Física Complementar
Áreas Científicas |
Classificação |
Área Científica |
OFICIAL |
Física |
Ocorrência: 2021/2022 - 2S
Ciclos de Estudo/Cursos
Língua de trabalho
Português
Objetivos
Aprofundar os conhecimentos de física adquiridos na licenciatura segundo a abordagem que consistirá na articulação das componentes:
- i) revisão de conceitos tendo presente a perspetiva histórica da sua evolução;
- ii) análise de situações concretas que implicam domínio operacional desses conceitos, as quais, não sendo exigentes do ponto de vista formal, obrigam a um conhecimento aprofundado dos princípios envolvidos.
Resultados de aprendizagem e competências
As competências a adquirir pelos estudantes deverão permitir:
- i) adquirir uma visão abrangente das principais áreas da física, a sua situação atual e questões abertas para o futuro;
- ii) expor, modelizar e resolver problemas simples de física clássica;
iii) enquadrar e expor problemas básicos de relatividade e de física moderna.
Modo de trabalho
Presencial
Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)
Os estabelecidos para acesso ao mestrado
Programa
Energia: Energia e movimento; energia e fenómenos elétricos; energia, fenómenos térmicos e radiação.
Mecânica: Tempo, posição, velocidade e aceleração; forças e movimentos; as interações fundamentais; leis de Newton; dinâmica de um sistema de partículas; conservação do momento linear e angular; colisões elásticas e inelásticas; leis de Kepler e lei de Newton da Gravitação Universal; campos físicos.
Fluidos: Forças de pressão e de viscosidade; acelerações em fluidos; lei de Euler; fluidos estáticos e em movimento; paradoxos de Hidrostática.
Ondas Mecânicas: Caracterização de uma onda; ondas transversais e ondas longitudinais; o som como onda de pressão; ondas, sinais e informação.
Fenómenos Elétricos e Magnéticos: Interações entre cargas e lei de Coulomb; campo elétrico e superfícies equipotenciais; cargas em movimento e campos magnéticos; ação simultânea de campos magnéticos e elétricos sobre cargas em movimento; interação de campos elétricos e magnéticos; potencial elétrico e corrente elétrica; circuitos elétricos; geração e transporte da energia elétrica.
Ondas Eletromagnéticas: O caso especial das ondas eletromagnéticas; parâmetros que caracterizam uma onda eletromagnética; reflexão, refração, difração e interferência; o espectro eletromagnético; considerações sobre a propagação de ondas eletromagnéticas no vazio; Einstein e a teoria da relatividade; ondas eletromagnéticas no Universo.
Física Relativística: A experiência de Michelson-Morley que aponta para a invariância da velocidade da luz no vazio; Einstein e a teoria da relatividade restrita; dilatação do tempo, contração do espaço e relação massa/energia; consequências que daí derivam para o funcionamento dos sistemas de localização geográfica baseados em satélites; a generalização desta teoria para referenciais acelerados; a teoria da relatividade generalizada. A expansão do Universo. Reflexões sobre a designação “Teoria da Relatividade”; considerações filosóficas.
Física Quântica: Emissão e absorção de radiação eletromagnética; modelo de Lorentz; Planck e a quantização da energia; efeito fotoelétrico e fotões; dualidade onda-corpúsculo; quantum de ação; mecânica quântica e suas implicações.
O Átomo: A estrutura do átomo; eletrões, protões, neutrões e vazio; níveis de energia atómicos; núcleo atómico e energia de ligação nuclear; decaimento radioativo (alfa, beta e gama); atividade de uma amostra radioativa; fontes naturais e artificiais de radioatividade; aplicações, efeitos biológicos e detetores de radioatividade; reações nucleares (fusão nuclear e cisão nuclear); o futuro da energia elétrica.
Considerações sobre o futuro da Física: Perspetiva histórica em torno da afirmação “o fim da física”; para onde caminha a física? Grandes questões em aberto. Reflexão em torno da pergunta: “onde estará a fronteira do conhecimento em física no ano 3000?”
Bibliografia Obrigatória
Finn, E. J., Alonso, M.; Física, Escolar Editora, 2012
Bibliografia Complementar
Breithaupt, J; Física, LTC, 2018
Gibbs, K. ; The Resourceful Physics Teacher: 600 Ideas for Creative Teaching, CRC Press, 1999
Heilbron, J. L., ; The History of Physics: A Very Short Introduction, Oxford University Press, 2018
Métodos de ensino e atividades de aprendizagem
Os conteúdos programáticos propostos, em sintonia com o programa de física do ensino secundário, procura, por um lado, complementar a formação de física que os estudantes tiveram na sua licenciatura, com foco na consolidação dos conceitos fundamentais relativos à compreensão de fenómenos físicos e sua aplicação na resolução de situações concretas e no desenvolvimento da tecnologia, mas também proporcionar-lhes a envolvente que lhes possibilite elaborar reflexões sobre a física, a sua evolução histórica, situação atual e trajetória para o futuro
As aulas terão um formato misto, combinando a exposição de temas com o estudo e resolução de exercícios.
A introdução a cada um dos temas indicados no programa proposto incluirá a referência ao seu processo de desenvolvimento e contexto histórico, assim como o que se perspetiva ao nível da sua evolução.
Tipo de avaliação
Avaliação por exame final
Componentes de Avaliação
Designação |
Peso (%) |
Exame |
100,00 |
Total: |
100,00 |
Componentes de Ocupação
Designação |
Tempo (Horas) |
Estudo autónomo |
120,00 |
Frequência das aulas |
42,00 |
Total: |
162,00 |
Obtenção de frequência
Frequência das aulas teórico-práticas segundo as regras estabelecidas.
Fórmula de cálculo da classificação final
A avaliação é por exame final nas épocas normal e de recurso, não existindo condições de frequência para acesso a estas provas.
Fica aberta a possibilidade de existir uma componente de avaliação associada a um trabalho documental sobre um tema específico. Nesta situação tem-se:
Exame final – ponderação de 75%
Trabalho documental – ponderação de 25%s
Provas e trabalhos especiais
Nada a indicar.
Trabalho de estágio/projeto
Nada a indicar.
Avaliação especial (TE, DA, ...)
Nada a indicar.
Melhoria de classificação
Seguindo as regras estabelecidas.