OTMs física

PROPOSTA DE CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS

Componente Curricular: Física

ENSINO MÉDIO ANO: 1º

OBJETIVO GERAL

O estudo dos movimentos deve envolver aspectos práticos, concretos e macroscópicos, descrever
movimentos reais de objetos, identificar as causas que lhes dão origem e suas variações.

CONTEÚDOS TEÓRICO-METODOLÓGICOS
Movimentos : variações e conservações

No 1º ano, o ensino da física voltar-se-á para o estudo dos movimentos, será dividido em quatro
unidades:

1. Fenomenologia cotidiana
2. Movimento e Equilíbrio
3. Trabalho, Energia e Potência
4. Descrição de movimentos



ENSINO MÉDIO ANO: 1º UNIDADE: 1


Fenomenologia cotidiana

Nesta unidade o aluno deve reconhecer as diversas partes da Física utilizadas na interpretação de
fenômenos do cotidiano, empregando modelos que fazem uso da linguagem algébrica e gráfica. Saber
distinguir grandezas vetoriais de grandezas escalares, compreender suas dimensões, unidades e formas
de representá-las, determinar sistemas de referência, aplicar o princípio da inércia na interpretação de
fenômenos.

Conteúdos

Grandezas Físicas- Definição de grandezas físicas; grandezas fundamentais e derivadas; padrões e
sistemas de unidades; análise dimensional.
Medidas e Representações- Notação científica e ordem de grandeza; precisão das medidas e
algarismos significativos; construção e interpretação de tabelas, gráficos e diagramas.

Vetores- Grandezas escalares e vetoriais; notação vetorial e representação geométrica de vetores;
adição e subtração em uma e duas dimensões; multiplicação de um vetor por um escalar; representação
de vetores em termos de suas componentes cartesianas

Cinemática escalar e Vetorial- Conceitos de partícula, referencial, trajetória, posição, velocidade
média e instantânea, aceleração média e instantânea.




Movimento e equilíbrio

Na 2ª unidade o aluno deve relacionar aceleração e força resultante em movimentos
observados no dia-a-dia, identificar as forças (peso, normal, elástica, atrito) atuantes em objetos
envolvidos em situações estáticas ou dinâmicas, aplicar o princípio da inércia na interpretação de
fenômenos do cotidiano, bem como a lei da ação e reação na interpretação de situações práticas,
analisar as alterações nos movimentos (variação da quantidade de movimento) de um objeto, avaliar
torques em configurações simples, considerando a ampliação das forças, especialmente nas
máquinas simples. Deve também, aplicar as condições de equilíbrio dos corpos, em relação à
translação e à rotação, para a determinação de forças desconhecidas em situações do cotidiano
utilizando esquemas simples.
Conteúdos

Descrição dos Movimentos em uma e duas dimensões- Movimentos retilíneos e circulares, uniforme
e uniformemente variado; queda livre; lançamentos de projéteis; composição de movimentos.

Dinâmica da Partícula - Conceito de força, leis de Newton, força peso, força normal, força elástica,
força de atrito e força resultante numa trajetória curvilínea.

Estática – Estática do ponto material, torque de uma força, centro de gravidade e equilíbrio de corpo
extenso.





Trabalho, energia e movimento

Nesta unidade o aluno deve utilizar a definição de trabalho de uma força, fazendo uso de
linguagem gráfica e algébrica, aplicar o teorema da energia cinética, em situações do cotidiano,
utilizando representações esquemáticas, bem com o princípio de conservação da energia mecânica em
situações do dia-a-dia, nas quais as forças dissipativas possam ser consideradas ou não, para prever o
movimento dos objetos envolvidos. Utilizar os conceitos de potência e rendimento de motores
possibilitando relacionar o consumo de energia com o desempenho dos mesmos e identificar os tipos de
energia mais utilizados classificando suas fontes de acordo com suas características.
Conteúdos

Energia e sua Conservação - Trabalho realizado por uma força; potência média e instantânea, energia
cinética e o teorema do trabalho e energia; forças conservativas e não-conservativas; energia potencial
gravitacional e potencial elástica; conservação da energia mecânica

Impulso e Quantidade de Movimento- Impulso de um força; quantidade de movimento; teorema do
impulso; colisões elástica, parcialmente elástica e inelástica.




CONTEÚDOS TEORICO-METODOLÓGICOS
Descrição de movimentos

Nesta unidade o aluno deverá saber descrever movimentos de rotação encontrados no dia-a-dia,
empregando as grandezas: deslocamento angular, velocidade angular, período e freqüência, ressaltando
seu caráter escalar ou vetorial, algebricamente e graficamente. Discutir as concepções de espaço e
tempo decorrentes da aceitação dos Postulados da Relatividade Restrita de Einstein e suas aplicações
em situações do mundo microscópico e macroscópico e calcular a dilatação do tempo e contração do
comprimento nas situações em que a Mecânica Relativística se aplica.
Conteúdos.

Gravitação Universal - Confronto entre os sistema geocêntrico e heliocêntrico; Leis de Kepler; Lei de
Newton da gravitação e energia potencial gravitacional.

Teoria da Relatividade - Postulados da relatividade restrita; dilatação do tempo; contração do
comprimento e relação entre massa e energia.

PROPOSTA DE CONTÉUDOS PROGRAMÁTICOS



OBJETIVO GERAL: O estudo do calor permite desenvolver competências para lidar com
fontes de energia, processos e propriedades térmicas de diferentes materiais, compreender e lidar com
variações climáticas e ambientais, o som, imagem e informações que propiciarão a compreensão, a
interpretação e a convivência apropriada com os meios tecnológicos desenvolvidos na atualidade.

Calor, Som, Imagem e Ambiente

No 2º ano serão estudados conteúdos referente ao calor, som imagem e ao ambiente, que serão
divididos em quatro unidades:

1. Equilíbrio Térmico e Temperatura
2. Calor, Trocas de Calor e Trabalho
3. Imagem
4. Som e informação




Equilíbrio Térmico e Temperatura

Nesta unidade o aluno deve distinguir os conceitos de calor e temperatura, reconhecer a Lei Zero da
Termodinâmica como princípio essencial para a medição de temperatura, reconhecer a possibilidade do
equilibro térmico no sistema. Associar temperatura ao grau de agitação das moléculas de um sistema,
aplicando essa idéia na definição de uma escala absoluta de temperatura (Kelvin) e construir escalas
termométricas a partir de pontos fixos, relacionando-as às escalas Celsius e Fahrenheit e outras. Deve,
também, saber calcular variações de comprimento, área e volume de corpos devido às mudanças de
temperatura e aplicar o modelo de um sólido para identificar bons e maus condutores de calor,
reconhecendo a utilização dos mesmos em construções, equipamentos e utensílios.
Conteúdos:

Conceitos Básicos de Termologia - Conceitos de temperatura e calor; escalas termométricas.

Dilatação Térmica- Dilatação dos sólidos e líquidos e o comportamento térmico da água

Calorimetria- Calor sensível, calor latente, capacidade térmica, calor específico; mudanças de estados
físicos, diagrama de fases.




Calor, trocas de calor e trabalho

na 2ª unidade o aluno deve identificar os diferentes processos de troca de calor, utilizar os
conceitos de calor sensível e calor latente para compreender as relações entre os processos de
aquecimento/resfriamento de corpos e suas mudanças de estado físico, compreender a importância
da dilatação de materiais nas construções, nos contatos elétricos automáticos, aplicar a Primeira Lei
da Termodinâmica a situações do cotidiano.
Conteúdos

Calorimetria- Calor sensível, calor latente, capacidade térmica, calor específico; mudanças de estados
físicos, diagrama de fases.

Propagação do Calor- Condução; convecção e irradiação.

Gases- Variáveis de estado, equação de Clapeyron e a lei geral dos gases perfeitos; transformações
gasosas particulares: isotérmica, isobárica, isocórica e adiabática; teoria cinética dos gases.

Termodinâmica - Trabalho realizado por um gás; energia interna; leis da termodinâmica;
transformações cíclicas e o ciclo de Carnot.




Imagem e informação

Na 3ª unidade o aluno deve utilizar representações do espectro eletromagnético para relacionar a luz
com outros tipos de radiação, utilizar o princípio da propagação retilínea da luz para explicar a
formação de sombras, eclipses, fases da lua e situações do cotidiano, empregar os conceitos de objeto
real, virtual e impróprio, imagem real, virtual e imprópria na determinação gráfica e algébrica de
imagens produzidas por espelhos planos, esféricos e suas associações, explicar a posição aparente de
objetos em meios distintos, determinando graficamente e algebricamente a relação entre as posições do
objeto e da imagem. Aplicar o conceito de reflexão total para compreender o funcionamento de fibras
ópticas, relacionando-o com a transmissão de informações a distância, a variação da velocidade da luz
com a freqüência, em meios transparentes e homogêneos, para analisar a dispersão por um prisma, a
formação do arco-íris e utilizar o processo de determinação de imagens formadas por lentes
convergentes e divergentes para compreender o funcionamento de instrumentos ópticos do cotidiano,
bem como explicar o funcionamento do olho humano, defeitos visuais e suas correções através de
óculos e lentes de contato.
Conteúdos

Conceitos Básicos de Óptica Geométrica- Princípios da Óptica Geométrica, raio de luz, formação de
sombra e penumbra.

Reflexão da Luz - Reflexão regular e difusa, leis da reflexão; espelhos planos e esféricos; formação das
imagens; equação dos pontos conjugados.

Refração da Luz- Leis da refração; reflexão total; posição aparente; lâminas de faces paralelas e
prismas.

Lentes Esféricas - Classificação geométrica das lentes; elementos geométricos; comportamento óptico;
formação das imagens; equação dos pontos conjugados; vergência de uma lente e óptica da visão;
arranjos ópticos simples.




Som

Nesta unidade o aluno deve reconhecer o som como exemplo de onda mecânica, que propaga
energia, tendo suas características descritas em termos de comprimento de onda, freqüência, velocidade
de propagação, intensidade sonora e compreender alguns fenômenos sonoros como a reverberação, o
eco e suas aplicações tecnológicas. Compreender o princípio de gravação e reprodução e transmissão de
sons e imagens.

Conteúdos

Ondulatória - Oscilações; movimento harmônico simples; considerações sobre força e energia no
MHS; cinemática no MHS; conceito de onda; classificação das ondas; comprimento de onda,
freqüência, período e amplitude de uma onda; equação de onda; princípio de superposição, reflexão,
refração, interferência, difração; ondas sonoras e efeito Doppler.

PROPOSTA DE CONTÉUDOS PROGRAMÁTICOS


OBJETIVO GERAL

O estudo dos fenômenos elétricos e magnéticos deve favorecer a compreensão dos conceitos de
força elétrica, campo elétrico, carga elétrica, potencial elétrico, trabalho e energia elétrica, para
compreender a movimentação de cargas elétricas, aplicando-os em dispositivos eletromagnéticos
utilizados no cotidiano, relacionar os modelos atômicos conhecidos e compreender a radiação do corpo
negro na discussão do mundo quântico.

No 3º ano serão estudados conteúdos referentes à energia elétrica e a física moderna

1. Energia elétrica – campos, forças e cargas elétricas
2. Transformação de energia elétrica em circuitos elétricos
3. Transformação de energia elétrica em mecânica
4. Matéria e Radiação




Energia elétrica – Campos, forças e cargas elétricas

Nesta unidade o aluno deve explorar os conceitos de força elétrica, campo elétrico, carga
elétrica, potencial elétrico, trabalho e energia elétrica, para compreender a movimentação de cargas
elétricas, aplicando-os em dispositivos utilizados no cotidiano para armazenar e distribuir energia
elétrica, identificar situações do cotidiano em que ocorre a eletrização por contato, atrito ou indução
e transferência de carga.
Conteúdos

Carga Elétrica - Carga elétrica e sua conservação; condutores e isolantes; processos de eletrização; Lei
de Coulomb.

Campo Elétrico - Conceito de campo elétrico; vetor campo elétrico; campo elétrico gerado por cargas

elétricas puntiformes; linhas de força; campo elétrico uniforme e campo elétrico gerado por um
condutor em equilíbrio eletrostático.

Potencial Elétrico - Energia potencial e potencial elétrico; potencial elétrico num campo elétrico
gerado por cargas puntiformes; potencial de um condutor em equilíbrio eletrostático; superfícies
eqüipotenciais; trabalho realizado pela força elétrica e diferença de potencial num campo elétrico
uniforme.



Transformação de energia elétrica em circuitos elétricos

Nesta unidade o aluno deve compreender a relação entre o fluxo magnético e o campo magnético na
geração de eletricidade; reconhecer fontes usuais de correntes contínuas e alternadas; aplicar o modelo
de um sólido para identificar bons e maus condutores de eletricidade; representar circuitos elétricos
simples através de esquemas, empregando os símbolos convencionais, identificando os equipamentos
que utilizam tais circuitos; calcular tensões, correntes e resistências a que são submetidos elementos
constituintes de circuitos simples encontrados no cotidiano; relacionar o efeito Joule com a dissipação
térmica que ocorre em circuitos resistivos; estimar o consumo diário/mensal de energia elétrica em
KWh, a partir da potência nominal dos aparelhos disponíveis e do tempo médio de funcionamento dos
mesmos; compreender os efeitos da corrente elétrica cuja ação nos reverte a problemas biológicos, o
que conduz ao uso de meios de segurança como pára-raios, aterramento e blindagem.
Conteúdos

Grandezas Físicas no Estudo dos Circuitos Elétricos - Diferença de potencial; corrente elétrica e sua
intensidade; efeitos da corrente elétrica; potência elétrica e energia elétrica; resistência elétrica e Leis de
Ohm.

Equipamentos Elétricos de um Circuito: Gerador Elétrico; Receptor Elétrico.

Circuitos Elétricos. Circuitos com gerador; Receptor e Resistores.

Circuitos Especiais - Leis de Kirchhoff; instrumentos elétricos de medição; dispositivos de segurança;
circuitos com capacitores planos.




Transformação de energia elétrica em mecânica

Nesta unidade o aluno deve compreender o funcionamento da bússola a partir de interações com o
campo magnético da Terra, a relação entre o fluxo magnético e o campo magnético na geração de
eletricidade e suas aplicações para a construção de motores elétricos, reconhecer fontes usuais de
correntes contínuas e alternadas, identificando os dispositivos que fazem uso desses tipos de corrente
elétrica.
Conteúdos

Ímãs e interações entre ímãs; experimento de Oersted; Campo magnético e linhas de indução; fontes de
campo magnético; condutor retilíneo, espiras e solenóide; força magnética numa carga elétrica, força
magnética num condutor retilíneo e força magnética entre dois condutores retilíneos e paralelos;
indução magnética e a lei da Faraday; Lei de Lenz.




Matéria e radiação

Nesta unidade o aluno deverá relacionar os modelos atômicos conhecidos, dentro de um contexto
histórico e filosófico da ciência física, bem como as estruturas matemáticas que envolvem estes
modelos e compreender a radiação do corpo negro dentro de um contexto que evidencie a passagem
deste fenômeno da física clássica para o mundo quântico.
Conteúdos.

Óptica Física - Luz e radiação eletromagnética, espectro eletromagnético, experimento de Young;
polarização da luz.

Física Moderna - Radiação de corpo negro; efeito fotoelétrico; modelo de Bohr; dualidade onda-
partícula; princípio da incerteza

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