PROGRAMAÇÃO DA 3ª ETAPA - 2012 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: 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 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. 1
Calor latente. Diagrama de fase pressão X temperatura. PROGRAMAÇÃO DE ETAPA SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA Transformações de energia em máquinas térmicas. Rendimento de máquinas térmicas e sua relação com a Segunda Lei da Termodinâmica. CONTEÚDO II: 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. Interferência e superposição de ondas. Efeito Doppler. CONTEÚDO III: FÍSICA MODERNA RELATIVIDADE RESTRITA Postulados da teoria da relatividade restrita. Equivalência massa/energia. QUANTIZAÇÃO DA ENERGIA Conceito de fótons e o caráter dual onda/partícula da luz. Energia do fóton. Efeito fotoelétrico. 2
ESTRUTURA DO ÁTOMO Modelo atômico de Bohr. Absorção e emissão de radiação no modelo de Bohr. Espectros de absorção e de emissão de radiação. NATUREZA ONDULATÓRIA DA MATÉRIA Postulado de De Broglie. HABILIDADES: CONTEÚDO I: Conhecer, entender e saber aplicar, em problemas e análise de fenômenos da natureza, as escalas termométricas. 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. 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. Compreender que a dilatação de um corpo depende da sua dimensão inicial, da variação de temperatura e do material. 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. Saber relacionar o fenômeno da dilatação térmica com as situações da vida diária. Compreender a dilatação anômala da água. 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. Saber aplicar as leis de Boyle, Gay-Lussac e Avogadro, como também, a equação de estado de um gás ideal. Compreender a diferença entre calor e temperatura. Saber que o calor é uma forma de energia que passa de um corpo para outro devido à diferença de temperatura entre eles. Conhecer e compreender as três formas de transferência de calor (condução, correntes de convecção e radiação). Saber identificar isolantes e condutores térmicos. Compreender o conceito de equilíbrio térmico, capacidade térmica e calor específico. Resolver problemas envolvendo trocas de calor entre dois ou mais corpos. Compreender que a primeira lei da Termodinâmica expressa quantitativamente a lei de conservação da energia. Compreender a primeira lei da termodinâmica e saber aplicá-la na resolução de problemas envolvendo calor, trabalho e energia interna de um sistema. Compreender as diferentes fases da matéria do ponto de vista do modelo microscópico. Compreender o conceito de calor latente de fusão e de vaporização de uma substância. Resolver problemas envolvendo mudanças de fase. Saber que a pressão altera os pontos de fusão e ebulição das substâncias. CONTEÚDO II: Compreender como ondas transferem energia sem transferir matéria. Reconhecer as diferenças entre ondas mecânicas e eletromagnéticas. 3
Compreender como o meio interfere na velocidade de propagação para cada tipo de onda. Compreender o significado de frequência, período, comprimento e amplitude de uma onda. Saber aplicar, na solução de problemas simples, a relação matemática entre velocidade, frequência e comprimento de onda. Saber interpretar o espectro eletromagnético. Compreender os fenômenos ondulatórios (interferência, difração, efeito Doppler, reflexão). Compreender que a luz em um meio uniforme desloca-se em linha reta e com velocidade finita. Saber explicar como as sombras são formadas e como objetos não luminosos podem ser vistos. Saber aplicar as leis da reflexão. Reconhecer os diversos tipos de espelhos e as propriedades de cada um. Saber representar graficamente a reflexão da luz nos espelhos planos e curvos. Saber aplicar as propriedades dos raios refletidos para obter a formação de imagens em espelhos planos e curvos. Saber utilizar as equações de Gauss para determinar as características das imagens formadas nos espelhos curvos. Entender as características das imagens formadas em cada tipo de espelho e a aplicação desses espelhos no dia a dia. Saber explicar a dispersão da luz branca gerando um conjunto de cores. Conhecer os efeitos dos filtros na luz branca. Compreender como objetos coloridos aparecem sob a luz branca e outras cores. Reconhecer o som como uma onda mecânica e nele identificar todas as características deste tipo de onda. Compreender como o som provoca a vibração do tímpano e os efeitos do som de altas intensidades sobre o ouvido. Saber a relação entre a intensidade do som e a amplitude da vibração e entre som grave e agudo e a frequência. Compreender que cada onda sonora emitida tem uma forma própria. CONTEÚDO III: Conhecer os conceitos de fóton e de quantum. Saber calcular a energia de um quantum. Compreender que a luz possui natureza dual: onda ou partícula. Compreender o efeito fotoelétrico e a função do trabalho dos metais. Entender o funcionamento de uma célula fotoelétrica. Saber resolver problemas envolvendo o efeito fotoelétrico. Compreender o modelo atômico de Bohr e de algumas das partículas do núcleo atômico e suas cargas e massas. Entender a absorção e emissão de radiação no modelo de Bohr. Entender a radioatividade como sendo o resultado da quebra do núcleo atômico instável. Entender os espectros de absorção e de emissão de radiação. Compreender o postulado de De Broglie. DISTRIBUIÇÃO DE PONTOS: Provas Multidisciplinares 20,0 pontos Simulados 12,0 pontos Prova aberta 08,0 4
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