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Disciplina: FísicaDisciplina: Física

Física para o vestibularFísica para o vestibular

Prof. Leandro L S PereiraProf. Leandro L S Pereira

EMENTA• Apropriação de conhecimentos da física em situações-problema,

interpretação, estudo de intervenções científico-tecnológicas utilizando gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagens simbólicas.

PROGRAMA – Objetivos• Caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de partículas,

substâncias, objetos ou corpos celestes. • Utilizar leis físicas e (ou) químicas para interpretar processos naturais

ou tecnológicos inseridos no contexto da termodinâmica e (ou) do eletromagnetismo.

• Compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e a matéria em suas manifestações em processos naturais ou tecnológicos, ou em suas implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais.

• Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de energia em ambientes específicos, considerando implicações éticas, ambientais, sociais e/ou econômicas.

Conteúdos

• O que é Física?• A natureza da Ciência• Os métodos da Ciência Física

Mecânica

• Medidas de comprimento e de intervalo de tempo• Conceitos básicos• O vetor velocidade• Noção de força• O Princípio da Inércia• Movimento uniforme• Gráficos do movimento uniforme• Massa, peso, tração e normal• O Princípio Fundamental • O Princípio da Ação e Reação• Aplicações dos princípios de Newton

• Movimento circular uniforme• Queda livre e lançamento vertical• Lançamento horizontal e oblíquo• Gravitação universal• Estática dos corpos rígidos• Hidrostática• Energia e trabalho• Trabalho do peso e da força elástica• Conservação da energia mecânica• Potência e rendimento• Quantidade de movimento e impulso• Conservação da quantidade de movimento• Colisão frontal

Termologia – Óptica – Ondulatória

• Termometria

• Dilatação dos sólidos

• Calorimetria

• Transmissão de calor

• O estado gasoso

• Termodinâmica

• Óptica geométrica – Conceitos básicos

• Óptica geométrica – Princípios

• Espelhos planos

• Espelhos esféricos

• Refração da luz

• Lentes delgadas

• Movimentos oscilatórios

• Acústica

Eletricidade – Física Moderna

• O poder da carga elétrica• Eletrostática• Eletrodinâmica• Geradores químicos• Receptores• Capacitores• Magnetismo• Eletromagnetismo• Ondas eletromagnéticas• Os raios e os espectros• A Mecânica quântica• A dualidade onda-partícula• Relatividade• Radioatividade• Fontes de energia

Procedimentos metodológicos e recursos didáticos

• Leitura e análise de textos;• Aula dialogada e utilização de data show;• Resolução de exercícios e questões contextualizadas;• Estudo utilizando experimentos.

O que é Física?

• A physis do cosmos e o nascimento da filosofia

A natureza da Ciência

• A Física e suas relações com outras ciências• De que maneira ela se apresenta e ajuda em nosso cotidiano?

• Propriedades físicas : inércia;massa; extensão; impenetrabilidade; compressibilidade; elasticidade; divisibilidade; Descontinuidade; densidade; Organolépticas;

Física

• A origem da Física como teorias e conhecimentos organizados está na Grécia.

• A palavra Física vem de Physis (no grego) que significa Natureza. Ou seja, da Física derivaram todas as outras Ciências. (Filosofia, Biologia, Química, Matemática...)

Física hoje

• É o estudo dos fenômenos naturais que podemos ou não observar.

• A Física estuda desde o movimento de um corpo sobre uma superfície sem atrito até o núcleo de um átomo.

GalileuGalileu NewtonNewton

Divisões dentro da Física

• Um objeto de estudo tão amplo e abrangente quanto a Natureza precisa ser fragmentado em áreas, onde as teoria e estudos estão relacionados com outros de maior afinidade. Sendo assim, para facilitar, a Física está dividida em dois troncos principais.

Física Clássica

• É o que estudaremos no Ensino Médio.• Está divida em cinco ramos que são:

Mecânica.

Termologia.

Óptica.

Ondulatória.

Eletro-magnetismo.

M1M1

M2M2

M3M3

Divisão da Física ( Clássica) até o final do século XIX:

• Mecânica – estudos dos movimentos• Termologia – estudo do calor• Óptica – estudo da luz• Ondulatória – estudo do som e outros fenômenos análogos denominados ondas

• Eletromagnetismo – estudos dos fenômenos elétricos e magnéticos

* Surgimento de duas teorias revolucionárias no início do século XX:• Teoria da Relatividade e a Mecânica Quântica (Física Moderna)

Mecânica

• Estuda fenômenos, em geral, observáveis. E tem outras três subdivisões.

Cinemática. Dinâmica. Estática.

Física Moderna

• Ainda não é estudada no Ensino Médio, mas provavelmente será estuda por vocês no terceiro ano.

São os fenômenos que não podemos observar (mas podemos medir ou sentir), ou eventos que acontecem próximos a velocidade da luz.

Física Moderna

• Está assentada sobre alguns pilares.• Teoria Quântica proposta por Max Planck (1900),

que depois serviu de estudos para Einstein formular as teorias sobre o Efeito Fotoelétrico.

• Teoria da Relatividade proposta por Einstein (1905).• Princípio da Incerteza em 1927 por Werner

Heisenberg, e mais tarde (1935) tendo mais força com Erwin Schrödinger.

PlanckPlanck

SchrödingerSchrödinger

EinsteinEinstein

Por que estudar Física então?

O que é Ciência?

ciência [Do lat. scientia.]S. f. 1. Conhecimento (3): tomar ciência.

2. Saber que se adquire pela leitura e meditação; instrução, erudição, sabedoria.

3. Conjunto de conhecimentos.

O que é Ciência?

Objetivos da Ciência

Classificação das Ciências

O que é Conhecimento científico?

Conhecimento científico atual

Os métodos da Ciência Física

Qual o esquema geral da metodologia da pesquisa científica?

Divulgar resultados

Formular a pergunta

Realizar a pesquisa

Interpretar resultados

O que é pesquisa?

Para que é utilizada a pesquisa?

Modelos, teorias, leis e princípios

Pressupostos para validade científica

* Os prefixos

* O Sistema Internacional de Unidades (SI)• Unidades de base: Comprimento, massa e tempo* A precisão das medidas• Algarismos significativos nas operações; Incerteza* Ordem de grandeza – Estimativa de valores• Notação científica* Representações gráficas

* Medidas de comprimento e de intervalo de tempo•Podemos confiar nos sentidos?• Experimentação e instrumentos• Medidas de comprimento• Medidas de intervalo de tempo

Conceitos básicos

• O que é ponto material?• Repouso, movimento e referencial• Trajetória• Espaço• Deslocamento escalar• Rapidez e velocidade escalar• Velocidade escalar média• Velocidade escalar instantânea

Fatores multiplicativos de massa

Fatores multiplicativos de comprimento

* O vetor velocidade•O que são direção e sentido?•Vetor•Adição de vetores•Método da poligonal•Vetor deslocamento•Vetor velocidade média•Vetor velocidade

* Noção de força•O que causa a mudança de velocidade?•Conceito de força•Componentes perpendiculares de uma força

* O Princípio da Inércia• É possível manter um movimento sem a ação de forças?• O princípio da Inércia

* Movimento uniforme•Movimento uniforme e movimento retilíneo uniforme são a mesma coisa?•Funções (exemplo)•Função horária dos espaços

* Gráficos do movimento uniforme•De que outra maneira o movimento uniforme pode ser descrito?•Gráficos do MU ( gráfico sxt e vxt)

* Massa, peso, tração e normal•Massa e peso: grandezas iguais?•Inércia e massa•Tração•Normal•Força elástica ( Lei de Hooke)

*O Princípio Fundamental

•Aceleração escalar média•Aceleração escalar instantânea•Variação do vetor velocidade•Vetor aceleração•O princípio fundamental•Quando a resultante não é nula que tipo de movimento o corpo pode adquirir?

MRA; MRR; MCU; MCA; MCR•Descrição do movimento uniformemente variado•Função da velocidade no MUV•Função horária dos espaços no MUV, gráfico axt e Expressão de Torricelli

* O Princípio da Ação e Reação•Um patinador empurra o outro. Este faz o quê?•A propulsão de um foguete (demonstração prática)

* Aplicações dos princípios de Newton•Como aplicar os princípios aos movimentos retilíneos?•O que acontece com um corpo sobre o piso de um elevador?•Plano inclinado•O atrito é importante?•Força de atrito estático e cinético•Força centrípeta ou resultante centrípeta?