Qual Conteúdo?
Conhecimentos básicos e fundamentais - Noções de ordem de grandeza. Notação
Científica. Sistema Internacional de Unidades. Metodologia de investigação: a procura de
regularidades e de sinais na interpretação física do mundo. Observações e mensurações:
representação de grandezas físicas como grandezas mensuráveis. Ferramentas básicas:
gráficos e vetores. Conceituação de grandezas vetoriais e escalares. Operações básicas
com vetores.
O movimento, o equilíbrio e a descoberta de leis físicas – Grandezas fundamentais
da mecânica: tempo, espaço, velocidade e aceleração. Relação histórica entre força e
movimento. Descrições do movimento e sua interpretação: quantificação do movimento e
sua descrição matemática e gráfica. Casos especiais de movimentos e suas regularidades
observáveis. Conceito de inércia. Noção de sistemas de referência inerciais e não inerciais.
Noção dinâmica de massa e quantidade de movimento (momento linear). Força e variação
da quantidade de movimento. Leis de Newton. Centro de massa e a idéia de ponto
material. Conceito de forças externas e internas. Lei da conservação da quantidade de
movimento (momento linear) e teorema do impulso. Momento de uma força (torque).
Condições de equilíbrio estático de ponto material e de corpos rígidos. Força de atrito,
força peso, força normal de contato e tração. Diagramas de forças. Identificação das forças
que atuam nos movimentos circulares. Noção de força centrípeta e sua quantificação. A
hidrostática: aspectos históricos e variáveis relevantes. Empuxo. Princípios de Pascal,
Arquimedes e Stevin: condições de flutuação, relação entre diferença de nível e pressão
hidrostática.
Energia, trabalho e potência - Conceituação de trabalho, energia e potência. Conceito
de energia potencial e de energia cinética. Conservação de energia mecânica e dissipação
de energia. Trabalho da força gravitacional e energia potencial gravitacional. Forças
conservativas e dissipativas.
A Mecânica e o funcionamento do Universo - Força peso. Aceleração gravitacional. Lei
da Gravitação Universal. Leis de Kepler. Movimentos de corpos celestes. Influência na
Terra: marés e variações climáticas. Concepções históricas sobre a origem do universo e
sua evolução.
Fenômenos Elétricos e Magnéticos - Carga elétrica e corrente elétrica. Lei de Coulomb.
Campo elétrico e potencial elétrico. Linhas de campo. Superfícies equipotenciais. Poder
das pontas. Blindagem. Capacitores. Efeito Joule. Lei de Ohm. Resistência elétrica e
resistividade. Relações entre grandezas elétricas: tensão, corrente, potência e energia.
Circuitos elétricos simples. Correntes contínua e alternada. Medidores elétricos.
Representação gráfica de circuitos. Símbolos convencionais. Potência e consumo de
energia em dispositivos elétricos. Campo magnético. Imãs permanentes. Linhas de campo
magnético. Campo magnético terrestre.
Oscilações, ondas, óptica e radiação - Feixes e frentes de ondas. Reflexão e refração.
Óptica geométrica: lentes e espelhos. Formação de imagens. Instrumentos ópticos
simples. Fenômenos ondulatórios. Pulsos e ondas. Período, frequência, ciclo. Propagação:
relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda. Ondas em diferentes meios
de propagação.
O calor e os fenômenos térmicos - Conceitos de calor e de temperatura. Escalas
termométricas. Transferência de calor e equilíbrio térmico. Capacidade calorífica e calor
específico. Condução do calor. Dilatação térmica. Mudanças de estado físico e calor
latente de transformação. Comportamento de Gases ideais. Máquinas térmicas. Ciclo de
Carnot. Leis da Termodinâmica. Aplicações e fenômenos térmicos de uso cotidiano.
Compreensão de fenômenos climáticos relacionados ao ciclo da água.
