Física II

Conhecimentos de Base Recomendados

Leitura fluente da língua inglesa, essencial para a compreensão da bibliografia principal da UC.

Conceitos Base de Física e Matemática do ensino secundário.

Métodos de Ensino

Aulas teórico-práticas baseadas na apresentação oral dos conceitos teóricos e discussão crítica da aplicação destes à resolução de exercícios.

Utilização de metodologias ativas de aprendizagem em sala de aula, com o recurso a plataformas digitais.

Resultados de Aprendizagem

A. Eletrostática

A.1. Compreender e aplicar conceitos fundamentais da eletrostática, como as interações eletrostáticas entre cargas elétricas, a influência de um campo elétrico e a criação de potencial elétrico.

A.2. Determinar e representar vetorialmente forças elétricas e campos elétricos, assim como determinar o potencial elétrico com diferentes configurações de cargas.

A.3. Resolver problemas envolvendo condensadores, associados em série e em paralelo, descrevendo o efeito do dielétrico.

A.4. Aplicar princípios da eletrostática em situações reais, analisando e avaliando criticamente as interações eletrostáticas que ocorrem.

 

B. Eletrocinética

B.1. Compreender e aplicar os conceitos fundamentais da eletrocinética, como corrente elétrica, corrente contínua, potência elétrica e efeito Joule.

B.2. Analisar circuitos elétricos em corrente contínua (c.c.), aplicando a Lei de Ohm e as Leis de Kirchhoff para resolver exercícios práticos, analisando e avaliando criticamente os resultados obtidos.

B.3. Aplicar os princípios da eletrocinética em contextos práticos, como sistemas de distribuição de energia e dispositivos elétricos.

 

C. Eletromagnetismo

C.1. Compreender e aplicar os conceitos fundamentais do eletromagnetismo, incluindo campo magnético, força magnética, indução eletromagnética e corrente alternada.

C.2. Determinar e representar vetorialmente forças magnéticas e campos magnéticos em diferentes configurações de cargas elétricas em movimento.

C.3. Explicar o fenómeno da indução eletromagnética, utilizando a Lei de Faraday e a Lei de Lenz para prever e calcular tensões induzidas.

C.4. Entender e analisar circuitos elétricos em corrente alternada (c.a.), aplicando os conceitos de capacitância, indutância e impedância.

C.5. Aplicar os princípios do eletromagnetismo e indução eletromagnética em situações reais, como o funcionamento de motores e transformadores.

 

D. Ótica

D.1. Compreender a natureza das ondas eletromagnéticas, sua criação e propagação no espaço.

D.2. Identificar as diferentes faixas do espectro eletromagnético, suas características e avaliar a sua importância em aplicações tecnológicas.

D.3. Determinar a intensidade de uma onda eletromagnética e a densidade de energia que ela transporta.

D.4. Explicar o fenómeno da polarização da luz, aplicando a Lei de Malus e avaliando criticamente a sua aplicação em dispositivos óticos.

 

E. Termodinâmica 

E.1. Compreender os conceitos fundamentais da termodinâmica, como temperatura, calor, capacidade térmica e calor específico e transferência de energia em sistemas.

E.2. Identificar e descrever os processos de transferência de calor, determinando o fluxo de calor transferido em cada processo e as suas aplicações em sistemas físicos e tecnológicos.

E.3. Resolver casos práticos que envolvam variação de temperatura, trocas de calor e eficiência de máquinas térmicas, avaliando criticamente os resultados obtidos.

E.4. Aplicar e relacionar conceitos como humidade relativa, humidade absoluta e ponto de saturação, a situações do dia-a-dia.

 

F. Radiação

F.1. Compreender os processos de emissão de radiação, distinguindo os principais processos de emissão de radiação.

F.2. Aplicar a Lei do Decaimento Radioativo para descrever a transformação dos núcleos instáveis e determinar a atividade de uma amostra ou a meia-vida de um isótopo radioativo. 

F.3. Compreender os métodos de deteção de radiação e os métodos de proteção contra a exposição radioativa.

F.4. Discutir a importância das aplicações da radiação em áreas como medicina e a indústria, avaliando criticamente os efeitos da radiação sobre a matéria e os organismos vivos.

 

Programa

1. Eletrostática:

1.1. Carga elétrica. Força elétrica.

1.2. Campo elétrico. Potencial elétrico.

1.3. Condensadores.

 

2. Eletrocinética:

2.1. Corrente elétrica. Corrente contínua. Lei de Ohm.

2.2. Resistências. Geradores de c.c.

2.3. Leis de Kirchhoff: circuitos elétricos em c.c.

2.4. Efeito de Joule e potência elétrica.

 

3. Eletromagnetismo:

3.1. Campo magnético e força magnética.

3.2. Indução eletromagnética. Lei de Faraday e Lei de Lenz.

3.3. Corrente alternada: capacitância, impedância, indutância, transformadores, geradores, circuitos RLC, potência consumida.

 

4. Ótica:

4.1. Ondas eletromagnéticas. Espectro eletromagnético.

4.2. Criação de uma onda eletromagnética.

4.3. Energia e intensidade de uma onda eletromagnética.

4.4. Polarização das ondas eletromagnéticas.

4.5. Fenómenos óticos relacionados com a propagação da luz.

 

5. Termodinâmica:

5.1. Temperatura e calor.

5.2. Transferências de calor.

5.3. Propriedades térmicas da matéria.

5.4. Leis da termodinâmica.

 

6. Radiação:

6.1. Emissão de radiação. Tipos de radiação.

6.2. Lei do decaimento radioativo.

6.3. Deteção e aplicações da radiação.

 

Docente(s) responsável(eis)

Elisabete Dinora Caldas de Freitas

Métodos de Avaliação

Avaliação contínua e periódica
  • - Frequência - 75.0%
  • - Mini Testes - 25.0%
Exame final
  • - Exame - 100.0%

Estágio(s)

NAO

Bibliografia

Bibliografia principal:

  • Materiais de apoio à UC disponíveis na plataforma inforEstudante (https://inforestudante.ipc.pt)
  • Cutnell, J.D., Johnson, K.W., Young, D. & Stadler S. (2018). Physics, 11th Edition. John Wiley & Sons, Inc. (Biblioteca ESAC)
  • Wilson, J.D., Buffa, A.J. (2010). College Physics, 7th Edition. Pearson PLC.
  • Halliday, D., Resnick, R. & Walker, J. (2018) Fundamentals of Physics: Extended, 11th Edition. John Wiley & Sons, Inc.

 

Bibliografia complementar:

  • Tipler, P., Mosca, G. (2009). Física para Cientistas e Engenheiros – Vol. 1, Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica. Livros Técnicos e Científicos. (Biblioteca ESAC)
  • Tipler, P., Mosca, G. (2009). Física para Cientistas e Engenheiros – Vol. 2, Eletricidade & Magnetismo e Ótica. Livros Técnicos e Científicos. (Biblioteca ESAC)
  • Bueche, F.J. & Hecht, E. (2001). Física 9ª edição. Mc Graw-Hill Inc.

Links úteis e interessantes:

Hyper Physics

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/

JAVA Applets

http://www.falstad.com/mathphysics.html

NIST

https://www.nist.gov/pml/fundamental-physical-constants