FÍSICA

 

I. INTRODUÇÃO

As Ciências Naturais como a Física são corpos de conhecimentos que permitem construir uma compreensão racional da natureza e dos fenômenos naturais, expressa especialmente por meio de relações de causa e efeito entre grandezas.

Do ponto de vista instrumental, a educação científica no nível do Ensino Médio deve desenvolver a capacidade de aplicar conhecimentos e ferramentas de análise para a interpretação de fenômenos simples e a solução de problemas práticos no cotidiano, bem como de correlacionar conhecimentos e métodos próprios da Física e/ou de outros campos do conhecimento para analisar e interpretar fenômenos mais complexos. Na interpretação de fenômenos reais, devem ser enfatizadas a capacidade para formular modelos e para identificar os agentes físicos intervenientes e as escalas de tamanho apropriadas para descrevê-los.

Outros objetivos do ensino de Física comuns ao ensino das demais Ciências Naturais são os de (i) utilizar os recursos da lógica, da matemática e da estatística para a organização e a interpretação de informações, (ii) constituir uma cultura científico-tecnológica ao menos suficiente para acompanhar as rápidas transformações que se processam na vida prática, na vida profissional e na vida da sociedade e (iii) adquirir conhecimentos fundamentais para a participação do cidadão como sujeito das reivindicações, mobilizações e decisões coletivas na sociedade.

Nesse sentido, a Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (no 9394/1996) determina as diretrizes a serem seguidas pelos currículos do Ensino Médio e a Resolução no 03/98 da Câmara de Educação Básica do Conselho Nacional de Educação estabelece as áreas em que devem se agrupar os conteúdos curriculares desse nível de ensino, bem como as competências e habilidades gerais a serem desenvolvidas em cada área.

Os PCN-EM, editados em anexo à Resolução mencionada, explicitam os conhecimentos, as competências e habilidades a serem desenvolvidos no ensino de Física. As provas de Física do PISM devem avaliar fundamentalmente esses aspectos, respeitando cuidadosamente a maturidade cognitiva do estudante em cada série do Ensino Médio.

 

II. COMPETÊNCIAS E HABILIDADES A SEREM AVALIADAS

As provas do PISM terão o objetivo de avaliar as habilidades e competências conforme definidas no texto dos PCN-EM, a saber:

Representação e comunicação

· Compreender enunciados que envolvam códigos e símbolos físicos. Compreender manuais de instalação e utilização de aparelhos.

· Utilizar e compreender tabelas, gráficos e relações matemáticas gráficas para a expressão do saber físico. Ser capaz de discriminar e traduzir as linguagens matemática e discursiva entre si.

· Expressar-se corretamente, utilizando a linguagem física adequada e elementos de sua representação simbólica. Apresentar de forma clara e objetiva o conhecimento apreendido, através de tal linguagem.

· Conhecer fontes de informações e formas de obter informações relevantes, sabendo interpretar notícias científicas.

· Elaborar sínteses ou esquemas estruturados dos temas físicos trabalhados.

Investigação e compreensão

· Desenvolver a capacidade de investigação física. Classificar, organizar sistematizar. Identificar regularidades. Observar, estimar ordens de grandeza, compreender o conceito de medir, fazer hipóteses, testar.

· Conhecer e utilizar conceitos físicos. Relacionar grandezas, quantificar, identificar parâmetros relevantes. Compreender e utilizar leis e teorias físicas.

· Compreender a Física presente no mundo vivencial e nos equipamentos e procedimentos tecnológicos. Descobrir o "como funciona" de aparelhos.

· Construir e investigar situações-problema, identificar a situação física, utilizar modelos físicos, generalizar de uma a outra situação, prever, avaliar, analisar previsões.

· Articular o conhecimento físico com conhecimentos de outras áreas do saber científico.

Contextualização sócio-cultural

· Reconhecer a Física enquanto construção humana, aspectos de sua história e relações com o contexto cultural, social, político e econômico.

· Reconhecer o papel da Física no sistema produtivo, compreendendo a evolução dos meios tecnológicos e sua relação dinâmica com a evolução do conhecimento científico.

· Dimensionar a capacidade crescente do homem propiciada pela tecnologia.

· Estabelecer relações entre o conhecimento físico e outras formas de expressão da cultura humana.

· Ser capaz de emitir juízos de valor em relação a situações sociais que envolvam aspectos físicos e/ou tecnológicos relevantes.

Dentro da linha exposta acima, devem ser valorizados os conhecimentos matemáticos necessários à expressão das leis físicas e da medida das grandezas físicas, assim como a sua representação algébrica ou gráfica.

III. CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS E DESCRITORES DO QUADRO DE COMPETÊNCIAS E HABILIDADES

 

MÓDULO I

1. MOVIMENTO E EQUILÍBRIO

Descritores

(1) Definir e utilizar as velocidades e acelerações médias e instantâneas .

(2) Descrever os movimentos retilíneos, uniforme e uniformemente variado.

(3) Utilizar a cinemática vetorial para descrever os movimentos retilíneos e curvilíneos.

(4) Descrever o movimento circular uniforme.

(5) Compor movimentos e determinar o vetor velocidade de uma partícula em dois referenciais inerciais.

(6) Aplicar as leis de Newton para interpretar fenômenos envolvendo equilíbrio e movimento de partículas.

(7) Diferenciar referenciais inerciais e não inerciais.

(8) Compor e decompor forças coplanares.

(9) Definir o peso de uma partícula e a aceleração da gravidade, g, e descrever qualitativamente as variações de g com a altitude e com a latitude.

(10) Utilizar as Leis de Kepler para descrever qualitativamente os movimentos de planetas e satélites.

(11) Definir torque e utilizá-lo na interpretação de fenômenos mecânicos simples.

(12) Descrever o equilíbrio do corpo rígido.

(13) Analisar qualitativamente a lei da gravitação universal

2. LEIS DE CONSERVAÇÃO DA ENERGIA E DO MOMENTO LINEAR

Descritores:

(14) Definir analiticamente o trabalho de uma força constante e graficamente o trabalho de uma força variável.

(15) Utilizar trabalho e potência na interpretação de fenômenos mecânicos.

(16) Definir a energia cinética e relacioná-la com o trabalho da força resultante.

(17) Caracterizar forças conservativas e dissipativas e definir energia potencial em termos do trabalho das forças conservativas.

(18) Definir energia potencial, gravitacional e elástica.

(19) Utilizar a Lei da conservação da energia para descrever fenômenos mecânicos.

(20) Definir momento linear e impulso e relacioná-los.

(21) Distinguir forças internas e forças externas atuantes sobre um sistema.

(22) Utilizar a lei da conservação do momento linear para descrever fenômenos mecânicos unidimensionais.

(23) Descrever colisões em uma dimensão.

 

 

MÓDULO II

1. MECÂNICA: ROTAÇÕES E FLUIDOS

Descritores:

(24) Definir o momento angular e o momento de inércia de uma partícula e de um corpo rígido e descrever qualitativamente os seus efeitos na dinâmica das rotações em torno de um eixo fixo.

(25) Aplicar a lei de conservação do momento angular para interpretar fenômenos relacionados às rotações em torno de um eixo fixo.

(26) Definir e utilizar a densidade e a pressão, definir e utilizar a pressão atmosférica, sua medida e suas unidades e descrever a variação da pressão num líquido em equilíbrio.

(27) Aplicar o Princípio de Pascal para interpretar fenômenos em hidrostática.

(28) Definir empuxo e aplicar o Princípio de Arquimedes para determiná-lo e interpretar fenômenos em hidrostática.

(29) Definir a vazão de um fluido e aplicar a equação da continuidade para descrever o movimento de um fluido incompressível.

 

2. TERMOLOGIA

Descritores:

(30) Definir a temperatura de um corpo e sua medida, utilizando diferentes escalas termométricas.

(31) Descrever a dilatação de sólidos e líquidos.

(32) Definir gases ideais e utilizar a equação de estado de um gás ideal para descrever as variações da pressão, do volume e da temperatura em processos isotérmicos, isobáricos, isocóricos e adiabáticos.

(33) Descrever qualitativamente a propagação do calor.

(34) Descrever as trocas de calor entre corpos, definir capacidade térmica, calor específico, calor sensível e calor latente e aplicá-los para resolver problemas e interpretar fenômenos relacionados com as trocas de calor.

(35) Definir trabalho numa transformação gasosa e determiná-lo analiticamente em transformações isobáricas e graficamente em outras transformações.

(36) Utilizar a primeira lei da termodinâmica para interpretar fenômenos termodinâmicos.

(37) Descrever qualitativamente a segunda lei da termodinâmica e suas aplicações simples.

(38) Caracterizar as fases da matéria, descrever as mudanças de fase e as variações das temperaturas de mudança de fase e interpretar diagramas de fase.

 

 

3. ÓTICA GEOMÉTRICA

Descritores:

(39) Aplicar as leis da reflexão e da refração ao estudo de interfaces planas e esféricas entre dois meios e à interpretação de fenômenos óticos.

(40) Descrever a formação de imagens em espelhos e lentes delgadas.

(41) Aplicar a ótica geométrica para descrever o funcionamento do olho humano e de instrumentos óticos como microscópios, câmeras fotográficas, projetores e telescópios.

 

MÓDULO III

1. ELETRICIDADE E MAGNETISMO

Descritores:

(42) Descrever cargas elétricas, eletrização, conservação e quantização da carga elétrica.

(43) Definir isolantes e condutores elétricos.

(44) Utilizar a lei de Coulomb para interpretar fenômenos elétricos.

(45) Definir campo elétrico e utilizá-lo para interpretar fenômenos elétricos simples.

(46) Definir potencial elétrico, diferença de potencial e energia potencial eletrostática e utilizá-los para interpretar fenômenos elétricos.

(47) Definir capacitância, descrever o comportamento de capacitores. Descrever associações simples de capacitores e, qualitativamente, o efeito de um dielétrico sobre a capacitância de um capacitor.

(48) Definir corrente elétrica, potência elétrica, resistência elétrica e resistividade e utilizá-las para interpretar fenômenos elétricos.

(49) Descrever resistores e associações simples de resistores e aplicar a lei de Ohm para interpretar fenômenos.

(50) Descrever circuitos elétricos de corrente contínua.

(51) Descrever qualitativamente a corrente alternada.

(52) Descrever qualitativamente os campos magnéticos produzidos por ímãs, por cargas em movimento, e o campo magnético terrestre.

(53) Utilizar as leis de Biot-Savart e de Ampère para descrever qualitativamente o campo magnético produzido por condutores retilíneos e circulares percorridos por correntes elétricas contínuas.

(54) Descrever a interação entre cargas e campos magnéticos uniformes e utilizá-la para interpretar fenômenos e aplicar a força de Lorentz para interpretar fenômenos.

(55) Descrever qualitativamente a força entre condutores retilíneos e paralelos percorridos por correntes contínuas.

(56) Definir fluxo magnético, força eletromotriz e corrente induzida e aplicar as leis de Faraday e de Lenz para resolver problemas e interpretar fenômenos.

(57) Descrever qualitativamente transformadores e motores elétricos.

 

2. OSCILAÇÕES E ONDAS

Descritores:

(58) Descrever o movimento harmônico simples e o pêndulo simples.

(59) Descrever a propagação de ondas e de pulsos e determinar a velocidade de propagação, a amplitude, a freqüência e o comprimento de onda.

(60) Descrever a reflexão e a refração de ondas e aplicar as suas leis para interpretar fenômenos.

(61) Descrever qualitativamente a interferência, a difração e a ressonância.

(62) Definir ondas longitudinais e transversais e a polarização de ondas transversais.

(63) Descrever qualitativamente o efeito Doppler e aplicá-lo para interpretar fenômenos.

(64) Descrever a produção e a propagação de ondas mecânicas e descrever ondas numa corda.

(65) Descrever o som e sua natureza ondulatória. Descrever ondas sonoras num tubo. Descrever qualitativamente o fenômeno de batimentos.

(66) Definir nível sonoro e as qualidades fisiológicas do som e utilizá-los para interpretar fenômenos.

(67) Descrever ondas eletromagnéticas e sua propagação, o espectro eletromagnético, a dispersão de ondas e a polarização de uma onda eletromagnética.

(68) Descrever a natureza ondulatória da luz, e, qualitativamente, os fenômenos de interferência e difração.

(69) Descrever a propagação da luz através de prismas, a dispersão da luz e o espectro eletromagnético.

 

 

3. NOÇÕES DE FÍSICA MODERNA

Descritores:

(70) Descrever a radiação eletromagnética, descrever e interpretar qualitativamente o efeito fotoelétrico.

(71) Descrever a dualidade partícula-onda e utilizá-la para interpretar fenômenos simples.

(72) Descrever os níveis de energia dos elétrons e as transições entre níveis no modelo atômico de Bohr.

(73) Descrever qualitativamente a composição do núcleo atômico e a instabilidade nuclear. Descrever as partículas alfa e beta e os raios gama, sua emissão e seus efeitos.

(74) Discutir a simultaneidade de eventos para interpretar a dilatação do tempo e a contração do comprimento.

(75) Descrever a massa e a energia relativísticas e aplicá-las à interpretação de fenômenos simples.