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Isaque Juan Ávila Antunes
1 PROGRAMAÇÃO DA 3ª ETAPA FÍSICA CARLOS 3ª MÉDIO Srs. pais ou responsáveis, caros alunos, Encaminhamos a Programação de Etapa, material de apoio para o acompanhamento dos conteúdos e habilidades que serão trabalhados e desenvolvidos ao longo da 3ª Etapa. Por meio dela, torna-se possível identificar a organização dos conteúdos, dos trabalhos e outras atividades, assim como a distribuição dos pontos. CONTEÚDOS: CONTEÚDO I: CAMPO MAGNÉTICO O vetor campo magnético. Linhas de campo magnético. Força magnética sobre cargas elétricas em movimento. Experiência de Oesrsted. Ímã, bússola e eletroímã. FORÇA MAGNÉTICA INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA Leis de Faraday e de Lenz. Força eletromotriz induzida. CONTEÚDO II: TERMODINÂMICA TEMPERATURA Conceito de temperatura e sua relação qualitativa com energia interna. Dilatação térmica de sólidos e líquidos. Dilatação anômala da água. GASES IDEAIS Equação de estado de um gás ideal. CALOR 1
2 Conceito de calor. Capacidade térmica e calor específico. Transmissão de calor: condução, convecção e radiação. PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA Trabalho e calor em transformações termodinâmicas. Energia interna. Relação entre calor, trabalho e energia interna. Energia interna e temperatura de um gás ideal. Trabalho em um diagrama pressão X volume. MUDANÇAS DE FASE Sólidos, líquidos e gases. Fusão, solidificação, vaporização, condensação e sublimação. Calor latente. Diagrama de fase pressão X temperatura. SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA Transformações de energia em máquinas térmicas. Rendimento de máquinas térmicas e sua relação com a Segunda Lei da Termodinâmica. CONTEÚDO III: ONDAS ELETROMAGNÉTICAS E ONDAS MECÂNICAS EM UMA E EM DUAS DIMENSÕES Amplitude, período, frequência e comprimento de onda. Velocidade de propagação e sua relação com o comprimento de onda e com a frequência. Ondas longitudinais e ondas transversais. Reflexão e refração. Interferência e difração. Ondas estacionárias em uma corda: relação entre o comprimento de onda e o comprimento da corda. ÓPTICA LUZ Propagação da luz. Reflexão e refração da luz. Formação de imagens de objetos reais por espelhos e lentes. Instrumentos ópticos simples: máquina fotográfica, lupa, projetor e outros. Formação de imagem no olho humano. Dispersão da luz. Cor de um objeto. SOM Frequência, amplitude e forma de ondas sonoras. Velocidade de propagação. Reflexão de ondas sonoras. 2
3 Interferência e superposição de ondas. Efeito Doppler. HABILIDADES: PROGRAMAÇÃO DE ETAPA CONTEÚDO I: 1. Compreender como funcionam os ímãs e as agulhas magnéticas. 2. Compreender a noção de campo magnético ao redor de um ímã e seu mapeamento através do uso de limalha de ferro. 3. Saber que em cada local da Terra existe uma diferença entre a direção norte-sul geográfica e a direção norte-sul magnética, denominada de declinação magnética. 4. Compreender como o magnetismo do planeta pode ser utilizado para orientação e localização. 5. Compreender como a corrente elétrica em um fio pode gerar efeitos magnéticos. 6. Saber a regra de Ampère para determinação do sentido do campo magnético ao redor de um fio percorrido por uma corrente elétrica. 7. Saber relacionar a corrente elétrica em uma espira, em uma bobina, ou em um solenóide com a forma do campo magnético gerado no seu interior. 8. Compreender as propriedades magnéticas da matéria através do estudo dos materiais paramagnéticos, ferromagnéticos e diamagnéticos. 9. Compreender o fenômeno da histerese magnética e como ele pode ser usado na construção dos ímãs permanentes e eletroímãs. 10. Compreender como eletroímãs são usados e construídos em dispositivos como campainhas elétricas, relés etc. 11. Compreender como um campo magnético externo pode exercer força magnética sobre um condutor percorrido por uma corrente elétrica. 12. Compreender o funcionamento de um motor de corrente contínua e de um galvanômetro. 13. Compreender como a eletricidade é gerada a partir do magnetismo. 14. Compreender e utilizar as leis de Faraday e Lenz para resolver qualitativamente problemas envolvendo a produção de corrente induzida. 15. Saber como é gerada a corrente elétrica alternada e como é transformada em contínua. 16. Compreender o princípio de funcionamento de um transformador e explicar a opção pela distribuição da energia elétrica através de uma rede de corrente alternada. 17. Saber descrever como a corrente elétrica em um fio gera campo magnético (experiência Oersted). 18. Saber mostrar experimentalmente o efeito magnético da corrente elétrica, utilizando bússolas. 19. Compreender o funcionamento de um motor elétrico acionado por uma bateria. 20. Saber construir um motor elétrico de corrente contínua, utilizando imãs e uma bateria. 21. Compreender, em termos de energia, como a eletricidade é gerada a partir do magnetismo, a partir de uma reação química, a partir da luz, a partir do calor (termo-par), a partir da pressão (piezo eletricidade), a partir do atrito (eletrostática). 22. Saber mostrar experimentalmente os processos de geração de energia elétrica mencionados no item anterior. 23. Saber que a maior parte da energia elétrica produzida na sociedade moderna é devido à variação do campo magnético (hidroelétrica, termoelétrica, nuclear etc.). 24. Saber que o processo de geração de energia elétrica através da variação de campo magnético é o mesmo que ocorre tanto nas grandes usinas de eletricidade quanto no funcionamento de dispositivos como: cartão de crédito, fitas de vídeos, disquetes de computador, microfones. CONTEÚDO II: 1. Conhecer, entender e saber aplicar, em problemas e análise de fenômenos da natureza, as escalas termométricas. 2. Saber que a temperatura de um corpo é uma grandeza que está associada à sua energia interna, ou seja, do movimento aleatório das partículas que o compõe. 3. Compreender como ocorre a dilatação da matéria (estado sólido e líquido) e saber relacioná-la à variação da temperatura e com outros fenômenos da natureza. 3
4 4. Compreender que a dilatação de um corpo depende da sua dimensão inicial, da variação de temperatura e do material. 5. Compreender o conceito de coeficiente de dilatação e de como essa grandeza é importante no estudo de materiais utilizados em todos os ramos da ciência. 6. Saber relacionar o fenômeno da dilatação térmica com as situações da vida diária. 7. Compreender a dilatação anômala da água. 8. Compreender as transformações sofridas por massa gasosa quando submetida a diferentes situações de pressão, volume e temperatura e saber analisar e identificar os gráficos que determinam essas transformações. 9. Saber aplicar as leis de Boyle, Gay-Lussac e Avogadro, como também, a equação de estado de um gás ideal. 10. Compreender a diferença entre calor e temperatura. 11. Saber que o calor é uma forma de energia que passa de um corpo para outro devido à diferença de temperatura entre eles. 12. Conhecer e compreender as três formas de transferência de calor (condução, correntes de convecção e radiação). 13. Saber identificar isolantes e condutores térmicos. 14. Compreender o conceito de equilíbrio térmico, capacidade térmica e calor específico. Resolver problemas envolvendo trocas de calor entre dois ou mais corpos. 15. Compreender que a primeira lei da Termodinâmica expressa quantitativamente a lei de conservação da energia. 16. Compreender a primeira lei da termodinâmica e saber aplicá-la na resolução de problemas envolvendo calor, trabalho e energia interna de um sistema. 17. Compreender as diferentes fases da matéria do ponto de vista do modelo microscópico. 18. Compreender o conceito de calor latente de fusão e de vaporização de uma substância. 19. Resolver problemas envolvendo mudanças de fase. 20. Saber que a pressão altera os pontos de fusão e ebulição das substâncias. CONTEÚDO III: 1. Compreender como ondas transferem energia sem transferir matéria. 2. Reconhecer as diferenças entre ondas mecânicas e eletromagnéticas. 3. Compreender como o meio interfere na velocidade de propagação para cada tipo de onda. 4. Compreender o significado de frequência, período, comprimento e amplitude de uma onda. 5. Saber aplicar, na solução de problemas simples, a relação matemática entre velocidade, frequência e comprimento de onda. 6. Saber interpretar o espectro eletromagnético. 7. Compreender os fenômenos ondulatórios (interferência, difração, efeito Doppler, reflexão). 8. Compreender que a luz em um meio uniforme desloca-se em linha reta e com velocidade finita. 9. Saber explicar como as sombras são formadas e como objetos não luminosos podem ser vistos. 10. Saber aplicar as leis da reflexão. 11. Reconhecer os diversos tipos de espelhos e as propriedades de cada um. 12. Saber representar graficamente a reflexão da luz nos espelhos planos e curvos. 13. Saber aplicar as propriedades dos raios refletidos para obter a formação de imagens em espelhos planos e curvos. 14. Saber utilizar as equações de Gauss para determinar as características das imagens formadas nos espelhos curvos. 15. Entender as características das imagens formadas em cada tipo de espelho e a aplicação desses espelhos no dia a dia. 16. Saber explicar a dispersão da luz branca gerando um conjunto de cores. 17. Conhecer os efeitos dos filtros na luz branca. 18. Compreender como objetos coloridos aparecem sob a luz branca e outras cores. 19. Reconhecer o som como uma onda mecânica e nele identificar todas as características deste tipo de onda. 20. Compreender como o som provoca a vibração do tímpano e os efeitos do som de altas intensidades sobre o ouvido. 21. Saber a relação entre a intensidade do som e a amplitude da vibração e entre som grave e agudo e a frequência. 4
5 22. Compreender que cada onda sonora emitida tem uma forma própria. DISTRIBUIÇÃO DE PONTOS: Provas Multidisciplinares 18,0 pontos Simulados 12,0 pontos Prova 06,0 pontos Atividades 04,0 pontos DICAS DE APROFUNDAMENTO Releia criticamente os conteúdos teóricos, destacando as leis físicas e as definições apresentadas. Faça um resumo e relacione o conteúdo estudado com fatos do cotidiano. Refaça as atividades que o professor fez em sala de aula, para sedimentar o aprendizado. Faça os deveres de casa, conferindo as respostas e lembrando que o esforço para se perseguir uma determinada resposta numérica acaba trazendo a aquisição de novos conhecimentos ou habilidades. 5