escolha a base e o expoente m/n (frações não necessariamente irredutíveis). Para a > 0, a prancheta compara as leituras ⁿ√(aᵐ) e (ⁿ√a)ᵐ, dá o valor exato quando a raiz é exata e, quando não é, a forma radical simplificada (como 2^(3/2) = 2√2) e uma aproximação declarada com “≈”; o ponto x = m/n aparece no gráfico de y = aˣ. Frações equivalentes do expoente dão a mesma potência. Com base negativa e expoente não inteiro, duas escritas do mesmo expoente levariam a valores diferentes — por isso a potência não é definida; com base 0, só expoentes positivos.

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Percentuais sucessivos e taxa equivalente

Aplique até três variações percentuais seguidas a um valor. Cada variação de p% é um fator 1 + p/100, e o efeito acumulado é o PRODUTO dos fatores; a taxa equivalente, (fator acumulado − 1) × 100, é comparada com a soma das taxas, que em geral dá outro número. As barras mostram o valor depois de cada etapa. A prancheta confere que a ordem das etapas não muda o resultado final, mostra por que uma redução de 100% zera o valor de vez e calcula a variação que traria o valor de volta ao inicial.

Conteúdo relacionado: Porcentagens

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Juros simples e compostos, mês a mês

Escolha um capital, uma taxa ao mês e um número inteiro de meses, num contexto escolar hipotético. O gráfico mostra, mês a mês, os montantes dos juros simples e dos compostos como pontos isolados — os juros são creditados uma vez por mês, então não há linha ligando os meses. As leituras calculam os dois montantes (ao centavo, com ≈ quando arredondados), os juros do último mês e a taxa desse mês sobre o saldo anterior: sempre a mesma nos juros compostos, cada vez menor nos simples. Os regimes coincidem em n = 0 e n = 1 e se separam a partir do 2º mês.

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Probabilidade e estatística

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Com ou sem reposição: a árvore que muda

Escolha quantas bolas vermelhas e azuis tem a urna, duas ou três retiradas e se a bola volta ou não. A árvore de probabilidades aparece com "?" em cada ramo: escreva a fração de cada ramo, já levando em conta o que saiu antes, multiplique ao longo dos caminhos e some os favoráveis ao evento. Só ao revelar aparecem as frações, os produtos, os caminhos favoráveis (✓), a probabilidade conferida por contagem de sequências de bolas numeradas e a outra versão (com × sem) para comparar; DADOS SIMULADOS conferem. Na investigação guiada: a mesma fração repetida, só um caminho, uma vermelha em três retiradas e o desconto só no numerador.

Conteúdo relacionado: Análise de probabilidade de eventos aleatórios

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Dependentes ou independentes: a informação muda a chance?

Uma roleta de n setores iguais (2 a 20) e dois eventos do mesmo giro, como "sair primo" e "sair par". Cada setor traz escritas as letras dos eventos a que pertence. Calcule a probabilidade de B e a probabilidade de B sabendo que A ocorreu — o espaço amostral passa a ser A ("Sabendo que A ocorreu" marca com × os setores que deixam de ser possíveis) — e classifique os eventos antes de revelar. A revelação traz as duas probabilidades, a classificação e a conferência pelo produto P(A e B) = P(A) · P(B); DADOS SIMULADOS comparam as frequências. Mudar n pode mudar a resposta. Na investigação guiada: eventos do mesmo giro independentes, eventos que não ocorrem juntos, a aparência ("não têm divisor comum") e a confusão entre "A e B" e "B, sabendo que A ocorreu".

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O eixo que começa em c: o que muda e o que não muda?

Escolha os valores de duas colunas (MODELO HIPOTÉTICO) e o início c do eixo vertical, de −50 a 99; ao lado, o mesmo gráfico com o eixo a partir de zero. Calcule a razão entre os valores e a razão entre as alturas desenhadas antes de revelar. O movimento sobe c até perto do menor valor: no modelo contínuo, ao aproximar c de min(a,b) por baixo: a > b → razão tende a +∞; a < b → tende a 0; a = b → permanece 1. O controle inteiro para em min(a,b) − 1. Na investigação guiada: quantas vezes parece, onde começar o eixo para parecer 5 vezes, o que acontece quando a primeira coluna é a menor, o eixo abaixo de zero e o que o truncamento não muda.

Conteúdo relacionado: Análise de gráficos divulgados pela mídia

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O ícone que cresce: comprimento, área e volume

O novo valor é k vezes o de referência (MODELO HIPOTÉTICO, k de 0,25 a 4). Desenhe-o com um ícone quadrado de cinco modos — ampliando largura e altura, esticando só a altura, repetindo ícones, multiplicando o lado por √k ou como caixa em perspectiva — sobre uma malha de quadradinhos. Calcule o fator da área (ou do volume) e o exagero antes de revelar. Na investigação guiada: ampliação nas duas direções, lado para área proporcional, quanto o desenho exagera, a caixa em perspectiva, esticar só a altura e o valor que cai.

Conteúdo relacionado: Análise de gráficos divulgados pela mídia

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Uma célula, três percentuais: totais marginais em ação

Escolha uma pesquisa (MODELO HIPOTÉTICO), uma célula da tabela 2 × 3 e o divisor: total da linha, da coluna ou geral. Preveja o percentual antes de revelar. Depois multiplique a 2ª linha por 2 ou 3, mantendo as proporções: quais totais mudam? Qual percentual não se mexe? Na investigação guiada: qual divisor cada pergunta pede, o que soma 100% e o que não soma, e a identidade "percentual do total = percentual na linha × participação da linha".

Conteúdo relacionado: Leitura, interpretação e representação de dados de pesquisa expressos em tabelas de dupla entrada, gráficos de colunas simples e agrupadas, gráficos de barras e de setores e gráficos pictóricos

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Colunas agrupadas: contagens ou percentuais?

Escolha uma pesquisa (MODELO HIPOTÉTICO) com dois grupos de tamanhos diferentes e veja-a em colunas agrupadas de contagens, em colunas agrupadas de percentuais por grupo ou em colunas empilhadas em 100%. Faça o 2º grupo crescer (k de 1 a 4) mantendo as proporções e preveja o que muda em cada gráfico. Ao revelar: os percentuais, o percentual do conjunto (média ponderada) e as modas. Na investigação guiada: coluna mais alta × mais comum, juntar grupos, crescimento de um grupo, "mais perto de quem?" e a moda do conjunto.

Conteúdo relacionado: Leitura, interpretação e representação de dados de pesquisa expressos em tabelas de dupla entrada, gráficos de colunas simples e agrupadas, gráficos de barras e de setores e gráficos pictóricos

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O plano decide: de onde vêm os dados?

Uma escola simulada tem 600 estudantes em três turnos, e cada um lê por prazer um certo número de minutos por semana (DADOS SIMULADOS). Escolha o plano de coleta, o tamanho, a semente e se a coleta é repetida 20 vezes; veja as respostas e as médias das coletas. A média da escola — que numa pesquisa real ninguém conhece — só aparece ao revelar. Na investigação guiada: o viés da biblioteca, viés × acaso ao repetir, a chance no sorteio, a partilha por turno e o que só a estratificação garante.

Conteúdo relacionado: Planejamento e execução de pesquisa amostral e apresentação de relatório

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Do dado à frase: o que o relatório pode afirmar

Uma amostra casual de respostas sobre os minutos de deslocamento até a escola (DADOS SIMULADOS) aparece num diagrama de pontos ou num histograma. Simule um erro de digitação (uma resposta com um zero a mais) e calcule as medidas antes de revelar: média, mediana, moda, amplitude, quantas respostas ficam acima da média e o efeito do erro. Na investigação guiada: quanto um erro muda a média, se a mediana muda, o gráfico adequado para tempos, o que indica uma média maior que a mediana e quantos ficam acima da média.

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Grandezas e medidas

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Prefixos: potências de 10, áreas, volumes e bytes

Escolha a grandeza (comprimento, área, volume ou armazenamento), um valor e os prefixos de origem e de destino. A conversão é feita exatamente com potências de 10 e conferida numa régua logarítmica declarada. Em área o expoente do fator dobra e em volume triplica, porque km² quer dizer (km)². Em armazenamento, o prefixo binário da IEC (2¹⁰ᵏ bytes) é comparado com o decimal do SI (10³ᵏ bytes): a razão (2¹⁰/10³)ᵏ cresce com k.

Conteúdo relacionado: Unidades de medida para medir distâncias muito grandes e muito pequenas

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Distâncias astronômicas e tempo-luz

Escolha uma distância em notação científica (mantissa de 1 a 9,9 e expoente de −12 a 20) em metros, quilômetros, unidades astronômicas ou anos-luz. A prancheta converte exatamente para as outras unidades — com os valores de referência c = 299.792.458 m/s, 1 ua = 149.597.870.700 m e 1 ano-luz = 9.460.730.472.580.800 m — e calcula o tempo-luz t = d/c, exato em frações e exibido com ≈ e o número de algarismos significativos. Inclui o caso-limite da distância nula.

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