Conhecimentos básicos e fundamentais
- Metodologia de investigação: a procura de regularidades e de sinais na interpretação física do mundo.
- Observações e mensurações: representação de grandezas físicas como grandezas mensuráveis.
- Sistema Internacional de Unidades.
- Notação Científica.
- Noções de ordem de grandeza.
- Ferramentas básicas: interpretação de gráficos.
- Conceituação de grandezas vetoriais e escalares.
- Operações básicas com vetores.
O movimento, o equilíbrio e a descoberta de leis físicas
- Grandezas fundamentais da mecânica: tempo, espaço, velocidade e aceleração.
- Relação histórica entre força e movimento.
- Descrições do movimento e sua interpretação: quantificação do movimento e sua descrição matemática e gráfica.
- Casos especiais de movimentos e suas regularidades observáveis.
- Conceito de inércia.
- Noção de sistemas de referência inerciais e não inerciais.
- Noção dinâmica de massa e quantidade de movimento (momento linear).
- Força e variação da quantidade de movimento.
- Leis de Newton.
- Força de atrito, força peso, força normal de contato e tração.
- Diagramas de forças.
- Identificação das forças que atuam nos movimentos circulares.
- Noção de força centrípeta e sua quantificação.
- Centro de massa e a ideia de ponto material.
- Conceito de forças externas e internas.
- Lei da conservação da quantidade de movimento (momento linear) e teorema do impulso.
- Momento de uma força (torque).
- Condições de equilíbrio estático de ponto material e de corpos rígidos.
- A hidrostática: aspectos históricos e variáveis relevantes.
- O princípio de Arquimedes e o empuxo: condições de flutuação
- Princípios de Pascal: prensa hidraúlica
- Princípio de Stevin: relação entre diferença de nível e pressão hidrostática.
Energia, trabalho e potência
- Conceituação de trabalho, energia e potência.
- Conceito de energia potencial e de energia cinética.
- Trabalho da força gravitacional e energia potencial gravitacional.
- Conservação de energia mecânica e dissipação de energia.
- Forças conservativas e dissipativas.
A Mecânica e o funcionamento do Universo
- Concepções históricas sobre a origem do universo e sua evolução
- Leis de Kepler.
- Força peso.
- Aceleração gravitacional.
- Lei da Gravitação Universal.
- Movimentos de corpos celestes.
- Influência na Terra: marés e variações climáticas.
Fenômenos Elétricos e Magnéticos
- Carga elétrica e corrente elétrica.
- Lei de Coulomb.
- Campo elétrico e potencial elétrico.
- Linhas de campo.
- Superfícies equipotenciais.
- Poder das pontas.
- Blindagem eletrostática.
- Capacitores.
- Efeito Joule.
- Lei de Ohm.
- Resistência elétrica e resistividade.
- Relações entre grandezas elétricas: tensão, corrente, potência e energia.
- Circuitos elétricos simples.
- Correntes contínua e alternada.
- Medidores elétricos.
- Representação gráfica de circuitos.
- Símbolos convencionais.
- Potência e consumo de energia em dispositivos elétricos.
- Campo magnético.
- Imãs permanentes.
- Linhas de campo magnético.
- Campo magnético terrestre.
Oscilações, ondas, óptica e radiação
- Feixes e frentes de ondas.
- Reflexão e refração.
- Óptica geométrica: lentes e espelhos.
- Formação de imagens.
- Instrumentos ópticos simples.
- Fenômenos ondulatórios.
- Pulsos e ondas.
- Período, frequência, ciclo.
- Propagação: relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda.
- Ondas em diferentes meios de propagação.
O calor e os fenômenos térmicos
- Conceitos de calor e de temperatura.
- Escalas termométricas.
- Transferência de calor e equilíbrio térmico.
- Capacidade calorífica e calor específico.
- Condução do calor.
- Dilatação térmica.
- Mudanças de estado físico e calor latente de transformação.
- Comportamento de Gases ideais.
- Máquinas térmicas.
- Ciclo de Carnot.
- Leis da Termodinâmica.
- Aplicações e fenômenos térmicos de uso cotidiano.
- Compreensão de fenômenos climáticos relacionados ao ciclo da água.