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Orientação geral
O estudo da Física é
muito instigante e desafiador, abrangendo fenômenos do micro ao macrocosmo.
Para desenvolvê-lo, é necessária a afinidade com uma série de
requisitos: curiosidade em entender como funcionam os mais variados
dispositivos; criatividade para criar recursos que facilitem a aprendizagem
da disciplina nos diversos níveis de ensino; interesse por saber a origem e
as causas dos fenômenos físicos, perpassando, assim, o entendimento de
como as teorias e conceitos hoje existentes evoluíram ao longo do tempo;
acima de tudo, consciência de que o conhecimento de uma ciência é uma
busca constante de respostas para um número cada vez maior de perguntas.
As questões de Física
serão elaboradas dando ênfase à compreensão, análise e aplicação dos
conceitos físicos visando a avaliar o domínio de conhecimentos
fundamentais que permitam entender os fenômenos físicos que ocorrem na
natureza e no cotidiano, bem como a preparação do candidato para
desenvolver estudos mais aprofundados dessa área do conhecimento.
Tanto quanto possível,
serão evitadas as questões de memorização. As aplicações numéricas
aparecerão em casos fundamentais para a interpretação física dos
fenômenos.
Programa
Parte I - Grandezas
Físicas: Medidas e Relações
- Identificação das
grandezas relevantes e mensuráveis, de natureza escalar ou vetorial:
operações entre essas grandezas.
- Sistemas coerentes de
unidades: Sistema Internacional.
- Inter-relações entre
grandezas: leis físicas.
- Análise dimensional das
grandezas físicas.
Parte II - Mecânica da
Partícula
- Conceito de partícula.
- Cinemática escalar e
vetorial.
- Conceitos de massa e de
força; considera-se a identidade entre massas inercial e gravitacional.
- Referencial inercial:
forças que agem sobre uma partícula; composição de forças.
- As leis de Newton.
- Momento linear, impulso e
conservação do momento linear: aplicações em colisões unidimensionais.
- Interação
gravitacional: Lei da Gravitação Universal, queda dos corpos e movimento
dos projéteis em um campo gravitacional uniforme; movimento dos planetas e
dos satélites em órbitas circulares.
- Trabalho de uma força
constante.
- Energia cinética,
energia potencial gravitacional e energia potencial elástica: teorema do
trabalho-energia.
- Conceito de força
conservativa: aplicações no caso de forças elástica e gravitacional.
- Energia mecânica e sua
conservação em sistemas onde só realizam trabalho as forças
conservativas: potência de uma força.
Parte III - Sistemas de
muitas Partículas (sólidos, líquidos e gases)
- Centro de massa de um
sólido.
- Estática de sólido:
momento estático de uma força; momento estático resultante; condições
de equilíbrio de um corpo rígido.
- Massa específica:
densidade.
- Conceito de pressão.
- Líquido em equilíbrio
no campo gravitacional uniforme: Lei de Stevin; Princípios de Pascal e de
Arquimedes.
- Equilíbrio dos corpos
flutuantes.
- Estática dos gases
perfeitos: processos quasiestáticos ou reversíveis (isotérmico,
isobárico, isométrico); equação de estado dos gases perfeitos.
- Atmosfera terrestre:
pressão atmosférica.
- Equilíbrio térmico e
lei zero da Termodinâmica: conceito macroscópico de temperatura; escalas
Celsius e Kelvin; escalas arbitrárias.
- Dilatação térmica dos
líquidos e sólidos (tratamento qualitativo).
- Calorimetria: calor
específico, mudanças de estados físicos, calor latente de mudanças de
estado e influência da pressão na mudança de estado.
- Transformação de
energia mecânica em calor pelas forças de atrito (tratamento
fenomenológico e macroscópico).
- Princípio geral da
conservação da energia: calor e trabalhos envolvidos nos processos
termodinâmicos e energia interna de um gás perfeito; 1a lei da
termodinâmica; análise energética dos processos isobárico, isotérmico,
isométrico e adiabático.
Parte IV - Fenômenos
Ondulatórios - Óptica
- Onda: conceito;
classificação quanto à natureza e quanto à vibração.
- Propagação de uma onda
periódica num meio não-dispersivo: elemento da onda e equação
fundamental.
- Propagação de um pulso
em um meio não-dispersivo unidimensional: reflexão, refração e
superposição.
- Princípio da
Superposição: aplicações com ondas senoidais; ondas estacionárias.
- Ondas em mais de uma
dimensão: ondas na superfície de um líquido; aplicações simples com
ondas sonoras; reflexão e refração de ondas planas.
- Difração (abordagem
qualitativa).
- Modelo ondulatório da
luz: luz branca; dispersão; luz monocromática; velocidade de propagação;
índice de refração de um meio.
- Óptica geométrica:
hipóteses fundamentais; raio luminoso; leis da reflexão e da refração;
reflexão total; objetos e imagens reais e virtuais em espelhos planos e
esféricos e em lentes delgadas (aproximação de Gauss).
- Instrumentos ópticos
simples: câmara escura, projetor de slide, máquina fotográfica,
lupa, luneta, microscópio e telescópio; óptica do olho humano.
Parte V - Eletricidade e
Magnetismo
- Cargas elementares:
elétron, próton e nêutron.
- Condutores e isolantes.
- Processos de
eletrização e Lei de Coulomb.
- Campo e potencial
elétricos associados a uma carga pontual: Princípio da Superposição.
- Campo elétrico uniforme:
superfícies eqüipotenciais; diferença de potencial entre dois pontos do
espaço; movimento de uma carga neste campo.
- Circuitos elétricos
elementares: resistores lineares; lei de Ohm; associações de resistores em
série e em paralelo; energia e potência; efeito Joule; lei de Joule;
geradores; valores de corrente elétrica em diferentes trechos; leituras em
amperímetro e voltímetro ideais; fusíveis.
- Força magnética sobre
uma carga pontual: campo magnético; campo magnético de um ímã e da
Terra; bússola.
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