Física

Física

 1º Ano 

1º Trimestre

Justificativa:

O 1º trimestre de Física tem como objetivo introduzir o aluno ao estudo das grandezas físicas fundamentais, suas unidades no Sistema Internacional de Unidades (SI), e o uso de ferramentas matemáticas como a notação científica e os algarismos significativos. Esse conteúdo é essencial para o entendimento das medições e a precisão dos resultados em experimentos. A introdução à cinemática e ao movimento retilíneo proporcionará a base para compreender como os objetos se movimentam no cotidiano e no universo. Além disso, a abordagem de vetores e operações vetoriais será crucial para os estudos de forças e movimentos mais complexos no futuro. A gravitação universal e as leis de Kepler, por sua vez, darão ao aluno a visão das leis que regem o movimento dos corpos no espaço.

Objetivos/Competências a serem desenvolvidas:

• Compreender as grandezas físicas e suas unidades.
• Resolver problemas utilizando notação científica e considerando os algarismos significativos.
• Estudar os movimentos retilíneo uniforme (MRU) e uniformemente variado (MRUV).
• Analisar vetores e realizar operações de soma, subtração e decomposição vetorial.
• Aplicar a teoria da gravitação universal e as Leis de Kepler na explicação dos movimentos dos corpos celestes.

Conteúdos/Eixos Temáticos:

1. Grandezas Físicas e Medidas:
   • Sistema Internacional de Unidades (SI).
   • Notação científica e algarismos significativos.
2. Cinemática:
   • Movimento retilíneo uniforme (MRU).
   • Movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV).
3. Vetores e Operações:
   • Soma, subtração e decomposição vetorial.
4. Movimentos na Terra e no Universo:
   • Lei da Gravitação Universal.
   • Leis de Kepler.

Procedimentos Metodológicos:

• Aulas expositivas e dialogadas: Introdução teórica dos conceitos com exemplos práticos e cálculos.
• Atividades experimentais: Demonstrações práticas e experimentos simples para visualização dos conceitos (exemplo: medir o tempo de queda de objetos para discutir MRU e MRUV).
• Resolução de problemas: Estudo de situações do cotidiano e do universo, como movimentos dos planetas ou de objetos caindo, para aplicar os conceitos de cinemática e gravitação.
• Trabalhos em grupo: Discussões e pesquisas sobre os trabalhos de Kepler e Newton, enfatizando a importância dessas descobertas.
• Uso de recursos digitais: Vídeos, simulações de movimento e programas de modelagem para visualização dos fenômenos.

Procedimentos Avaliativos/Estratégias de Avaliação:

• Avaliação formativa: Acompanhamento contínuo do desempenho dos alunos por meio de participação, resolução de exercícios e questionários.
• Avaliação somativa: Provas e testes focados na resolução de problemas de cinemática, gravitação e operações com vetores.
• Trabalhos e pesquisas: Avaliação do trabalho em grupo sobre Leis de Kepler, com apresentação e relatórios.
• Portfólio: Acompanhamento dos progressos do aluno ao longo do trimestre, incluindo anotações, fórmulas e resoluções.

2º Trimestre

Justificativa:

No segundo trimestre, o foco será nas Leis de Newton e suas aplicações cotidianas, aprofundando o aluno no entendimento das forças que atuam no movimento dos corpos. Além disso, os conceitos de energia mecânica serão estudados de forma a conectar a Física com o cotidiano dos alunos, ao discutir trabalho, energia cinética e potencial. O estudo da quantidade de movimento e impulso, além das colisões, é crucial para compreender interações físicas em diferentes contextos. Finalmente, será discutida a Física da segurança, com a aplicação dos conceitos de Física em situações de risco e prevenção, como no trânsito e no trabalho.

Objetivos/Competências a serem desenvolvidas:

• Compreender as Leis de Newton e aplicá-las em diversas situações do cotidiano.
• Estudar as propriedades da energia mecânica e suas formas.
• Analisar colisões e sistemas conservativos por meio da quantidade de movimento e impulso.
• Relacionar a Física com a segurança, entendendo como os equipamentos de proteção atuam para reduzir os riscos.

Conteúdos/Eixos Temáticos:

1. Leis de Newton:
   • Forças no cotidiano e suas aplicações.
2. Energia Mecânica:
   • Trabalho, energia cinética e energia potencial.
3. Quantidade de Movimento e Impulso:
   • Sistemas conservativos.
   • Colisões.
4. Física e Segurança:
   • Equipamentos de proteção.
   • Riscos no trânsito e no ambiente de trabalho.

Procedimentos Metodológicos:

• Aulas teóricas e práticas: Discussão das Leis de Newton e resolução de questões de movimentos cotidianos (exemplo: carros em movimento, esportes).
• Estudos de caso: Análise de situações cotidianas em que as forças e energias são essenciais (por exemplo, a frenagem de um carro).
• Simulações e laboratórios: Atividades que simulem colisões e transformações de energia, com a utilização de materiais simples.
• Debates e discussões: Reflexão sobre os riscos físicos do cotidiano, com a análise de situações de segurança no trânsito e no trabalho.
• Trabalhos e projetos: Desenvolvimento de projetos práticos que envolvam o uso de equipamentos de segurança em situações de risco físico.

Procedimentos Avaliativos/Estratégias de Avaliação:

• Provas e testes: Avaliações escritas com questões discursivas e objetivas sobre as Leis de Newton, energia mecânica, impulso e colisões.
• Relatórios de experimentos: Elaboração de relatórios detalhados sobre as simulações realizadas.
• Trabalho de pesquisa e apresentação: Estudo sobre a segurança física no trabalho ou no trânsito, com apresentação para a turma.

3º Trimestre

Justificativa:

O terceiro trimestre será focado na continuidade do estudo da gravitação universal e suas aplicações, com ênfase nos fenômenos orbitais e na importância das órbitas no sistema solar e além. Também será introduzida a metodologia científica, destacando a importância da análise de dados e da representação gráfica e tabular para entender os fenômenos físicos. Por fim, a hidrostática será abordada, proporcionando uma compreensão profunda dos princípios de pressão, empuxo e a aplicação do Teorema de Stevin e do princípio de Arquimedes, aspectos fundamentais para diversas áreas da Física.

Objetivos/Competências a serem desenvolvidas:

• Entender as aplicações da gravitação universal e dos fenômenos orbitais.
• Desenvolver habilidades para representar e analisar dados científicos por meio de gráficos e tabelas.
• Compreender os conceitos de hidrostática e suas aplicações em sistemas líquidos e sólidos.

Conteúdos/Eixos Temáticos:

1. Gravitação Universal:
   • Aplicações e fenômenos orbitais.
2. Metodologia Científica:
   • Representação de dados em gráficos e tabelas.
3. Hidrostática:
   • Pressão, Teorema de Stevin, empuxo e princípio de Arquimedes.

Procedimentos Metodológicos:

• Aulas expositivas e práticas: Explicação das leis de gravitação universal com exemplos astronômicos.
• Análises de gráficos e tabelas: Interpretação de dados e construção de gráficos, com base em dados coletados em experimentos práticos.
• Experimentos práticos de hidrostática: Realização de experimentos simples sobre pressão e empuxo.
• Pesquisas e discussões: Análise de fenômenos naturais e aplicações tecnológicas que envolvem hidrostática.

Procedimentos Avaliativos/Estratégias de Avaliação:

• Provas e avaliações: Testes sobre gravitação universal, hidrostática e análise de gráficos e tabelas.
• Trabalhos e projetos: Desenvolvimento de projetos sobre fenômenos naturais envolvendo a gravitação e aplicação de princípios de hidrostática.
• Apresentações: Apresentação de experimentos e relatórios sobre os estudos realizados.

Esse planejamento abrange o conteúdo essencial para o desenvolvimento de competências científicas no Ensino Médio, conectando teoria, prática e aplicações do conhecimento de Física no cotidiano e no universo.

2º Ano

1º Trimestre – Termodinâmica e Máquinas Térmicas

Justificativa

Neste primeiro trimestre, os alunos serão introduzidos ao estudo da Termodinâmica, um dos campos fundamentais da Física. Compreender os conceitos de calor, temperatura e as leis que regem a troca de energia é essencial para o entendimento de fenômenos naturais e tecnológicos. O estudo das máquinas térmicas e suas leis proporcionará uma reflexão sobre a eficiência energética e as aplicações práticas, como os motores a combustão.

Objetivos/Competências a serem desenvolvidas

• Compreender os conceitos de calor, temperatura e a sensação térmica, identificando as relações entre eles no cotidiano.
• Estudar os fenômenos de transferência de calor e as condições de equilíbrio térmico.
• Analisar as mudanças de estado físico e suas implicações nas curvas de aquecimento e resfriamento.
• Entender as leis que regem as máquinas térmicas, focando na primeira e na segunda leis da Termodinâmica.

Conteúdos/Eixos Temáticos

1. Termodinâmica:

   • Calor e Temperatura: Definições e diferenças, escalas termométricas (Celsius, Fahrenheit e Kelvin).
   • Sensação Térmica e Equilíbrio Térmico.

2. Mudanças de Estado Físico:

   • Fusões, vaporização e solidificação.
   • Curvas de aquecimento e resfriamento.

3. Máquinas Térmicas:

   • Primeira Lei da Termodinâmica (Lei da Conservação da Energia).
   • Segunda Lei da Termodinâmica (Entropia e Eficiência).
   • Ciclos termodinâmicos e aplicação nas máquinas térmicas.

Procedimentos Metodológicos

• Aulas expositivas e dialogadas, com o uso de exemplos do cotidiano, como motores e geladeiras, para ilustrar os conceitos.
• Experimentos práticos para demonstrar a condução de calor, dilatação térmica e mudanças de estado físico.
• Análise de vídeos e animações que expliquem visualmente os conceitos de máquinas térmicas e transferências de calor.
• Resolução de problemas aplicando as leis da Termodinâmica, para trabalhar a teoria na prática.

Procedimentos Avaliativos/Estratégias de Avaliação

• Provas escritas: questões dissertativas e objetivas sobre os conceitos de calor, temperatura e termodinâmica.
• Trabalhos em grupo: pesquisa sobre máquinas térmicas e aplicações da Termodinâmica na engenharia.
• Apresentações orais: explicação sobre as leis da Termodinâmica e suas implicações no cotidiano.
• Atividades práticas e relatórios: experimentos sobre calor, mudanças de estado e eficiência térmica.

2º Trimestre – Ondas, Som, Luz e Eletrostática

Justificativa

O segundo trimestre será focado nos fenômenos ondulatórios e em suas aplicações, começando com ondas mecânicas e eletromagnéticas, com destaque para o som e a luz. O estudo da eletrostática, por sua vez, permite ao aluno compreender a importância das cargas elétricas e o comportamento de campos elétricos em diversos dispositivos tecnológicos.

Objetivos/Competências a serem desenvolvidas

• Compreender os conceitos fundamentais sobre ondas, incluindo a propagação e as características das ondas mecânicas e eletromagnéticas.
• Estudar os efeitos fisiológicos do som e explorar as propriedades ópticas da luz.
• Entender o comportamento de cargas elétricas e como o campo elétrico influencia o movimento das partículas.
• Desenvolver habilidades para aplicar o conceito de potencial elétrico e campos elétricos em situações práticas.

Conteúdos/Eixos Temáticos

1. Ondas Mecânicas e Eletromagnéticas:
   • Propagação de ondas: características, tipos de ondas (longitudinais e transversais).
   • Ondas eletromagnéticas: características, espectro eletromagnético, velocidade da luz.
2. Som e Luz:
   • Efeitos fisiológicos do som: percepção sonora e acústica.
   • Propriedades ópticas da luz: reflexão, refração, dispersão e formação de imagens.
3. Eletrostática:
   • Carga elétrica, Lei de Coulomb, campo elétrico.
   • Potencial elétrico e linhas de campo.
   • Aplicações da Eletrostática no cotidiano (ex: capacitores, raio).

Procedimentos Metodológicos

• Aulas expositivas e experimentais para explicar o comportamento de ondas, som, luz e cargas elétricas.
• Utilização de simulações digitais e vídeos para demonstrar a propagação das ondas e os efeitos ópticos.
• Atividades práticas para a observação dos efeitos do som, como a construção de tubos de ressonância e experimentos sobre a propagação de ondas.
• Discussões e estudos de caso sobre as aplicações da eletrostática na vida cotidiana.

Procedimentos Avaliativos/Estratégias de Avaliação

• Provas e questionários sobre conceitos de ondas, som, luz e eletrostática.
• Projetos em grupo: simulações ou experimentos sobre ondas e eletrostática.
• Apresentações orais: explicações sobre as propriedades da luz e a percepção do som.
• Atividades práticas e relatórios: experimentos e simulações com ondas e fenômenos eletrostáticos.

3º Trimestre – Óptica Geométrica e Metodologia da Pesquisa Científica

Justificativa

No terceiro trimestre, o foco será em óptica geométrica, com ênfase na reflexão e refração da luz, espelhos e lentes, além de uma introdução à metodologia da pesquisa científica. O estudo sobre desinformação na ciência visa desenvolver no aluno uma visão crítica e fundamentada dos conceitos científicos, com base em fontes confiáveis.

Objetivos/Competências a serem desenvolvidas

• Entender os princípios da óptica geométrica e suas aplicações, como espelhos e lentes.
• Aplicar o estudo de reflexões e refrações no entendimento de instrumentos óticos (óculos, telescópios).
• Desenvolver habilidades de pesquisa científica, com foco na validação de fontes e análise crítica da informação.
• Compreender os impactos da desinformação científica na sociedade e como prevenir a disseminação de informações erradas.

Conteúdos/Eixos Temáticos

1. Óptica Geométrica:

   • Reflexão e refração da luz: leis, espelhos e lentes.
   • Formação de imagens: aumento, foco e distâncias de imagem.

2. Metodologia da Pesquisa Científica:

   • Como realizar uma pesquisa científica: definição de hipóteses, coleta de dados e análise.
   • Validação de fontes de informação científica e confiabilidade.

3. Desinformação na Ciência:

   • Impactos da desinformação no entendimento científico.
   • Exemplos de desinformação e como evitá-la.

Procedimentos Metodológicos

• Aulas expositivas e demonstrações práticas de espelhos e lentes, utilizando modelos para a visualização das imagens formadas.
• Simulações e experimentos sobre reflexão e refração da luz.
• Atividades de pesquisa: os alunos deverão realizar pequenas pesquisas científicas sobre temas relacionados à óptica e à desinformação.
• Debates e discussões sobre a importância da verificação das fontes e como combater a desinformação científica.

Procedimentos Avaliativos/Estratégias de Avaliação

• Provas escritas: questões sobre óptica geométrica e metodologia científica.
• Relatórios de pesquisa: elaboração de um trabalho de pesquisa científica sobre um tema relevante da Física.
• Apresentação de seminários: defesa de um tema relacionado à desinformação na ciência.
• Avaliação contínua: participação em debates e atividades de análise crítica de fontes de informação.

Esse planejamento visa proporcionar uma aprendizagem integrada e crítica dos fenômenos físicos, ao mesmo tempo em que desenvolve habilidades de pesquisa e reflexão sobre o impacto da ciência no cotidiano.

3º Ano

1º Trimestre

Justificativa

O primeiro trimestre do ano letivo aborda temas essenciais para a compreensão dos fenômenos elétricos e magnéticos. O estudo de conceitos como corrente, tensão, resistência elétrica e as leis que regem os circuitos elétricos formam a base para várias aplicações tecnológicas do cotidiano. Além disso, o campo magnético, a força magnética e a indução eletromagnética são fundamentais para o entendimento de fenômenos naturais e para a introdução ao eletromagnetismo, que tem impacto direto em diversas áreas da física e tecnologia.

Objetivos / Competências a serem desenvolvidas

• Compreender o conceito de corrente elétrica, resistência e tensão, e as leis de Ohm.
• Aplicar as leis de Ohm em diferentes situações de circuitos elétricos.
• Entender a relação entre eletricidade e magnetismo, abordando o conceito de campo magnético e suas propriedades.
• Estudar o fenômeno da indução eletromagnética e suas aplicações.

Conteúdos / Eixos temáticos

1. Eletrodinâmica:
   • Definições de corrente elétrica, tensão e resistência elétrica.
   • A Lei de Ohm.
   • Resistores: cálculo de resistência e utilização em circuitos.
2. Circuitos Elétricos:
   • Tipos de circuitos: série e paralelo.
   • Leis de Kirchhoff.
   • Associação de resistores: em série e paralelo.
3. Eletromagnetismo:
   • Campo magnético: definição e fontes geradoras de campos magnéticos.
   • Força magnética sobre cargas em movimento.
   • Indução eletromagnética.

Procedimentos metodológicos

• Aulas expositivas e dialogadas para explicar os conceitos teóricos de eletricidade e magnetismo.
• Experimentos práticos em laboratório (ex.: construção de circuitos elétricos simples, experiências com bobinas e imãs).
• Estudos de caso para aplicar as leis de Ohm e as associações de resistores em situações cotidianas.
• Atividades em grupo para promover a interação entre os alunos e facilitar a aprendizagem colaborativa.
• Uso de recursos multimídia (simulações e vídeos didáticos) para ilustrar o funcionamento de circuitos e campos magnéticos.

Procedimentos avaliativos / Estratégias de avaliação

• Avaliação diagnóstica (inicial) para identificar o nível de conhecimento prévio dos alunos sobre os conceitos abordados.
• Trabalhos práticos e relatórios de experiências realizadas em laboratório.
• Provas escritas com questões objetivas e dissertativas, focando a aplicação das leis de Ohm e a resolução de problemas de circuitos elétricos e indução.
• Atividades em sala de aula como resolução de exercícios e simulações, além de avaliação de participação em debates e discussões.

2º Trimestre

Justificativa

O segundo trimestre é voltado para a aplicação dos conhecimentos adquiridos no primeiro trimestre, com ênfase no estudo de geradores e motores elétricos, além de explorar a importância das fontes de energia e sua relação com o meio ambiente. A abordagem das energias renováveis visa conscientizar os alunos sobre o uso responsável da energia e o impacto ambiental.

Objetivos / Competências a serem desenvolvidas

• Compreender os princípios de funcionamento de geradores e motores elétricos e suas aplicações tecnológicas.
• Analisar diferentes fontes de energia e os desafios ambientais envolvidos em sua utilização.
• Estudar as principais fontes de energia renováveis, como solar, eólica e hidrelétrica, e suas implicações para a sociedade.

Conteúdos / Eixos temáticos

1. Geradores e Motores Elétricos:
   • Princípios de funcionamento de geradores elétricos (transformação de energia mecânica em elétrica).
   • Motores elétricos: transformação de energia elétrica em mecânica.
2. Fontes de Energia:
   • Fontes convencionais de energia e seus impactos ambientais.
   • O papel da energia elétrica na sociedade moderna.
3. Energias Renováveis:
   • Energia solar: funcionamento e aplicações.
   • Energia eólica: princípios e tecnologias envolvidas.
   • Energia hidrelétrica: funcionamento e desafios ambientais.

Procedimentos metodológicos

• Aulas expositivas e participativas sobre os princípios dos geradores e motores elétricos.
• Estudo de caso sobre o uso de fontes de energia renováveis e os impactos ambientais das fontes convencionais.
• Visitas técnicas ou palestras com profissionais da área de energia para aprofundamento prático sobre o tema.
• Simulações e debates sobre as vantagens e desvantagens das diferentes fontes de energia.
• Desenvolvimento de projetos em grupo sobre soluções alternativas e sustentáveis para o uso de energia.

Procedimentos avaliativos / Estratégias de avaliação

• Provas teóricas sobre o funcionamento de geradores e motores elétricos, fontes de energia e energias renováveis.
• Trabalhos em grupo sobre fontes alternativas de energia e propostas de soluções sustentáveis.
• Avaliação de participação nas atividades de debate e discussões sobre os impactos ambientais das diferentes fontes de energia.
• Apresentação de projeto relacionado a uma das fontes de energia renováveis ou alternativas.

3º Trimestre

Justificativa

O terceiro trimestre é dedicado ao estudo de conceitos mais avançados e contemporâneos da física, como a física moderna e a cosmologia. O objetivo é proporcionar aos alunos uma visão mais ampla sobre o funcionamento do universo, além de promover o desenvolvimento da pesquisa científica e a análise crítica de dados, habilidades fundamentais no mundo atual.

Objetivos / Competências a serem desenvolvidas

• Compreender os principais conceitos da física moderna, como a teoria da relatividade restrita e a mecânica quântica.
• Estudar os fenômenos cosmológicos, como a origem do universo (Big Bang), evolução estelar e buracos negros.
• Desenvolver habilidades de pesquisa científica e análise de fontes de informação em Astronomia.

Conteúdos / Eixos temáticos

1. Física Moderna:
   • Teoria da relatividade restrita de Einstein.
   • Introdução à mecânica quântica e suas implicações.
2. Cosmologia:
   • Origem do universo: o Big Bang e a expansão do universo.
   • Evolução estelar e a formação de estrelas e galáxias.
   • Buracos negros e suas propriedades.
3. Pesquisa Científica e Astronomia:
   • Representação de dados astronômicos.
   • Métodos de pesquisa científica e validação de fontes científicas.

Procedimentos metodológicos

• Aulas teóricas sobre os princípios da relatividade restrita e mecânica quântica, com o uso de analogias e exemplos simples.
• Exibição de documentários sobre cosmologia e descobertas recentes em Astronomia.
• Leitura e discussão de artigos científicos sobre os temas de física moderna e cosmologia.
• Simulações computacionais sobre a teoria da relatividade e experimentos relacionados à mecânica quântica.
• Pesquisa e apresentação de temas sobre buracos negros, evolução estelar ou origem do universo.

Procedimentos avaliativos / Estratégias de avaliação

• Provas teóricas com questões sobre os conceitos da física moderna e cosmologia.
• Trabalhos de pesquisa sobre tópicos avançados de Astronomia e cosmologia, incluindo análise de fontes científicas.
• Apresentação de projetos e debates sobre os fenômenos estudados, como o Big Bang e a teoria da relatividade.
• Análise crítica de documentários ou artigos científicos discutidos em sala de aula.

Esse planejamento proporciona aos alunos uma visão integral da física, abrangendo temas que vão desde os conceitos fundamentais da eletrodinâmica até as descobertas mais recentes da física moderna e da cosmologia. O uso de métodos diversificados e avaliações contínuas contribui para a aprendizagem ativa e o desenvolvimento de competências científicas e críticas.