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 FreitasMétodos de Avaliação
- - Frequência - 75.0%
- - Mini Testes - 25.0%
- - 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