Física I

Física e Matemática do ensino secundário.

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 e sem recurso a plataformas digitais.

A. Grandezas e unidades físicas

A.1. Compreender a importância, caracterizar e distinguir grandezas físicas (escalares e vetoriais).

A.2. Identificar diversos tipos de sistemas de unidades (absolutos e gravitacionais).

A.3. Utilizar corretamente unidades e prefixos do Sistema Internacional, aplicando técnicas de conversão de unidades em contextos diversos.

A.4. Identificar e classificar grandezas base e derivadas, aplicando análise dimensional na verificação da consistência de equações.

B. Cálculo vetorial

B.1. Compreender o conceito de vetor e suas diferentes operações (soma, subtração, produto escalar e vetorial).

B.2. Representar vetores graficamente e analiticamente em diferentes sistemas.

B.3. Resolver problemas de Física utilizando componentes vetoriais, aplicando cálculo vetorial na descrição e análise de exercícios.

C. Leis de Newton

C.1. Enunciar e interpretar as leis de Newton, identificando-as em problemas propostos.

C.2. Classificar a natureza das forças nas suas interações fundamentais.

C.3. Identificar, analisar e representar vetorialmente as forças mais usuais (gravítica, atrito, reação normal e tensão).

C.4. Construir diagramas de corpo livre, aplicar as leis de Newton, resolver problemas propostos, analisando e avaliando criticamente os resultados obtidos.

D. Equilíbrio do corpo rígido

D.1. Entender o conceito de corpo rígido e distinguir o centro de massa de um sistema discreto de partículas de um sistema contínuo.

D.2. Compreender o conceito de momento de uma força (ou torque), sua representação vetorial a 3 dimensões, calcular o seu módulo e entender e enunciar o conceito de braço da força.

D.3. Compreender as condições de equilíbrio estático de um corpo rígido (translação e rotação), com a aplicação da 1ª lei de Newton.

D.4. Identificar forças e momentos que atuam num corpo rígido, resolvendo problemas de estruturas simples em equilíbrio estático.

D.5. Analisar de forma crítica as situações limite no equilíbrio estático.

E. Cinemática

E.1. Interpretar o movimento de partículas em uma, duas e três dimensões.

E.2. Relacionar representações gráficas, algébricas e vetoriais do movimento.

E.3. Calcular deslocamento, velocidade e aceleração em diferentes tipos de movimento.

E.4. Interpretar e construir gráficos posição-tempo, velocidade-tempo e aceleração-tempo.

E.5. Analisar, interpretar e distinguir: MRU, MRUV, queda livre, movimento circular, MHS e movimento de projétil.

E.6. Resolver problemas através de equações de cinemática, identificando o tipo de movimento em questão, analisando criticamente os resultados obtidos.

F. Trabalho e energia 

F.1.Compreender os conceitos de trabalho, tipos de energia e potência.

F.2. Calcular o trabalho realizado por forças constantes e variáveis, potência e rendimento.

F.3. Determinar energia cinética, potencial e mecânica de um sistema.

F.4. Aplicar os teoremas trabalho- energia, analisando sistemas físicos.

F.5. Resolver problemas, aplicando os teoremas trabalho-energia, analisando os resultados obtidos de forma crítica.

G. Ondas mecânicas e som

G.1. Compreender o conceito fundamental de onda e vibração, identificando e distinguindo ondas transversais de longitudinais.

G.2. Aplicar a equação de propagação de ondas lineares e caracterizar ondas mecânicas (frequência, amplitude, comprimento de onda, velocidade de propagação).

G.3. Entender a natureza das ondas sonoras, analisar o espectro sonoro e relacionar com diferentes aplicações na indústria.

G.4. Identificar, determinar e distinguir intensidade sonora, intensidade auditiva, potência sonora e nível de intensidade sonora.

G.5. Identificar e analisar fenómenos ondulatórios, como o efeito doppler, interferências construtivas, destrutivas e batimentos.

G.6. Resolver problemas analisando o fenómeno ondulatório em questão,

G.7. Compreender as consequências da poluição sonora e a necessidade de soluções para reduzir a mesma.

H. Hidrostática

H.1. Compreender a relação entre pressão absoluta, relativa, hidrostática, atmosférica e forças de pressão.

H.2. Enunciar e interpretar o princípio fundamental da hidrostática, de Arquimedes e de Pascal.

H.3. Calcular a variação da pressão em função da profundidade e a impulsão a que os corpos ficam sujeitos em líquidos e gases em equilíbrio.

H.4. Resolver os problemas  propostos, aplicando as leis de Newton e/ou aplicando os princípios anteriores.

H.5. Analisar aplicações práticas (barómetros, manómetros, sistemas hidráulicos e pneumáticos).

I. Hidrodinâmica

I.1. Identificar e distinguir fluidos ideais de fluidos reais e os diferentes tipos de escoamento.

I.2. Analisar o movimento de fluidos ideais em regime estacionário, compreendendo as relações de conservação da energia em escoamentos.

I.3. Enunciar e aplicar a equação da continuidade e a equação de Bernoulli em fluxos incompressíveis.

I.4. Analisar e deduzir o teorema de Torricelli a partir da equação de Bernoulli.

I.5. Resolver problemas de escoamento em condutas e jatos, aplicando as equações anteriores e os teoremas trabalho-energia.

I.6. Interpretar aplicações práticas: escoamento em tubos, efeito Venturi, asas de avião.

I.7. Compreender o conceito de viscosidade e o escoamento viscoso em tubos.

I.8. Entender a lei de Poiseuille para o cálculo do caudal volumétrico, para fluxo laminar em condutas cilíndricas.

I.9. Relacionar a lei de Stokes com fenómenos naturais e tecnológicos (sedimentação, meteorologia, engenharia).

1. Grandezas e unidades físicas

1.1.  Grandezas físicas escalares e vetoriais

1.2. Cálculo vetorial

1.3. Grandezas de base

1.4. Sistemas de unidades

2. Estática e Dinâmica

2.1. Leis de Newton

2.2. Forças e suas interações

2.3. Equilíbrio do corpo rígido

2.4. Centro de massa

3. Cinemática

3.1. Velocidade, aceleração e trajetória

3.2. Movimento Retilíneo Uniforme (MRU)

3.3. Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV)

3.4. Movimento de Queda livre

3.5. Movimento circular (uniforme e variado)

3.6. Movimento Harmónico Simples (MHS)

3.7. Movimento de projétil

4. Trabalho e energia

4.1. Trabalho realizado por uma força

4.2. Tipos de energia

4.3. Relações trabalho-energia

4.4. Forças conservativas e não conservativas

4.5. Potência e Rendimento

5. Ondas mecânicas e som

5.1. Onda como fenómeno ondulatório

5.2. Ondas transversais e longitudinais

5.3. Equação de ondas lineares

5.4. Natureza do som e espetro sonoro

5.5. Intensidade sonora vs auditiva, potência sonora e nível de intensidade sonora

5.6. Poluição sonora

5.7. Efeito doppler

5.8. Interferências construtivas, destrutivas e batimentos

6. Hidrostática

6.1. Pressão relativa, absoluta, hidrostática e forças de pressão

6.2. Princípio fundamental da hidrostática

6.3. Princípio de Arquimedes e Pascal

6.4. Princípio de Pascal

7. Hidrodinâmica

7.1. Fluidos ideais vs reais

7.2. Tipos de escoamento

7.3. Equação da continuidade

7.4. Equação de Bernoulli e suas aplicações

7.5. Viscosidade e escoamento de fluidos viscosos

7.6. Lei de Poiseuille e lei de Stokes

Avaliação contínua

Obrigatório: possuir o mínimo de presenças nas aulas TP, constante no Regulamento Académico em vigor.

Quatro elementos de avaliação (cotados de 0 a 20 valores):

A - Participação Presencial (PP)

Atividades realizadas em contexto de aula, com ou sem aviso prévio, com um peso de 10%.

As atividades desenvolvidas irão abordar tópicos relacionados com os conteúdos programáticos, a cotação neste elemento de avaliação será dada consoante o número de atividades realizadas versus o número de atividades em que o aluno efetivamente participou.

Nota: Poderá ser dada a oportunidade de o aluno que faltou à aula onde foi realizada uma atividade, de a desenvolver com prazo limite, fora da sala de aula.

B - Teste 1 (T1)

Prova escrita com perguntas de escolha múltipla, V/F e resposta aberta com um peso de 30%.

O Teste 1 avaliará os seguintes tópicos do programa: cálculo vetorial, grandezas e unidades físicas, leis de Newton e equilíbrio do corpo rígido.

 C - Teste 2 (T2)

 Prova escrita com perguntas de escolha múltipla, V/F e resposta aberta com um peso de 30%.

O Teste 2 avaliará os seguintes tópicos do programa: cinemática e trabalho-energia.

D - Teste 3 (T3)

 Prova escrita com perguntas de escolha múltipla, V/F e resposta aberta com um peso de 30%.

O Teste 3 avaliará os seguintes tópicos do programa: ondas mecânicas e som, hidrostática e hidrodinâmica.

Atenção: A classificação obtida nos diversos elementos de avaliação só é válida durante esse ano letivo.

Classificação:

A classificação final (numa escala de 0 a 20) resulta da média ponderada das quatro componentes de avaliação mencionadas acima,

0,10xPP + 0,30xT1 + 0,30xT2 + 0,30xT3, arredondada a duas casas decimais. O aluno é aprovado se a média ponderada for igual ou superior a 9,50 valores.

Nota: Não existe classificação mínima nos elementos de avaliação (PP, T1, T2 e T3) a utilizar no cálculo da média ponderada no decurso da avaliação contínua.

Avaliação em exame:

1.   Alunos sem as presenças mínimas nas aulas TP e/ou com as presenças mínimas, mas que não participaram em nenhuma atividade PP: 

- Avaliação com apenas um teste escrito com um peso de 100%.

 O aluno é aprovado se a classificação for igual ou superior a 9,50 valores.

 2.   Alunos com as presenças mínimas nas aulas TP e que participaram nas atividades PP e que não obtiveram aprovação na Avaliação Contínua: 

i)  Os alunos que não obtiverem aprovação por Avaliação Contínua e que, simultaneamente, tenham obtido uma classificação superior ou igual a 7,50 valores a pelo menos uma das partes dessa avaliação, Teste 1, Teste 2 ou Teste 3, podem optar por realizar somente as partes em Exame final correspondente à parte da Avaliação Contínua em que tiveram nota inferior a 7,50 valores ou pela realização global do exame (EG).

 ii)  Os alunos que não obtiverem aprovação por Avaliação Contínua e que, simultaneamente, tenham obtido uma classificação superior ou igual a 7,50 valores nos elementos de avaliação Teste 1, Teste 2 e Teste 3, podem optar pela realização de apenas uma ou duas partes do exame ou pela realização global do exame (EG).

 Classificação:

A classificação final (numa escala de 0 a 20) resulta da média ponderada das componentes de avaliação mencionadas acima,

0,10xPP + 0,30xT1 + 0,30xT2 + 0,30xT3, arredondada a duas casas decimais, onde as notas de T1, T2 e/ou T3 obtidas por exame serão utilizadas na fórmula.

Ou

0,10xPP + 0,90xEG, arredondada a duas casas decimais, onde EG é a nota obtida por exame global.

O aluno é aprovado se a média ponderada for igual ou superior a 9,50 valores.

Exame para melhoria de nota:

- Avaliação com apenas um teste escrito com um peso de 100%.

NAO