DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

Física II - EGI

Ano letivo: 2013-2014
Especificação técnica - ficha curricular

Elementos especificos
código da disciplinaciclo de estudossemestre lectivocréditos ECTSlíngua de ensino
1002545126pt


Objectivos formativos
A Física é uma disciplina básica na formação de qualquer aluno de um curso de Ciências. Pretende-se, portanto, com esta disciplina, desenvolver e aprofundar os conhecimentos e o entendimento dos conceitos básicos que constam do programa.
Pretende-se ainda que o aluno, para alem de entender os conceitos tenha capacidade de os aplicar nas diferentes circunstâncias que lhe são propostas.
Nesta primeira parte são desenvolvidas e aprofundadas matérias com as quais os alunos, em princípio, já tiveram algum contacto.
Programa genérico mínimo

Electricidade e Magnetismo 1. Electrostática A carga eléctrica. Forças eléctricas, campos e potenciais eléctricos. Lei de Coulomb e princípio da sobreposição. Campo eléctrico e linhas de campo. Dipolo eléctrico. Distribuições contínuas de carga. Carga e fluxo eléctrico. Lei de Gauss. Aplicações da lei de Gauss. Energia potencial eléctrica e potencial eléctrico. Superfícies equipotenciais. Condutores e dieléctricos. Condensadores, capacidade e energia armazenada num condensador. 2. Corrente contínua e circuitos. Resistência eléctrica. Lei de Ohm. Resistividade e conductividade eléctricas. Fonte de força electromotriz. Potência. Associação de resistências. Voltímetros e amperímetros. Leis de Kirchhoff. Correntes contínuas, transitórias e alternadas. 3. Fenómenos transitórios. Circuitos R-C. Carga e descarga de um condensador. Constante temporal de um circuito. 4. Magnetismo: Materiais diamagnéticos, paramagnéticos e ferromagnéticos. Campo magnético criado por um íman e por uma corrente fechada. Dipolo magnético. Linhas de campo. Campo magnético terrestre. Força magnética. Motores eléctricos e galvanómetros. Lei de Biot-Savart. 5. Electromagnetismo. Correntes e campos induzidos fluxo magnético. Lei de Faraday. Lei de Lenz. Correntes de Eddy. Geradores eléctricos de correntes alternadas e contínuas. Transformadores. Indutância e energia armazenada num indutor. Ondas electromagnéticas. 6. Corrente alternada. Circuitos de corrente alternada. Circuito RLC. Transformadores. 7. Teoremas de circuitos lineares. Análise de circuitos lineares: teoremas de Thévenin, Norton, Millman, da sobreposição e da reciprocidade. Electrónica 1. Díodos. Semicondutores. Semicondutores dopados. Junção p-n. Díodo rectificador ideal. Curva característica V-I. Díodo real. Circuito equivalente. Circuito de polarização de um díodo rectificador. Díodo Zener. Utilização em circuitos. Polarização inversa. 2. Transístores. Transístor bipolar. Configuração NPN e PNP. Família de curvas características de um transístor bipolar. Corrente de base e corrente de colector; ganho de um transístor. Polarização. Transístor de efeito de campo, FET. Funcionamento; família de curvas características. Comparação do transístor bipolar e do FET. 3. Amplificador Operacional (AmpOp). Definição; equação Fundamental. Regras de ouro dos AmpOp. Circuitos com AmpOps: Seguidor de Tensão, Inversor com Ganho, o Comparador, o Integrador, o Diferenciador, Somador com e sem inversão. Circuitos com realimentação. Realimentação positiva e negativa. Vantagens da realimentação negativa. Óptica 1. Natureza da luz. Teoria electromagnética e teoria quântica de fotões. Reflexão e refracção. Reflexão interna total. Dispersão. Polarização. Difusão da luz. Princípio de Huygens. 2. Óptica geométrica. Índice de refracção do meio. Espectro de luz visível. Objectos e imagens. Reflexão e refracção em superfície plana e em superfície esférica. Imagens reais e virtuais. Lentes delgadas. Instrumentos ópticos. O olho humano, a lupa e o microscópio. 3. Óptica física. Interferência e fontes coerentes. Intensidade e padrões de interferência. Interferência com filmes finos. Difracção.
Pré-requisitos

Não há. Trata-se de uma disciplina do 2º semestre do 1º ano. São no entanto importantes conhecimentos básicos de matemática e análise. Os programas das disciplinas de Física I e II são complementares, pelo que não é exigida a frequência de Física I, embora seja aconselhável.
Competências genéricas a atingir
. Competência em análise e síntese;
. Competência em comunicação oral e escrita;
. Competência em gestão da informação;
. Competência para resolver problemas;
. Competência em raciocínio crítico;
. Conhecimento de uma língua estrangeira;
. Conhecimentos de informática relativos ao âmbito do estudo;
. Competência em aprendizagem autónoma;
. Adaptabilidade a novas situações;
. Competência em autocrítica e auto-avaliação;
(por ordem decrescente de importância)
Horas lectivas semestrais
aulas teóricas45
aulas teórico-práticas30
outras actividades5
total horas lectivas80

Método de avaliação
Mini testes10 %
Exame90 %

Bibliografia de referência
H.D. Young e R.A. Freedmnan, University Physics, 11th ed., Benjamin Cummings, 2003.
D. Halliday, R. Resnick e J. Walker, Fundamentals of Physics, 5th ed., John Wiley and Sons, 1997.
Método de ensino

O ensino da disciplina é feito segundo um método clássico em que a matéria é exposta e explicada com recurso a exemplos da vida corrente de modo a motivar e prender a atenção. No entanto procura-se sempre fomentar a discussão e o raciocínio face à informação, procurando levar os alunos a tirar conclusões. Essas conclusões são depois discutidas conjuntamente perante os dados.
O objectivo é sempre fomentar e desenvolver o raciocínio (por oposição à absorção passiva de conhecimentos), permitindo tirar conclusões lógicas perante os dados disponíveis.

Recursos específicos utilizados
É útil, embora não indispensável, o acesso à Internet. É também útil a frequência da disciplina de Física no 12º ano.