Escola Secundária de Valongo Planificação de Física e Química Componente Científica dos Cursos Profissionais Ano lectivo 2010/2011 Módulo F1 – Forças e Movimentos (Duração de referência 21 h = 14 blocos de 90 min) Conteúdos 1. A Física estuda interacções entre corpos (2 blocos) 1.1 Interacções fundamentais 1.2 Lei das interacções recíprocas 2. Movimento unidimensional com velocidade constante (4 blocos) 2.1 Características do movimento unidimensional Competências visadas O aluno deve ser capaz de: interpretar o movimento uniforme e o movimento uniformemente variado quer analiticamente quer através de gráficos posição x tempo, velocidade x tempo, aceleração x tempo; compreender que do ponto de vista da Mecânica se pode estudar o movimento de um corpo em translação, estudando o movimento de um ponto onde se concentra toda a massa do corpo; aplicar as leis de Newton para resolver problemas algébricos de movimento unidireccional, na horizontal e na vertical, perto da superfície da Terra, com ou sem efeito do atrito; interpretar os movimentos no plano, partindo da análise do movimento de um projéctil lançado obliquamente; analisar situações em que a direcção da resultante das forças não coincide com a direcção da velocidade e explicar, como consequência, os tipos de movimento e a forma das trajectórias. Situações de aprendizagem /Avaliação 1. A Física estuda interacções entre corpos a) Montar, na sala de aula, em várias mesas, experiências em que os alunos possam verificar as interacções entre corpos. Por exemplo, numa das mesas, interacções entre ímanes, noutra, interacções eléctricas (pêndulos eléctricos, electroscópios, etc.), interacções mecânicas (raquetes e bolas de ténis, bolas de bilhar, etc.). Os alunos, em grupo, percorrem as mesas, apresentando depois um relatório individual sobre as experiências efectuadas. b) Realizar exercícios em que o aluno possa verificar se sabe identificar o par acçãoreacção em dois corpos que interactuam, incluindo as forças de atrito que actuam entre duas superfícies em contacto. 2. Movimento unidimensional com velocidade constante a) Utilizar a calculadora gráfica e o suporte de papel para representar graficamente funções do tipo y = f (t). b) Analisar gráficos posição x tempo referentes a situações do dia-a-dia. c) Resolver exercícios sobre movimento unidireccional com e sem a calculadora Avaliação do módulo 1 Teste Formativo e/ou Questões de sala de aula (45%) 2 Trabalhos escritos das Situações de aprendizagem desenvolvidas (40%) Grelhas de Observação de Atitudes e Registo de ocorrências (15%) 2.2 Movimento uniforme 2.3 Lei da inércia 3. Movimento unidimensional com velocidade constante (4 blocos) 3.1 Movimento uniformemente variado 3.2 Lei fundamental da Dinâmica 4. Introdução ao movimento no plano (3 blocos) 5. Teste formativo e correcção (1 bloco) gráfica. d) Exemplificar situações em que o aluno possa reconhecer a importância de poder tratar um corpo como um ponto onde se concentra toda a sua massa. e) Realizar as seguintes actividades experimentais: -Medir instantes, intervalos de tempo, posições, deslocamentos e espaços percorridos: _ Que grandeza é medida por um cronómetro? _ Que grandeza é medida pelo conta-quilómetros de um automóvel? -Medir velocidades e acelerações. _ Que grandeza é medida pelo velocímetro de um automóvel? _ Propor aos alunos a realização de dois trabalhos como actividade extra sala de aula: -Identificação de processos de medida de intervalos de tempo em situações específicas (ex: em astronomia, em arqueologia, etc.). As concepções de Aristóteles e de Galileu sobre forças e movimentos. 3. Movimento unidimensional com aceleração constante Utilizando a calculadora gráfica e o suporte de papel, representar graficamente o deslocamento e a velocidade em função do tempo para exemplos de movimento rectilíneo uniformemente acelerado (queda de um corpo na vertical) _ Apresentar exemplos, em situações do dia-adia, das diferentes possibilidades existentes para os valores algébricos da velocidade e da aceleração de um corpo em movimento rectilíneo (ex: v > 0 e a > 0; v < 0 e a > 0, etc.) _ Discutir com os alunos formas de determinar o módulo da velocidade instantânea de um automóvel em movimento, da velocidade média e da aceleração média, para movimento rectilíneo. _ Identificar as forças que actuam sobre objectos em situações do dia-a-dia: uma pessoa imóvel, uma pessoa que se move, um caixote numa rampa ou a subi-la, um automóvel em andamento, um satélite artificial. _ Analisar as vantagens da utilização de ferraduras nas patas dos cavalos _ Analisar as vantagens da utilização de cintos de segurança. _ Realizar as seguintes actividades experimentais: Verificação da proporcionalidade entre força e aceleração. Determinação do coeficiente de atrito estático entre dois materiais. _ Propor aos alunos a realização de dois trabalhos de pesquisa como actividade extra sala de aula: Identificação de situações correntes em que as forças de atrito possam ser prejudiciais ou úteis. Identificação de processos utilizados na indústria para diminuir o efeito das forças de atrito entre peças de motores, entre comboios e carris e noutras situações. 4. Movimento unidimensional com aceleração constante Resolver exercícios qualitativos de interpretação do movimento dos projécteis. _ Resolver exercícios onde o aluno possa comparar as grandezas características do movimento dos projécteis lançados obliquamente, horizontalmente e verticalmente. _ Resolver exercícios onde o aluno preveja o tipo de movimento de um corpo, sabendo as características da velocidade e da resultante das forças que actuam no corpo. Departamento de Matemática e Ciências Experimentais – Grupo de Recrutamento 510