Escola Secundária de Forte da Casa Informação - Prova de Equivalência à Frequência / 2012 2013 (Decreto Lei nº 139/2012, de 5 de Julho, e Portaria nº 243/2012, de 10 de agosto) 12º Ano Cursos Científico-Humanísticos Formação: Geral Disciplina: Física Tipo: Escrito + Prático Material: Esferográfica azul ou preta indelével. Máquina de calcular gráfica. Bata de laboratório. ESTRUTURA DOMÍNIOS / COMPETÊNCIAS CONTEÚDOS / TEMAS COTAÇÕES CRITÉRIOS GERAIS DE CLASSIFICAÇÃO Obter as equações paramétricas do movimento a partir da função r (t). Interpretar a velocidade como a derivada temporal do vector posição e a aceleração como a derivada temporal do vector velocidade. Associar a componente tangencial da aceleração à variação do módulo da velocidade e a componente normal da aceleração à variação da direcção da velocidade. Associar movimentos sem aceleração normal a movimentos rectilíneos e com aceleração normal a movimentos curvilíneos. Exprimir a Segunda Lei de Newton num sistema de eixos ligado à partícula através das componentes normal e tangencial. Relacionar as grandezas características num movimento circular: velocidade, velocidade angular, período, frequência, aceleração angular, aceleração normal e centrípeta, força normal e centrípeta. Unidade I: Mecânica 1. Mecânica da partícula 1.1. Cinemática e dinâmica da partícula em movimentos a mais do que uma dimensão i) Nos itens de escolha múltipla, é atribuída a cotação total à resposta correcta. As respostas incorrectas são classificadas com zero pontos. Também deve ser atribuída a classificação de zero pontos aos itens em que o examinando apresente: - mais do que uma opção (ainda que incluindo a opção correcta); - o número do item e/ou a letra da alternativa escolhida ilegíveis. ii) Se a resolução de um item que envolva cálculos apresentar erro exclusivamente imputável à resolução numérica ocorrida num item anterior, não deve ser objecto de penalização.
Deduzir as equações paramétricas de um movimento sujeito a uma força resultante constante a partir da Segunda Lei de Newton e das condições iniciais. Determinar características do movimento de um projéctil a partir das suas equações paramétricas. Identificar forças de ligação como responsáveis por restrições ao movimento. Distinguir atrito cinético de atrito estático. Reconhecer que as forças de atrito entre sólidos dependem dos materiais em contacto mas não da área (aparente) das superfícies de contacto. Analisar movimentos de corpos sujeitos a ligações do ponto de vista energético e através da Segunda Lei de Newton. Descrever o comportamento da força elástica através da Lei de Hooke. Reconhecer a expressão x = Asin(ω t +ϕ) como solução da equação fundamental da dinâmica para o MHS e interpretar o seu significado. Relacionar a frequência angular com a constante elástica e com a massa do oscilador no MHS. Relacionar a fase na origem com a posição e a velocidade iniciais do oscilador. 1.2. Movimentos sob a acção de uma força resultante constante 1.3. Movimentos de corpos sujeitos a ligações 2. Movimentos oscilatórios iii) Os cenários de metodologia de resposta apresentados para alguns itens abertos podem não esgotar todas as possíveis hipóteses de resposta. Deve ser atribuído um nível de desempenho equivalente se, em alternativa, o examinando apresentar uma outra metodologia de resolução igualmente correcta. iv) As classificações a atribuir às respostas dos examinandos são expressas obrigatoriamente em números inteiros. v) Nos itens abertos em que é solicitada a escrita de um texto, os critérios de classificação estão organizados por níveis de desempenho, a que correspondem cotações fixas. O enquadramento das respostas num determinado nível desempenho contempla aspectos relativos aos conteúdos, à organização lógico-temática e à utilização de terminologia científica, cuja valorização deve ser feita de acordo com os descritores apresentados seguidamente: Concluir que o momento linear de um sistema de partículas se mantém constante quando a resultante das forças exteriores for nula. Classificar as colisões em elásticas, inelásticas e perfeitamente inelásticas, atendendo à variação da energia cinética na colisão. Interpretar e aplicar o conceito de coeficiente de restituição. Caracterizar o equilíbrio hidrostático. Enunciar e interpretar a Lei fundamental da hidrostática. Interpretar e aplicar a Lei de Pascal. Interpretar o funcionamento de uma prensa hidráulica. Definir impulsão exercida sobre um corpo imerso num fluido. Interpretar e aplicar a Lei de Arquimedes. 3. Centro de massa e momento linear de um sistema de partículas 4. Mecânica de fluidos 4.1. Hidrostática 4.2. Hidrodinâmica Nível 3 - Composição coerente no plano lógico-temático (encadeamento lógico do discurso, de acordo com o solicitado no item). Utiliza a terminologia científica adequada/correcta Nível 2 - Composição coerente no plano lógico-temático (encadeamento lógico do discurso, de acordo com o solicitado no item, podendo apresentar elementos irrelevantes). Utiliza ocasionalmente terminologia científica não adequada e/ou com incorrecções. Nível 1 - Composição com falhas no plano lógico-temático, mesmo que com correcta utilização de terminologia científica.
Identificar as condições de equilíbrio estático de um corpo flutuante. Interpretar e aplicar a equação de continuidade. Interpretar a equação de Bernoulli. Interpretar e aplicar a Lei de Newton da gravitação universal. Caracterizar o campo gravítico e indicar a respectiva Traçar linhas de campo gravítico para uma massa pontual. Representar o módulo do campo gravítico, função G(r), para uma só massa pontual. Reconhecer que o campo gravítico numa pequena zona à superfície da Terra se pode considerar uniforme. Distinguir peso de um corpo e força gravítica à superfície terrestre. Explicar situações de imponderabilidade. Indicar e aplicar a expressão da energia potencial gravítica. 5. Gravitação vi) Nos itens abertos em que é solicitado o cálculo de uma grandeza, os critérios de classificação estão organizados por níveis de desempenho, a que correspondem cotações fixas. O enquadramento das respostas num determinado nível de desempenho contempla aspectos relativos à metodologia de resolução, à tipologia de erros cometidos e ao resultado final, cuja valorização deve ser feita de acordo com os descritores apresentados no quadro. A descrição dos níveis de desempenho é a seguinte: Nível 4 - Metodologia de resolução correcta. Ausência de erros. Resultado final correcto. Cotação total Definir campo eléctrico a partir da força de Coulomb e da carga eléctrica e indicar a respectiva Reconhecer que o campo eléctrico num ponto resulta da contribuição das várias cargas presentes. Determinar o campo eléctrico resultante da contribuição de várias cargas pontuais. Associar equilíbrio electrostático à ausência de movimentos orientados de cargas. Reconhecer que as forças eléctricas são conservativas. Reconhecer que o potencial é uma função escalar que permite caracterizar os campos vectoriais conservativos em cada ponto. Indicar e aplicar a expressão da energia potencial electrostática de duas cargas pontuais. Determinar o potencial eléctrico resultante da contribuição de várias cargas pontuais. Definir superfícies equipotenciais e caracterizar a direcção e o sentido do campo relativamente a essas superfícies. Unidade II: Electricidade e magnetismo 1. Campo e potencial eléctrico 1.1 Lei de Coulomb e campo eléctrico 1.2 Energia e potencial eléctrico Nível 3 - Metodologia de resolução correcta. Resultado final incorrecto, resultante apenas de erros de tipo 1, qualquer que seja o seu número. Nível 2 - Metodologia de resolução correcta. Resultado final incorrecto, resultante de um único erro de tipo 2, qualquer que seja número de erros de tipo 1. Nível 1 - Metodologia de resolução correcta. Resultado final incorrecto, resultante de mais do que um erro de tipo 2, qualquer que seja o número de erros de tipo 1. Ou Metodologia de resolução parcialmente correcta, isto é, apresentação correcta de, pelos menos, uma das etapas de resolução
Descrever movimentos de cargas eléctricas num campo eléctrico uniforme. Definir capacidade de um condensador e indicar a Identificar os factores de que depende a capacidade de um condensador plano e a energia nele armazenada. Concluir que só há corrente eléctrica num circuito quando nos seus terminais existir uma diferença de potencial. Explicar o mecanismo da corrente eléctrica em condutores metálicos, distinguindo velocidade de arrastamento dos electrões da velocidade de propagação do sinal (campo eléctrico) ao longo do condutor. Distinguir corrente contínua de corrente alternada. Definir intensidade de corrente em regime estacionário, diferença de potencial e resistência de um condutor. Interpretar e aplicar a Lei de Ohm. Distinguir resistência de resistividade. 2. Circuitos eléctricos 2.1. Corrente eléctrica consideradas mínimas. Se a resposta apresentar ausência de metodologia de resolução ou metodologia de resolução incorrecta, ainda que com um resultado final correcto, a cotação a atribuir será zero pontos. Erros de tipo 1 erros cálculo numéricos, transcrição incorrecta de dados, conversão incorrecta de unidades ou ausência de unidades/unidades incorrectas no resultado final. Erros de tipo 2 erros de cálculo analítico, erros na utilização de fórmulas e outros que não possam ser incluídos no tipo 1. Associar o gerador a um elemento do circuito que transfere energia para o circuito. Associar o receptor a um elemento do circuito para onde é transferida energia. Explicar e aplicar o efeito de Joule com base em considerações energéticas. Definir potência de um gerador. Reconhecer a existência de resistência interna num gerador e determinar a potência que ele pode disponibilizar para o circuito. Determinar a diferença de potencial nos terminais de um gerador. Interpretar o significado de força contraelectromotriz de um receptor. 2.2 Trocas de energia num circuito eléctrico Aplicar a Lei de Ohm generalizada a um circuito simples com gerador e receptor. Determinar resistências equivalentes. Identificar as curvas características de carga e descarga de um circuito RC. 2.3 Equações dos circuitos eléctricos Caracterizar a direcção e o sentido do campo magnético a partir das linhas de campo. 3. Acção de campos magnéticos sobre cargas em
Caracterizar a força magnética que actua sobre uma carga eléctrica móvel num campo magnético uniforme. Reconhecer que a força magnética que actua sobre uma carga eléctrica, ao contrário da força eléctrica, depende do movimento dessa carga. Concluir que a energia de uma partícula não é alterada pela actuação da força magnética. Justificar os tipos de movimentos de uma carga eléctrica móvel num campo magnético uniforme. Reconhecer a acção combinada de um campo eléctrico e magnético sobre uma carga eléctrica móvel. Caracterizar a força que actua sobre uma carga eléctrica móvel sob a acção conjunta de um campo eléctrico uniforme e um campo magnético uniforme através da Lei de Lorentz Reconhecer a acção de campos magnéticos sobre correntes eléctricas. Caracterizar a força magnética que actua sobre uma corrente eléctrica imersa num campo magnético uniforme. movimento e correntes Distinguir referencial inercial de referencial não inercial. Identificar em que condições um referencial ligado à Terra pode ser considerado inercial. Indicar e interpretar a expressão da Transformação de Galileu. Inferir a regra da adição de velocidades a partir da Transformação de Galileu. Enunciar o Princípio da Relatividade de Galileu. Relacionar o Princípio da Relatividade de Galileu com a invariância das Leis da mecânica. uma grandeza física. Enunciar e interpretar os postulados da relatividade restrita. Definir intervalo de tempo próprio. Reconhecer o efeito de dilatação temporal e aplicar a respectiva expressão. Definir comprimento próprio. Reconhecer o efeito de contracção espacial e aplicar a respectiva expressão. Unidade III: Física moderna 1. Teoria da relatividade 1.1. Relatividade galileana 1.2. Relatividade einsteiniana
Reconhecer que a teoria newtoniana é um caso particular da relatividade restrita no limite das baixas velocidades (v <<c). Enunciar e interpretar o Princípio da Equivalência. Associar a teoria dos fotões à natureza corpuscular da radiação electromagnética, cuja energia é definida pela relação de Planck. Associar o comportamento corpuscular da luz ao efeito fotoeléctrico e o comportamento ondulatório a fenómenos de difracção e interferência. Indicar efeitos da interacção da radiação não ionizante com a matéria. Interpretar e aplicar a expressão do efeito fotoeléctrico. Enunciar e interpretar o Princípio de Incerteza. 2. Introdução à física quântica Reconhecer, através da equivalência entre massa e energia, que a massa total de um núcleo é inferior à soma das massas dos seus nucleões. Associar a emissão de partículas alfa, beta ou de radiação gama a processos de decaimento radioactivo. Reconhecer a conservação da carga total e do número de nucleões numa reacção nuclear. Indicar e aplicar a lei exponencial de decaimento radioactivo. Definir tempo médio de vida de uma amostra radioactiva e relacioná-la com a constante de decaimento. Associar a actividade de uma amostra radioactiva à rapidez de desintegração e indicar a Definir dose de radiação absorvida e respectiva Definir dose equivalente biológica e respectiva 3. Núcleos atómicos e radioactividade 200 pontos
PROVA PRÁTICA ESTRUTURA DOMÍNIOS / COMPETÊNCIAS CONTEÚDOS / TEMAS COTAÇÕES CRITÉRIOS GERAIS DE CLASSIFICAÇÃO - Identificar o referencial teórico no qual se baseia o método utilizado num trabalho laboratorial. TL I.1. Máquina de Atwood Critérios de correcção da prova prática. Executar um trabalho laboratorial com base num protocolo fornecido - Reconhecer a existência de uma incerteza experimental associada a uma medição. - Discutir a precisão de resultados experimentais. - Discutir a exactidão de um resultado experimental face a um valor teórico tabelado. TL I.2. Atrito estático e cinético TL I.3 Pêndulo gravítico TL I.4 Colisões TL I.5 Coeficiente de 100 pontos Será avaliada durante a sua execução atendendo aos seguintes parâmetros: -cumprimento de normas de segurança -utilização do material -manuseamento adequado do material -desempenho técnico Elaboração dum relatório ou questionário dirigido - Reconhecer material de laboratório e respeitar as regras essenciais para a sua utilização. - Interpretar e seguir um protocolo. - Recolher dados utilizando quer material de viscosidade de um líquido TL II.1 Campo eléctrico e superfícies equipotenciais TL II.2 Capacidade de um 100 pontos laboratório tradicional quer um sistema condensador plano automático de aquisição de dados. TL II.3 Construção e - Representar em tabela e graficamente um calibração de um termómetro conjunto de medidas experimentais. de fio de cobre TL II.4 Característica de um gerador e de um receptor A classificação final do exame será obtida com base na proporção 70% prova escrita e 30% prova prática. A classificação da prova é expressa pela média ponderada e arredondada às unidades das classificações obtidas nas duas componentes. INDICAÇÕES ESPECÍFICA A prova inclui um formulário e tabela de constantes.