Física Moderna e seu Ensino em Nível Médio Professores

PLANO DE ENSINO
I) IDENTIFICAÇÃO
Disciplina: Física Moderna e seu Ensino em Nível Médio
Professores:
Paulo Ricardo da Silva Rosa
Turma(s): 01
Carga Horária: 60 h
H/Aula Semanais : 04 h
Curso: Mestrado em Ensino de Ciências
Unidade da Administração Setorial: CCET
Ano Letivo: 2013
Duração: Anual ()
Semestral ( X) 1° () 2°
II) EMENTA
Mecânica Quântica: princípios e formalismo. Relatividade Restrita. Partículas e Campos. Ensino de
Física Moderna em Nível Médio
III) OBJETIVOS
Ao ser aprovado na disciplina, o aluno deverá ser capaz de:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Enunciar os princípios da relatividade clássico e de Einstein;
Derivar as transformações de Lorentz;
Aplicar os conceitos e leis da cinemática e da dinâmica relativística à solução de problemas envolvendo
dois referenciais inerciais;
Descrever, apontando as incongruências, os principais experimentos que levaram à reformulação da
Física Clássica e o surgimento da Física Moderna;
Dissertar sobre as várias interpretações possíveis da Mecânica Quântica, sobretudo sobre a
interpretação de Copenhagen;
Resolver a equação de Schroedinger aplicada a problemas com potenciais independentes do tempo;
Elaborar uma proposta metodológica para o ensino de Física Moderna no Ensino Médio.
IV) PROGRAMA
Unidade I – O Princípio da Relatividade – 4 horas
1. Sistemas de Referência Inerciais;
2. Transformações de Galileu e a invariância das leis da Física Clássica;
3. Propriedades Clássicas do espaço e do tempo;
4. O experimento de Michelson - Morley e o problema do éter;
5. Equações de Lorentz;
6. Invariância e as Equações de Maxwell;
7. O princípio da relatividade de Einstein.
Unidade II – Relatividade Restrita– 12 horas
1. Equações de transformação de coordenadas na Relatividade Restrita;
2. A massa e o momento na Relatividade Restrita;
3. Regra de adição de velocidades na Relatividade Restrita;
4. A expressão da força na Relatividade Restrita;
5. A expressão da energia na Relatividade Restrita.
Unidade III – Inconsistências da Física Clássica– 08 horas
1. A radiação de corpo negro;
2. O efeito fotoelétrico;
3. O espalhamento Compton;
4. Comportamento dual do elétron e do fóton.
Unidade IV – Elementos de equações diferenciais ordinárias – 08 horas
Unidade V - A equação de Schroedinger – 12 horas
1. A equação de Schroedinger dependente do tempo;
2. A equação de Schroedinger independente do tempo;
3. Casos especiais da equação de Schroedinger: partícula livre, poço quadrado, barreira de potencial
finita e infinita;
4. Interpretação da função de onda.
Unidade IV – Átomo monoeletrônicos e a solução da equação de Schroedinger para o potencial coulombiano – 08
horas.
Unidade VI – Conceitos de Física Moderna no Ensino Médio – 08 horas.
V) PROCEDIMENTOS DE ENSINO (Técnicas, recursos e avaliação)
O conteúdo será desenvolvido através de aulas expositivas, aulas com a utilização de recursos audiovisuais, aulas
com trabalhos desenvolvidos em grupo e de forma individual.
VI) RECURSOS (Humanos, técnicos e materiais necessários para o ensino a serem viabilizados pelo Centro)
1. Professor; 2. Sala de Aula; 3. Giz; 4. Xerox; 5. Retroprojetor; 6. Vídeos.
VII) BIBLIOGRAFIA BÁSICA ( * existente na biblioteca ; ** a ser adquirida)
EISBERG, R., e R. RESNICK. Física Quântica - Átomos, moléculas, sólidos, núcleos e partículas. 4.
Tradução: Paulo Costa Ribeiro, Enio Frota da Silveira e Marta Feijó Barroso. Rio de Janeiro: Campus,
1988.
RESNICK, R. Introduction to Special Relativity. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1968.
RINDLER, W. Introduction to Special Relativity. 2. New York: Oxford University Press Inc., 1991.
ROSA, P. R. S. Curso de Física Básica. Vol. I. Campo Grande: Monografia não publicada, 2008.
IX) AVALIAÇÃO
O sistema de avaliação será composto por 4 notas, das quais duas serão avaliações presenciais com consulta (N1
e N2), envolvendo problemas a serem resolvidos e a compreensão da teoria. As outras duas serão notas de
trabalhos a serem realizados ao longo do semestre (T1 e T2) envolvendo o desenvolvimento de sequências
didáticas para o ensino de Física Moderna em Nível Médio.
A média final será dada por:
Mf 
Importante:
N1  N2  T1  T2
.
4
a) Os trabalhos serão corrigidos levando–se em conta a sua redação. Erros de português
levarão ao desconto de nota nos trabalhos;
b) Aos trabalhos que apresentarem cópia de textos de outros autores sem a devida
referência será atribuída nota zero, independente da extensão da cópia;
c) Trabalhos entregues fora do prazo terão sua nota reduzida de 1,0 (um ponto) por dia de
atraso em relação à nota atribuída ao trabalho.
Professor:
_____________________________________ Em ___ /___ /____
Aprovação
Colegiado do Curso
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