PROGRAMAS DE C 1 11 1 C · 2018-01-30 · 1.5. Resistência de um condutor. Resistividade de uma...

2.º CICLO DO ENSINO SECUNDÁRIO GERAL

P R O G R A M A S D E

FÍSICA10ª, 11ª e 12ª Classes

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ÁREA DE CIÊNCIAS FÍSICAS E BIOLÓGICAS

C18

Ficha Técnica

TítuloProgramas de Física - 10ª, 11ª e 12ª classes (Área de Ciências Físicas e Biológias)

EditoraEditora Moderna, S.A.

Pré-impressão, Impressão e AcabamentoGestGráfica, S.A.

Ano / Edição / Tiragem2014 / 2.ª Edição / 2.000 Ex.

E-mail: [email protected]

© 2014 EDITORA MODERNAReservados todos os direitos. É proibida a reprodução desta obra por qualquer meio (fotocópia, offset, fotografia, etc.) sem o consentimento escrito da editora, abrangendo esta proibição o texto, as ilustrações e o arranjo gráfico. A violação destas regras será passível de procedimento judicial, de acordo com o estipulado no código dos direitos de autor.

3

ÍNDICE

Introdução Geral à Disciplina no 2º Ciclo do Ensino Secundário Geral(Área de Ciencias Físicas e Biológicas) ---------------------------------------- 4

Objectivos Gerais da Disciplina no 2º Ciclo do Ensino Secundário Geral -- 6

10ª Classe - Programa da Disciplina

Distribuição Temática por Trimestre e Horas Lectivas ----------------------- 8

Conteúdos Programáticos ------------------------------------------------------ 9

Quadro de Distribuição dos Conteúdos por Objectivos e Tempos Lectivos -- 12


Distribuição Temática por Trimestre e Horas Lectivas ---------------------- 16

Conteúdos Programáticos ----------------------------------------------------- 17

Quadro dos Objectivos Específicos --------------------------------------------- 20

Sugestões Metodológicas -------------------------------------------------------- 30


Distribuição Temática por Trimestre e Horas Lectivas ---------------------- 34

Conteúdos Programáticos ----------------------------------------------------- 35

Avaliação ----------------------------------------------------------------------- 45

Bibliografia --------------------------------------------------------------------- 46

10ª, 11ª E 12ª CLASSES

4

INTRODUÇÃO À DISCIPLINA NO 2º CICLO DO ENSINO SECUNDÁRIO GERAL(ÁREA DE CIÊNCIAS FÍSICAS E BIOLÓGICAS)

As Ciências Naturais e a Técnica determinam em grande medida, e de forma particular, a vida e o pensamento dos homens no século XXI. A Física, em particular, tem grande contributo no desenvolvimento operado ao longo dos séculos e deve também prestar um contributo essencial para a solução dos presentes e futuros problemas da ciência e técnica.

O ensino da Física ocupa um lugar de importância fundamental entre as diversas disciplinas inseridas no Plano Curricular do Ensino Secundário. A função desta disciplina, dentro da educação e formação integral da personalidade do aluno, é uma das mais importantes. Pois, neste quadro, a física tem como objectivos, não só formar os conceitos científicos do mundo físico que nos rodeia, criar as bases para a compreensão das novas técnicas e tecnologias e ampliar o horizonte intelectual, mas também criar as bases para o estudo de uma série de disciplinas técnicas e especiais.

Como uma disciplina científica natural supõe, que o ensino da Física tem que desenvolver-se sobre uma base experimental. A experiência deve constituir o ponto de partida do estudo da física. O estudo das leis físicas deve, nalguns casos, começar com a experiência e, em outros, concluir com esta. Em todo caso, a experiência tem que servir como fonte de aquisição de conhecimento e, não só, como objectivo.

O presente programa de física apresenta uma estrutura diferente dos habituais, pois a estrutura utilizada corresponde ao modelo adoptado para os programas da Reforma Educativa. O professor tem na sua mão um instrumento orientador das suas actividades docentes e deverá procurar sempre reunir os pré-requisitos necessários nos alunos, para que estes possam assimilar os conteúdos, cumprindo com os objectivos específicos aí plasmado. O cumprimento de horas lectivas não deve ser rigoroso, dependendo da dinâmica real de aprendizagem de cada turma e os exercícios de aplicação são de planificação obrigatória e a cargo do professor.

Recomendamos aos professores de Física a familiarização com os programas de Matemática, Química, Geografia, etc.

PROGRAMAS DE FÍSICA

5

Desejamos a todos os utentes deste programa um bom trabalho e êxito nos resultados preconizados. Qualquer sugestão em forma de contributo é bem-vinda.


6

OBJECTIVOS GERAIS DA DISCIPLINANO 2° CICLO DO ENSINO SECUNDÁRIO GERAL

O objectivo geral do estudo da física, neste ciclo, é transmitir aos alunos conhecimentos sobre fenómenos, factos, termos, leis, grandezas e modelos físicos, com as respectivas aplicações no quadro de uma formação geral aprofundada para uma formação superior; e criar também pressupostos para uma formação profissional fora do ensino superior.

O desenvolvimento dos conteúdos programáticos deve orientar-se a partir das observações e experiências dos alunos, em particular, no seu dia-a-dia. Os alunos deverão desenvolver conhecimentos, capacidades, habilidades e aptidões, assim como visão e convicção sobre a Física, os métodos de trabalho, desenvolvimento como ciência, limites e as suas aplicações na técnica e ciência.

Deve transmitir-se aos alunos os resultados do empenho de grandes físicos no mundo, na solução de grandes questões da ciência e humanidade, através do conhecimento da vida dos cientistas como parte da cultura da humanidade.

A resolução de exercícios práticos, a interpretação de dados e gráficos, bem como as experiências de laboratório devem servir para desenvolver a abstracção, dedução, argumentação, previsão e a habilidade de manipulação dos objectos.

10ª ClassePrograma da Disciplina


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DISTRIBUIÇÃO TEMÁTICAPOR TRIMESTRE E HORAS LECTIVAS

10ª CLASSE

Iº TRIMESTRE

Tema A - Trabalho e EnergiaSubtema A1 - Trabalho como medida de energia

transferida entre sistemas ............................................. 32 horas

Subtema A2 - Lei de conservação da energia mecânica ......................... 8 horas

Subtotal ............................................................................................ 40 horas

IIº TRIMESTRE

Tema B - Teoria Cinética de Gás IdealSubtema B1 - Comportamento térmico dos gases ................................ 28 horas

Tema C - TermodinâmicaSubtema C1 - Trabalho e Energia Termodinâmica .............................. 12 horas

Subtotal ............................................................................................. 40 horas

IIIº TRIMESTRE

Tema C - Termodinâmica (continuação)

Subtema C2 - Leis da Termodinâmica ................................................ 24 horas

Tema D - Corrente Eléctrica em Regime EstacionárioSubtema D1 - Electricidade .................................................................. 8 horas

Subtema D2 - Redes eléctricas .............................................................. 8 horas

Subtotal ............................................................................................ 40 horasTotal Anual ..................................................................................... 120 horas


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CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS

Tema A - Trabalho e Energia

Subtema A1 - Trabalho como medida de energia transferida entre sistemas

Conteúdos:

1.1. Introdução

1.2. Conceito de Trabalho mecânico.

1.3. Trabalho de uma força e de uma resultante de forças. Unidades de trabalho.

1.4. Potência. Unidade de potência.

1.5. Energia cinética de um corpo em movimento de translação.

1.6. Trabalho de energia cinética.

1.7. Energia potencial gravítica.

1.8. Trabalho da energia potencial gravítica.

1. 9. Energia potencial elástica. Trabalho da força elástica.

1.10. Energia Mecânica.

1.11. Forças conservativas e não conservativas.

Subtema A2 - Lei de conservação da energia mecânica

Conteúdos:

2.1. Quantidade de movimento.

2.2. Impulso de uma força. Unidades.

2.3. Lei de conservação da energia mecânica.

2.4. Choques elásticos e inelástico.

Tema B - Teoria Cinética de Gás Ideal

Subtema B1 - Comportamento térmico dos gases


10

Conteúdos:

1.1. Introdução.

1.2. Conceito de gás ideal.

1.3. Equação da pressão na T.C.M. de gás ideal.

1.4. Conceito da temperatura segundo a T.C.M.

1.5. Escala absoluta de temperatura. Escalas termométricas.

1.6. Relação da temperatura com a velocidade das moléculas.

1.7. Equação de Clausius Clapeyron.

1.8. Aplicação da Equação de Estado de Gás Ideal aos Isoprocessos.

1.9. Leis dos gases. Lei de Boyle-Mariotte.

1.10. Lei de Charles e Gay-Lussac.

1.11. Representação e transformação gráfica dos processos: P-V, V-T e P-T.

Tema C - Termodinâmica

Subtema C1 - Trabalho e energia termodinâmica

Conteúdos:

1.1. Introdução.

1.2. Termodinâmica. Conceito.

1.3. Trabalho da Termodinâmica nos Isoprocessos.

1.4. Quantidade de calor.

1.5. Equivalência entre trabalho e quantidade de calor.

1.6. Energia interna.

Subtema C2 - Leis da termodinâmica

Conteúdos:

2.1. Primeira (1ª) Lei da Termodinâmica.

2.2. Processo Adiabático.


11

2.3. Aplicação da 1ª Lei da Termodinâmica aos Isoprocessos.

2.4. Processos Reversíveis e Irreversíveis.

2.5. Segunda (2ª) Lei da Termodinâmica, segundo Thompson.

2.6. Motor Térmico. Eficiência Térmica.

2.7. Ciclo de Carnot.

2.8. Refrigerador. Eficiência Térmica

2.9. Entropia.

2.10. Lei Zero da Termodinâmica.

Tema D - Corrente Eléctrica em Regime Estacionário

Subtema D1 - Electricidade

Conteúdos:

1.1. Introdução. Conceito da corrente eléctrica.

1.2. Intensidade da corrente eléctrica.

1.3. Lei de Ohm para um circuito completo.

1.4. Tensão nos extremos da Resistência (d.d.p.). Potência dissipada.

1.5. Resistência de um condutor. Resistividade de uma substância.

Subtema D2 - Redes eléctricas

Conteúdos:

1.1. Introdução. Associação de resistências.

1.2. Leis de circuitos derivados.

1.3. Leis de Kirchhoff.

1.4. Leis dos Nodos.

1.5. Leis das Malhas.

1.6. Aplicação das leis de Kichhoff nas redes eléctricas.


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QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO DOS CONTEÚDOSPOR OBJECTIVOS E TEMPOS LECTIVOS

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11ª CLASSE

Iº TRIMESTRE

Tema A - Forças e MovimentosSubtema A1 - Movimento mecânico ................................................... 20 horas

Subtema A2 - Interacções entre corpos ............................................... 20 horas

Subtotal ............................................................................................ 40 horas

IIº TRIMESTRE

Tema A - Forças e MovimentosSubtema A3 - Movimento oscilatório mecânico .................................. 21 horas

Tema B - Ondas e LuzSubtema B1 - Ondas e suas propriedades ............................................ 19 horas

Subtotal ............................................................................................. 40 horas

IIIº TRIMESTRE

Tema B - Ondas e LuzSubtema B2 - Fenómenos luminosos .................................................. 30 horas



17


Tema A - Forças e Movimentos

Subtema A1 - Movimento mecânico

Conteúdos:

1.1. Generalidades sobre o movimento mecânico.

1.2. Breve revisão do movimento rectilíneo uniformemente variado.

1.3. Movimento Circular Uniforme.

1.4. Velocidade linear e angular. Relação entre as velocidades linear e angular.

1.5. Aceleração centrípeda. Componentes tangencial e normal da aceleração centrípeta.

1.6. Período e Frequência no movimento circular uniforme.

1.7. Movimento de queda livre. Aceleração de gravidade.

1.8. Movimento ascensional de um grave.

1.9. Movimento circular uniformemente variado.

Subtema A2 - Interacções entre corpos

Conteúdos:

2.1. Lei da Inércia (1ª Lei de Newton). Sistemas Inerciais.

2.2. Lei Fundamental da Dinâmica (2ª Lei de Newton).

2.3. Aceleração. Unidade S I da Aceleração.

2.4. Lei da Acção e Reacção (3ª Lei de Newton).

2.5. Quantidade de Movimento de Translação (Movimento Linear).Unidade S I do Momento Linear.

2.6. Variação do Momento Linear. Conceito de Força.

2.7. Impulso de uma força. Unidade S I do Impulso.

2.8. Lei da Conservação do Momento Linear.


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Subtema A3 - Movimento oscilatório mecânico

Conteúdos:

3.1. Conceito do movimento oscilatório. Características.

3.2. Movimento Harmónico Simples. Características cinemáticas do M.H.S.

3.3. Oscilações Livres e Oscilações Amortecidas.

3.4. Oscilações forçadas.

3.5. Ressonância.

3.6. Pêndulo Simples.

3.7. Dinâmica do M.H.S. Sistema Corpo-Mola.

3.8. Energia de um Oscilador harmónico simples.

Tema B - Ondas e Luz

Subtema B1 - Ondas e suas propriedades

Conteúdos:

1.1. Noção de Onda. Características do movimento ondulatório.

1.2. Classificação das Ondas.

1.3. Equação de Onda Progressiva.

1.4. Relação entre os parâmetros fundamentais na propagação das ondas.

1.5. Propriedades características das ondas. Reflexão das ondas.

1.6. Refracção das ondas.

1.7. Sobreposição de ondas. Interferência das ondas.

1.8. Difracção das ondas.

1.9. Ondas Estacionárias.


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Subtema B2 - Fenómenos luminosos

Conteúdos:

2.1. Natureza da luz.

2.2. Reflexão da luz. Leis da reflexão.

2.3. Refracção da luz. Índice de refracção.

2.4. Reflexão total. Fibras ópticas.

2.5. Dispersão da luz. Absorção e Difusão.

2.6. Lentes e as suas aplicações.

2.7. Interferência da luz. Interferência nas lâminas finas.

2.8. Difracção. Redes de Difracção.

2.9. Efeito Doppler.

2.10. Polarização da luz.

2.11. Carácter electromagnético da luz.


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QUADRO DOS OBJECTIVOS ESPECÍFICOS

Tema A - Forças e MovimentosSubtema A1 - Movimento mecânico

Objectivo Geral: Compreender os tipos, formas e causas do movimento mecânico.

Pré-requisitos Objectivos específicos Conteúdos Tempos lectivos

Instrumentos de avaliação

Noção de matéria, corpo físico, recta, espaço e tempo.

1.1. Reconhecer os conceitos básicos do movimento mecânico.1.2. Enunciar os conceitos de movimento, espaço, tempo, corpo pontual, trajectória, deslocamento e velocidade.

1. Generalidades sobre o movimento mecânico.

2 aulas Testes orais e escritos, observação.

Conhecer o movimento rectilíneo uniforme.Conhecer as equações da função da constante, linear do 1º e 2º grau.

2.1. Reconhecer os aspectos característicos do movimento rectilíneo uniformemente variado.2.2. Identificar o deslocamento, a velocidade e a aceleração no MRUV.2.3. Representar gráficos s (t), v (t) e a (t).

2. Breve revisão do movimento rectilíneo uniformemente variado.


Noção de curva.Noção de trajectória e deslocamento.

3.1. Diferenciar o movimento curvilíneo do movimento rectilíneo. 3.2. Identificar a trajectória e o deslocamento no movimento curvilíneo.

3. Movimento circular uniforme.

1 aula Testes orais e escritos, observação.

Noção de arco de circunferência.Noção de vector.

4.1. Expressar a velocidade linear e a velocidade angular no MCU.4.2. Relacionar vector velocidade com velocidade escalar instantânea.

4. Velocidade linear e angular. Relação entre as velocidades linear e angular.



21



Noção de círculo e da tangente.Noção de aceleração.

5.1. Expressar a aceleração centrípeta e os seus componentes.5.2. Diferenciar a componente normal da componente tangencial da aceleração centrípeta.

5. Aceleração centrípeta. Componente tangencial e normal da aceleração centrípeta.


Noção de circunferência, velocidade angular.

6.1. Expressar o período e a frequência no movimentos curvilíneo uniforme.6.2. Reconhecer o MCU como movimentos periódico.

6. Período e frequência no movimentos circular uniforme.


Movimento rectilíneo uniformemente variado.

7.1. Identificar o movimento de queda livre.7.2. Reconhecer a aceleração da gravidade.

7. Movimento de queda livre. Aceleração de gravidade.


Movimento de queda livre.

8.1. Diferenciar o movimento ascencional da queda livre.

8. Movimento ascencional de um grave.


Noção de período e frequência.

9.1. Reconhecer o movimento curvilíneo uniformemente variado como um movimento não periódico.

9. Movimento circular uniformemente variado.



22

Tema A - Forças e MovimentosSubtema A2 - Interacções entre corpos

Objectivo Geral: Compreender as causas e feitos da interacção dos corpos e as Leis que a regem.



Movimento rectilíneo uniforme. Noção de referencial.

1.1. Enunciar a Lei da Inércia.1.2. Desenvolver o conceito de Inércia. Identificar a massa como medida da inércia de um corpo.1.3. Interpretar situações com base nesta Lei.1.4. Identificar sistemas inerciais.

1. Lei da Inércia (1ª Lei de Newton). Sistemas inerciais.


Noção de massa e aceleração, noção de inércia.

2.1. Enunciar e aprofundar a Lei Fundamental da Dinâmica.2.2. Demonstrar a Lei da Inécia como caso particular da 2ª Lei.2.3. Expressar a unidade S I da Força.

2. Lei Fundamental da Dinâmica (2ª Lei de Newton).


Noção de velocidade e suas unidades.

3.1. Expressar a unidade S I da aceleração.

3. Aceleração. Unidades S I da aceleração.


Noção de força como vector.

4.1. Enunciar a Lei de Acção-Reacção.4.2. Aplicar a a Lei de Acção-Reacção a situações correntes.

4. Lei de Acção-Reacção (3ª Lei de Newton).


2ª Lei de Newton.

5.1. Expressar o movimento linear de uma partícula material e de um sistema de partículas.5.2. Assinalar a respectiva unidade S I do movimento linear.

5. Quantidade de Movimento de Translação (Movimento Linear). Unidade S I do Movimento Linear.



23



Quantidade de movimento, 2ª Lei de Newton.

6.1. Relacionar força média e força instantânea com a variação do momento linear por unidade e tempo.6.2. Reconhecer a variação do momento linear como fórmula geral da 2ª Lei de Newton.

6. Variação do Momento Linear. Conceito de Força.


2ª Lei de Newton, momento linear.

7.1. Expressar o impulso de uma força.7.2. Expressar as unidades S I do impulso.

7. Impulso de uma força. Unidade S I do impulso.


Momento linear, impulso de uma força.

8.1. Enunciar a Lei da Conservação do Momento Linear.8.2. Explicar as suas implicações nas interacções entre os corpos.

8. Lei da Conservação do Momento Linear.



24

Tema A - Forças e MovimentosSubtema A3 - Movimento oscilatório mecânico

Objectivo Geral: Compreender os conceitos de movimento oscilatório.



Noções de movimento rectilíneo e curvilíneo.

1.1. Esclarecer o conceito de movimento oscilatório.1.2. Identificar as características do movimento oscilatório.

1. Conceito do movimento oscilatório. Características.


Noções de velocidade, aceleração, período e frequência. Funções seno e coseno.

2.1. Enunciar e aprofundar a Lei Fundamental da Dinâmica.2.2. Demonstrar a Lei da Inécia como caso particular da 2ª Lei.2.3. Expressar a unidade S I da Força.

2. Movimento harmónico simples. Características cinemática e M.H.S.


Noção de oscilação, força de atrito, Lei de Hooke, energia.

3.1. Esclarecer os conceitos de oscilações livres e oscilações amortecidas.3.2. Identificar casos de oscilações livres e oscilações amortecidas na técnica.3.3. Reconhecer as condições para a existência destas oscilações.

3. Oscilações livres e oscilações amortecidas.


Oscilações livres. Forças externas.

4.1. Esclarecer o conceito de oscilação forçada.

4. Oscilações forçadas.


Noção de frequência e amplitude.

5.1. Explicar o fenómeno de ressonância e sua aplicação prática.

5. Ressonância. 2 aulas Testes orais e escritos, observação.

2ª Lei de Newton. Noções de peso, seno, coseno de uma ângulo.

6.1. Identificar o movimento do pêndulo simples como um movimento oscilatório.6.2. Descrever matemáticamente o movimento do pêndulo simples.

6. Pêndulo simples.



25



2ª Lei de Newton, Lei de Hooke.

7.1. Descrever o movimento do sistema corpo-mola.7.2. Comparar o movimento do pêndulo com o do sistema corpo-mola.

7. Dinâmica do M.H.S. Sistema Corpo-Mola.


Noções de energia potencial e cinética.

8.1. Explicar as transformações energéticas no movimento oscilatório em presença de forças dissipativas.

8. Energia de um oscilador harmónico simples.



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Tema B - Ondas e LuzSubtema B1 - Ondas e suas propriedades

Objectivo Geral: Desenvolver a noção de ondas e as suas propriedades.



Formas e tipos de movimento, oscilação mecânica.

1.1. Expressar o conceito de onda.1.2. Reconhecer a equação de propagação das ondas.

1. Noção de onda. Características do movimento ondulatório.

2 aulas Observação. Testes práticos e escritos.

Noção de onda e suas características.

2.1. Identificar os diferentes meios onde se pode observar uma onda.2.2. Identificar as diferentes maneiras de formação de ondas.

2. Classificação das ondas.

1 aula Observação. Testes práticos e escritos.

Funções periódocas (seno e coseno).

3.1. Descrever uma onda progressiva.3.2. Representar gráficos de propagação de uma onda.

3. Equação de onda progressiva.

2 aulas Observação. Testes práticos.

Gráficos de funções periódicas.

4.1. Representar a equação de propagação das ondas.

4. Relação entre os parâmetros fundamentais na propagação da onda.


Noção de reflexão.

5.1. Representação das ondas transvesais e longitudinais.5.2. Diferenciar as ondas transvesais e longitudinais.

5. Propriedades características das ondas. Reflexão das ondas.


Noção de refracção.

6.1. Reconhecer a importância da reflexão e refracção da luz.6.2. Distinguir reflexão regular e reflexão difusa.6.3. Reconhecer as leis da refracção.6.4. Reconhecer as leis da reflexão.

6. Refracção das ondas.



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Propagação ondulatória da onda, comprimento de onda.

7.1. Verificar a passagem de uma onda através de duas fendas.7.2. Reconhecer o efeito construtivo e destrutivo da interferência.7.3. Reconhecer a aplicação técnica da interferência e sua importância.

7. Sobreposição de ondas. Interferência das ondas.


Interferência da onda, coerência da onda.

8.1. Reconhecer a difracção da luz.8.2. Identificar os máximos e mínimos.8.3. Reconhecer a importância da difracção na óptica aplicada.

8. Difracção das ondas.


Tipos de ondas.

9.1. Saber como se produzem as ondas estacionárias.9.2. Reconhecer o conceito de ondas estacionárias.

9. Ondas estacionárias.


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Tema B - Ondas e LuzSubtema B2 - Fenómenos luminosos

Objectivo Geral: Conhecer a natureza e os fenómenos da luz.



Movimento rectilíneo.Movimento ondulatório.

1.1. Elaborar um quadro físico claro sobre as propriedades da luz.1.2. Reconhecer a natureza dupla da luz.

1. Natureza da luz.


Movimento rectilíneo. Noção de reflexão.

2.1. Explicar a reflexão. 2. Reflexão da luz.2.1. Leis da Reflexão.


Velocidade da luz. Noção de densidade.

3.1. Explicar a refracção da luz.3.2. Identificar as características das leis de refracção da luz.

3. Refracção da luz. Leis da Refracção. Índice de Refracção.


Noção de reflexão da luz. Noção de feixe luminoso.

4.1. Distinguir a reflexão regular da reflexão difusa.4.2. Explicar a reflexão total e sua aplicação.4.3. Reconhecer a importância da reflexão e refracção da luz.

4. Reflexão total. Fibras ópticas.


Índice de refracção da luz. Noção espectro.

5.1. Esclarecer os fenómenos de dispersão, absorção e difusão da luz.

5. Dispersão da luz. Absorção e difusão da luz.


Refracção da luz.

6.1. Reconhecer os tipos de lentes existentes, suas características e aplicações.

6. Lentes e suas aplicações.


Propagação ondulatória da luz, dispersão da luz.

7.1. Explicar o fenómeno de interferência da luz.7.2. Diferenciar a interferência em lâminas finas.

7. Interferência da luz. Interferência nas laminas finas,



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Propagação ondulatória da luz. Interferância da luz. Coerência da luz.

8.1. Interpretar a difracção da luz.8.2. Reconhecer a importância prática das redes de difracção nos estudos de espectroscopia.

8. Difracção. Redes de difracção.


Velocidade da luz.

9.1. Identificar o Efeito Doppler como um fenómeno luminoso.

9. Efeito Doppler.


Interferência e difracção da luz.Transversalidade das ondas.

10.1. Explicar a polarização da luz e sua importância.10.2. Reconhecer a sua importância na ciência e técnica.

10. Polarização da luz.


Espectro luminoso.

11.1. Identificar o carácter electromagnético da luz.11.2. Reconhecer a aplicação de ondas electromagnéticas.

11. Carácter electromagnético da luz.



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SUGESTÕES METODOLÓGICAS

Tema A - Forças e Movimentos

O tratamento deste tema baseia-se nos conhecimentos adquiridos pelos alunos, no estudo da mecânica, ao longo do 1º ciclo. Os conceitos centrais do tema são os termos movimento e força.

Pretende-se abordar as formas e os tipos de movimento mecânico, enaltecendo e aprofundando o carácter vectorial das grandezas velocidade, aceleração e força. Através de experiências, destacar a diferença entre as velocidades e acelerações linear e angular, respectivamente. O professor deverá representar graficamente as relações de dependência entre as distintas grandezas físicas.

A força é tratada como grandeza dinâmica; a Lei da Inércia como um caso especial da Lei Fundamental da dinâmica. É importante referenciar a vida e obra de Isaac Newton, sob ponto de vista do contributo na construção de um Sistema da Mecânica como ciência e enaltecer o seu contributo na Física Experimental e na Matemática.

O Movimento Oscilatório deve ser abordado como uma outra forma do movimento mecânico e, em especial, como mudança periódica e temporal de uma grandeza física. O tratamento da diferença entre oscilações livres, forçadas, bem como oscilações amortecidas deve ser feito com base no conhecimento da noção de energia mecânica, que os alunos aprenderam nas classes anteriores.

Tema B - Ondas e Luz

Neste tema, continuamos a abordar e aprofundar os conceitos do movimento mecânico e energia, estudando outra forma do movimento, a saber, o movimento ondulatório. A abordagem deste tema deverá ter como base a cinemática, os alunos deverão compreender a onda como um processo de transmissão de energia que pode ser descrita através da mudança no tempo e no espaço, de forma periódica, de uma grandeza física.

Os alunos deverão compreender as características fundamentais do movimento ondulatório e aprender a representar graficamente algumas grandezas físicas características de uma onda mecânica.


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Na segunda parte do tema, pretende-se aprofundar o estudo com a luz como uma das formas de existência da onda. Deve-se fazer uma comparação entre as propriedades da onda mecânica e as da luz, para concluir com a caracterização da luz como onda, através do estudo da difracção, interferência e polarização. Finalmente, apresenta-se o espectro electromagnético da luz.


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12ª CLASSE

Iº TRIMESTRE

Tema A - Forças e MovimentosSubtema A1 - Dinâmica de uma partícula em movimentoSubtema A2 - Dinâmica de um sistema de partículas materiaisSubtema A3 - Mecânica dos fluidos

Subtotal ............................................................................................ 40 horas

IIº TRIMESTRE

Tema B - Electricidade e MagnetismoSubtema B1 - Corrente eléctricaSubtema B2 - Campo magnético da corrente eléctrica em regime estacionário

Tema C - Fenómenos que envolvemCampos Electromagnéticos Variáveis

Subtema C1 - Indução electromagnética

Subtotal ............................................................................................ 40 horas

IIIº TRIMESTRE


Subtema C2 - Corrente eléctrica alternada sinusoidalSubtema C3 - Oscilações electromagnéticasSubtema C4 - Ondas electromagnéticas



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Tema A - Forças e MovimentosSubtema A1 - Dinâmica de uma partícula em Movimento

Objectivo Geral: Conhecer o movimento de uma partícula em movimento.

Objectivos específicos Conteúdos Tempos lectivos

1. Caracterizar o movimento curvilíneo de uma partícula material.

1. Movimento curvilíneo de uma partícula actuada por uma força constante.

2 horas

2.1. Identificar os casos particulares do movimento de um projéctil.

2.2. Identificar o movimento de uma partícula material actuada por uma força com direcção não coincidente com o movimento curvilíneo.

2. Movimento de um projéctil. 2 horas

3.1. Identificar componentes normal e tangencial do vector força e do vector aceleração.

3.2. Reconhecer o significado físico das componentes normal e tangencial do vector aceleração.

3. Componentes normal e tangencial do vector aceleração.

2 horas

4. Reconhecer a relatividade do movimento.

4. Movimento relativo de uma partícula material.

1 hora

5.1. Reconhecer o princípio de relatividade de Einstein.

5.2. Diferenciar o princípio de relatividade de Galileu com o de Einstein.

5. Princípio de relatividade de Einstein.

2 horas

Identificar as características do movimento de uma partícula material sujeita às forças de atrito.

6. Movimento de uma partícula material sujeita a forças de atrito.

2 horas


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Tema A - Forças e MovimentosSubtema A2 - Dinâmica de um Sistema de Partículas materiais

Objectivo Geral: Conhecer o movimento de um sistema de partículas materiais.


1. Reconhecer o Centro de massa de uma partícula como característica fundamental de um sistema de partículas.

1. Centro de massa de um sistema de partículas. Seu movimento.

2 horas

2. Descrever a Lei Fundamental de Newton para o sistema de partículas.

2. Lei Fundamental de Newton para um sistema de partículas.

2 horas

3.1. Descrever a Lei da Conservação do Momento Linear.

3.2. Distinguir diferentes situações da sua aplicação.

3. Conservação do momento linear de um sistema de partículas.

4. Aplicações.

4 horas

4.1. Reconhecer o momento angular de um sistema de partículas.

4.2. Reconhecer a variação do momento angular.

4.3. Reconhecer o momento de uma força.

5. Momento angular de um sistema de partículas.

6. Variação do momento angular. Momento de uma força.

2 horas

5. Descrever o momento angular de um corpo rígido móvel em torno de um eixo fixo em relação a um referencial inercial.

7. Momento angular de um corpo rígido móvel em torno de um eixo fixo em relação a um referencial Inercial.

2 horas

6. Descrever a Lei da Conservação do Momento Angular.

8. Lei da Conservação do momento angular.

2 horas


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Tema A - Forças e MovimentosSubtema A3 - Mecânica dos fluidos

Objectivo Geral: Conhecer as propriedades características dos fluidos.


1.1. Conhecer os conceitos fundamentais da mecânica dos fluidos.

1.2. Enunciar a lei fundamental da hidroestática.

1. Lei fundamental da hidroestática.

2 horas

2.1. Enunciar a lei de Arquimedes.

2.2. Determinar experimentalmente a lei de Arquimedes.

2. Lei de Arquimedes. Equilíbrio de corpos flutuantes.

2 horas

3.1. Analisar a importância da equação de continuidade.

3.2. Determinar exerimentalmente a equação de continuidade.

3. Lei da continuidade. 2 horas

4.1. Deduzir a equação de Bernoulli.

4.2. Medir a pressão estática, total e dinâmica do ar.

4. Equação de Bernoulli. 2 horas


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Tema B - Electricidade e MagnetismoSubtema B1 - Corrente eléctrica

Objectivo Geral: Compreender a interacção gravitacional e electrostática dos corpos.


Definir a grandeza corrente eléctrica e suas unidades.

1. Conceito da corrente eléctrica. Unidades da corrente eléctrica.

1 hora

Definir a Lei de Ohm para um circuito completo.

Aplicar a Lei de Ohm na resolução problemas qualitativos e quantitativos correspondentes.

2. Lei de Ohm para um circuito completo.

3 horas

Definir a grandeza Tensão nos extremos da resistência.

Determinar a Tensão dissipada pelos condutores Óhmicos.

Resolver problemas quantitativos correspondentes

3. Tensão nos extremos da resistência. Potência dissipada.

3 horas

Compreender as diversas formas de associação de resistências.

Conhecer o cálculo da resistência total.

Resolver problemas de cálculo de resistência total nos circuitos associados

4. Associação de Resistências. 3 horas

Compreender as redes eléctricas.

Resolver problemas de cálculo de resistências nas redes eléctricas.

5. Redes eléctricas. 2 horas


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Tema B - Electricidade e MagnetismoSubtema B2 - Campo magnético da corrente eléctrica em regime estacionário

Objectivo Geral: Conhecer o campo magnético como uma forma de campo electromagnético.


Conhecer as características fundamentais da força do campo magnético.

1. Vector de Campo magnético B 1 hora

Representar graficamente o campo magnético através das linhas de campo.

2. Espectros de campos magnéticos (íman, dipolo, condutor de corrente, bobina e solenoide)

2 horas

Aplicar as regras para a determinação do sentido do campo magnético.

3. Regras para a determinação do sentido do campo magnético

1 hora

Conhecer a magnitude do Vector Campo magnético .

4. Acção de um campo magnético sobre um elemento de corrente estacionário e sobre uma carga eléctrica em movimento

2 horas

Compreender a acção das cargas eléctricas num campo magnético.

5. Movimento das cargas num campo magnético

2 horas

Compreender a acção das cargas eléctricas num campo eléctrico e magnético.

6. Movimento das cargas sob acção simultânea de um campo eléctrico e de um campo magnético

2 horas

Conhecer campo magnético criado pela corrente eléctrica.

7. Campo magnético de uma corrente rectilínea

1 hora

Compreender a interacção magnética entre dois condutores de corrente eléctrica.

8. Interacção entre correntes eléctricas paralelas

1 hora


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Subtema C1 - Indução electromagnética

Objectivo Geral: Conhecer o fenómeno de indução electromagnética.


Compreender a origem de uma corrente induzida.

1. Fluxo Magnético. 1 hora

Conhecer a Lei de Ohm

Definir a indução electromagnética.

Definir a fórmula da Lei de indução electromagnética.

Interpretar fisicamente a Lei de Lenz.

2. Indução electromagnética. Sentido da corrente induzida. Lei e Lenz.

2 horas

Definir a FEM. 3. Força-Electromotriz Induzida 1 hora

Compreender o fenómeno da auto-indução.

Comprovar experimentalmente a Lei da indução electromagnética e a existência de fenómeno de auto-indução.

4. Auto-Indução. Indução-Mútua 2 horas

Conhecer a origem das correntes de Focault.

Conhecer a Bobina de indução.

5. Correntes de Foucault. Bobina de indução.

2 horas

Compreender as transformações estáticas.

6. Transformadores Estáticos. 1 hora

Compreender o funcionamento de Geradores e Motores.

7. Geradores e Motores. 1 hora


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Subtema C2 - Corrente eléctrica alternada sinusoidal

Objectivo Geral: Compreender a produção da corrente alternada e sua importância na vida moderna.


Compreender a produção da corrente eléctrica.

Reconhecer a importância da produção da corrente eléctrica.

1. Produção da corrente alternada sinusoidal

1 hora

Compreender os efeitos da corrente eléctrica de baixa frequência.

2. Efeitos da corrente eléctrica alternada de baixa frequência

2 horas

Definir a grandeza intensidade da corrente eléctrica.

Definir a grandeza diferença de potencial.

3. Intensidade e diferença de potencial eficaz

2 horas

Conhecer os diferentes circuitos da corrente eléctrica alternada.

4. Circuitos em corrente alternada 2 horas

Conhecer as fases da intensidade da corrente.

Conhecer as fases da d.d.p.

Compreender a diferença de fases entre a intensidade da corrente e a d.d.p. em circuitos de corrente alternada.

5. Diferença de fase entre a intensidade da corrente e a d.d.p em circuitos de corrente alternada

2 horas

Descrever os circuitos simples Rl.RC e RLC.

Interpretar fisicamente as equações que caracterizam os processos oscilatórios nos circuitos R,L,C e RLC

Identificar a relação entre as grandezas da corrente eléctrica nos circuitos de corrente alternada.

6. Impedância. Lei de Ohm em cor-rente alternada (RL,RC,RLC)

4 horas


42


Conhecer a grandeza potência.

Definir a potência média.

Determinar o factor de potência nos circuitos de corrente alternada sinusoidal.

7. Potência média em circuitos de corrente alternada sinusoidal. Factor de Potência.

1 hora

Conhecer a corrente trifásica.

Reconhecer a importância da corrente trifásica.

8. Corrente Trifásica 2 horas


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Subtema C3 - Oscilações electromagnéticas

Objectivo Geral: Compreender os fenómenos de oscilações electromagnéticas.


Explicar a transformação de energia num circuito oscilante fechado.

Interpretar fisicamente o processo de transformações energéticas num circuito fechado.

1. Transformação de energia num circuito oscilante fechado.

2 horas

Definir a frequências das oscilações próprias num circuito fechado.

2. Frequência de oscilações próprias.

1 hora

Descrever o processo de Oscilações electromagnéticas na presença de elementos dissipativos de energia.

3. Oscilações electromagnéticas amortecidas.

2 horas

Explicar o fenómeno de ressonância eléctrica

4. Ressonância eléctrica. 1 hora

Explicar o processo de obtenção de oscilações não-amortecidas com o auxílio de gerador.

5. Obtenção de oscilações não-amortecidas com o auxílio de gerador de válvula.

1 hora

Descrever as características de correntes de altas frequências e suas aplicações.

6. Correntes de altas frequências e sua aplicação.

2 horas

Explicar a importância de circuitos oscilantes abertos.

Descrever o fenómeno de radiação ou emissão de ondas.

7. Circuitos oscilante aberto. Ra-diação.

2 horas


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Subtema C4 - Ondas electromagnéticas

Objectivo Geral: Compreender a importância das ondas electromagnéticas.


Descrever a produção e propagação de ondas electromagnéticas.

Definir as ondas electromagnéticas.

Definir a equação das ondas electromagnéticas.

1. Propagação de ondas electromag-néticas.

1 hora

Interpretar os deferentes tipos de campos associados às ondas electromagnéticas.

2. Campos eléctricos e magnéticos associados à onda electromagnética.

2 horas

Descrever as Micro-ondas e sua aplicação.

3. Micro-ondas. 1 hora

Explicar a hipótese de Maxwell e suas implicações.

4. Hipótese de Maxwell. 2 horas

Descrever a experiência de Hertz e sua implicação na Comunicação radiofónica.

5. Experiência de Hertz. Comunica-ção radiofónica.

2 horas

Descrever o espectro electromagnético. 6. Espectro electromagnético. 1 hora

Descrever o espectro óptico. 7. Espectro Óptico. 1 hora


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AVALIAÇÃO

A Física, como uma disciplina natural e experimental, deve ser administrada com a orientação prática, a fim de desenvolver habilidades para a resolução de problemas teóricos, práticos, experimentais, qualitativos e quantitativos, até ao nível de reprodução com variantes e aplicação relacionadas com vários aspectos da ciência e técnica.

O professor procurará, por um lado, elaborar questões para desenvolver o pensamento funcional e lógico na análise de factos, leis e conceitos físicos e, por outro, deverá desenvolver várias actividades práticas, que permitam ao aluno manusear instrumentos, aparelhos e materiais diversos para a análise e estudos de fenómenos e factos físicos.

Os exercícios de aplicação deverão acompanhar sempre as abordagens teóricas. As tarefas para casa e os trabalhos de grupo são outras formas de avaliação que se recomendam aos professores. O professor deverá sempre resolver algumas variantes como modelos, com diferentes níveis ou grau de dificuldade, antes de recomendar aos alunos exercícios de aplicação como trabalho independente.

Os mecanismos de atribuição de notas e cotação são objectos de tratamento específico no novo sistema de avaliação (veja o guia de avaliação) na reforma educativa.


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BIBLIOGRAFIA

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CABEÇAS, Maria - Física 12º Ano – Resumo das Matérias, ASA Editores II, S.A., 1999.

HERMIDA, Javier; VIEIRA, Juan - Física 10º Grado, Orientaciones Metodológicas para las Demonstraciones y Práticas de Laboratórios, Havana, 1997.

INDIAS, Maria - Curso de Física II, 1994.

Lehrplan Gymnasium Physik Klassen 6-12; Saechsisches Staatsministerium fuer Kultus; SDV GmbH, Dresden, 1992.

Ministério da Educação - Física Ensino Médio 9ª Classe, CIP, RPA.

MORA, Carlos; GARCIA, Ernesto - Física Quarto Curso de SOC, Ministério de Educación, Editorial Pueblo y Educación, 1982.

PEREZ, Esther; VALDÉS, Angel - Física 9º Grado, Editora Pueblo y Educación, Cindad de la Habana, 1991.

PIORISHKIN, A.; MINCHENKOV, E. - Física Curso Introductório, Editorial Mir Moscu, URSS, 1976.

RODRIGUES, Margarida; DIAS, Fernando - Física, Forças e Movimentos 10º Ano, Porto Editora, 1988.

RODRIGUES, Margarida; DIAS, Fernando - Física, Energia e Corrente Eléctrica 11º Ano, Porto Editora, 1988.

Unterrichtshilfen Physik Klasse 10, Graphischer Grossbetrieb Leipzig, 1997.

YAVORSKI, B; DETLAF, A. - Prontuário de Física, URSS, 1988.

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