Exibir código-fonte para Panorama do Conhecimento Físico: Semestre 2014-1

= Panorama do Conhecimento Físico =

== Carga Horária ==
90 horas (54 teóricas + 36 práticas)

== Objetivos ==
Adquirir uma visão panorâmica das principais áreas da Física, permitindo a contextualização conceitual e histórica deste ramo do conhecimento e contribuindo para uma primeira aproximação dos conteúdos a serem aprendidos ao longo do curso de Física.

== Ementa ==
Panorama geral das principais áreas da Física e do seu surgimento histórico numa abordagem conceitual: A Mecânica, a Termodinâmica, a Óptica, o Eletromagnetismo, a Cosmologia, a Física Moderna e Contemporânea e suas mais recentes aplicações tecnológicas. As relações da Física com outras áreas do conhecimento.


==Bibliografia Básica==
*TREFIL, J.; HAZEN, R.M. Física Viva: Uma Introdução à Física Conceitual. (3 volumes). Rio de Janeiro: LTC, 2006.
*HEWITT, Paul G. Física Conceitual. 11ª ed. Bookman, 2011.
*BREITHAUPT, Jin. Física. 3ª ed. LTC, 2012.
*FEYNMAN, Richard; LEIGHTON, Robert B.; SANDS, Mathew. Lições de Física (3 volumes). Bookman, 2008.  
*BEN-DOV, Yoav. Convite à Física. Jorge Zahar, 1996.


==Bibliografia Complementar==
*MENEZES, Luiz Carlos. A Matéria: uma aventura do espírito. SP: Ed. Livraria da Física, 2005.
*FEYNMAN, Richard. Sobre as Leis da Física. Editora Contraponto, 2012. 
*MARTINS, Roberto de Andrade. O Universo: Teorias sobre sua Origem e Evolução.  São Paulo: Ed. Livraria da Física, 2012. 
*CARUSO, Francisco;  OGURI, Victor;  SANTORO, Alberto. O que são Quarks, Gluons, Bóson de Higgs, Buracos Negros e outras coisas estranhas? SP: Editora Livraria da Física, 2012.
*HORVATH, J.; LUGONES, G.; PORTO, M.; SCARANO, S.; TEIXEIRA, R. C. Cosmologia Física: do micro ao macro cosmos e vice-versa. 2ª ed. SP: Ed. Livraria da Física, 2011.
*NELSON, Philip. Física Biológica. Guanabara Koogan, 2006.
*DURAN, J.E.R. Biofísica: Conceitos e aplicações. (2ª ed.). Pearson, 2011.
*PRIGOGINE, Ilya. As leis do caos. São Paulo: Editora da Unesp, 2002.
*GALVÃO, Ernesto F. O que é Computação Quântica. Vieira & Lent, 2007.
*MARQUES, Gil da Costa. Do que tudo é feito? São Paulo: Edusp, 2011.


==Materiais de Apoio==

*'''Materiais sobre [[Mapas Conceituais]]''':
**Download do programa [http://cmap.ihmc.us/ ''CMAPTools'']
**Página do Youtube sobre [http://www.youtube.com/user/MapasConceituais?feature=watch/ Mapas Conceituais]
**Comunidade de Construtores de Mapas Conceituais: [http://www.cmappers.net/ ''CMappers'']
**Página de visualização do servidor de [http://200.17.101.9:8080 Mapas Conceituais do IFPR - Foz do Iguaçu]

*'''Videos e Documentários sobre História da Ciência'''
**[http://www.youtube.com/playlist?list=PLBQychJ7KAKSudTE8xU8PwX5om1mA37N2 Coleção História da Ciência] (Documentário da BBC - Legendado - 6 episódios)
**[http://www.youtube.com/watch?v=D8BOEXtiyzI História da Energia] (Documentário da BBC - Legendado)
**[https://www.youtube.com/watch?v=8RN8no-WksI&list=PLN2358t6n9SCB7F6uz10r48aQxKS-VcCb&index=4 História da Eletricidade] (Documentário da BBC - Dublado)

*'''Sites com simulações interativas de fenômenos físicos'''
**Site da [http://phet.colorado.edu/en/simulations/category/new Phet Interative Simulations] (Universidade do Colorado - original em inglês)
**Site da [http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/category/physics Simulações Interativas Phet] (Traduzido para o português)

*'''Polo Astronômico'''
** Link para inscrição na palestra do dia 20 de maio, as 19h:
***[https://docs.google.com/a/ifpr.edu.br/forms/d/1GQsuDrfy3v6QZS2GiI2n3XlrotAnuSqzEmgxhiQRkWo/viewform A descoberta dos primeiros anéis num asteroide e a contribuição do Polo Astronômico de Foz do Iguaçu]

*'''Links Interessantes:'''
**[http://www.newtonproject.sussex.ac.uk/ Projeto Newton] (em inglês)
**[[Revistas de Ensino]]
**Site [http://www.particleadventure.org/ Aventura das Partículas]
**[http://www.sbfisica.org.br/~snef/xxi/ XXI SNEF] - Simpósio Nacional de Ensino de Física (Uberlândia, MG - 26 a 30 de janeiro de 2015)
**[http://congresso.unila.edu.br/icse2014/br/ 2o Congresso Internacional de Educação Científica] Unila (27-30 de agosto de 2014)

*'''[http://www.capes.gov.br/bolsas/programas-especiais/jovens-talentos-para-a-ciencia Programa Jovens Talentos para Ciência]'''


= Semestre 2014-1 =

<br>'''Professor:''' Henri Leboeuf (henri.leboeuf@ifpr.edu.br)
<br>'''Encontros:''' 2a feira: 13h20-15h20 / 4a feira: 14h20-15h20 / 5a feira: 13h20-15h20 (Turma A) e 15h40-17h40 (Turma B) - 5 aulas/semana
<br>'''Atendimento paralelo:''' 3a feira - 10h-12h (Laboratório de Física)

== Diários de Aula ==

=== 10/fev - Abertura do Curso ===

*Apresentação do IFPR (Direção Geral, Direção de Ensino e Direção Administrativa)
*Apresentação do curso de Licenciatura em Física (Coordenação do Curso)
*Visita às instalações do Campus Foz do Iguaçu

=== 12/fev - Introdução ao Panorama do Conhecimento Físico ===
*Apresentação do plano de ensino
*Física Clássica e Física Moderna

=== 13/fev - Mapas Conceituais ===
*Aula Prática: Laboratório de Informática
**[[Mapas Conceituais]] (MC):
***Introdução aos MCs e seus usos
***Apresentação do ''software [[CMapTools]]''
***Elaboração de mapas conceituais de temas diversos

=== 17/fev - Mecânica: O Movimento da Terra ===
*Questão Geradora: A Terra se move?
**Discussões em pequenos grupos
**Debate com toda a turma
**Galileo: Inércia e o movimento da Terra
**Foucault e a demonstração da rotação da Terra
**Exibição de vídeo sobre a História do Pêndulo de Foucault:
{{#ev:youtube|PIo9iD49fX0}}

=== 19/fev - Mecânica: A Síntese Newtoniana ===
*As Leis do Movimento
*Conceitos essenciais: Inércia, Força e massa

=== 20/fev - Mapas Conceituais ===
*Aula Prática: Laboratório de Informática
**Construção de Mapas Conceituais
**Ferramentas do ''CMapTools'': 
***MCs Interconectados
***Servidores Públicos
***Inserção de imagens
***Links com páginas da Internet

=== 24/fev - Mecânica: A Síntese Newtoniana ===
*Relação entre força e movimento
*Teste: Força e Movimento
*Debate: Ideias intuitivas, história da ciência e a síntese newtoniana (contra-intuitiva)

=== 26/fev - Mecânica: A Síntese Newtoniana ===

*Debate (continuação): Ideias intuitivas, história da ciência e a síntese newtoniana (contra-intuitiva)

=== 27/fev - Mecânica: Forças mais Comuns ===

*Aula Prática: Em sala de aula
**Desafio: medindo forças com as mãos (diferença entre força e pressão)
**Funcionamento do dinamômetro
**Demonstrações experimentais das forças mais comuns na Mecânica:
***Peso, Normal, Atrito, Tensão, Resistência do Ar e Empuxo

=== 06/mar - Mecânica: Equilíbrio de Forças ===

*Aula Prática: Em sala de aula
**Laboratório: Equilíbrio de forças
**Discussão: Natureza vetorial das forças

=== 10/mar - Mecânica: 3a Lei, Forças e Vetores ===

*3a Lei de Newton
**Discussão: Problema do burro e da carroça
*Forças como grandezas Vetoriais
**Síntese e discussão sobre o experimento realizado na aula anterior
*Explicação sobre o 1o trabalho extra-classe

=== 12/mar - Mecânica: Força de Tração ===

*Demonstrações Experimentais: Força de tração e equilíbrio
*Sorteio dos temas do 1o trabalho extra-classe

=== 13/mar - Mecânica: Torque e Centro de Gravidade ===

*Aula Prática: 
**Desafio experimental: Equilíbrio de uma Régua
**Experimentos: Torque e Equilíbrio de um Corpo Rígido
**Experimento: Centro de Gravidade do Corpo Humano
 
=== 17/mar - Conservação da Energia ===

*Questão Geradora: O que é energia?
**Tipos de Energia e sua conservação

=== 19/mar - Energia: Trabalho e Calor ===

*Conceito de Trabalho
*Conceito de Calor como energia

=== 20/mar - Energia: Transferência de Calor ===

*Aula Prática: Transferência de Calor
**Discussão:Transferencia de calor por Condução
**Demonstrações experimentais: Correntes de Convecção em gases e líquidos
**Demonstração experimental: Transferência de Calor por radiação

=== 24/mar - Conservação da Energia ===

*Exibição do documentário: ''História da Ciência:Podemos ter Energia Ilimitada?''
{{#ev:youtube|fWcZTZdSFTI}}
*Discussão em grupos sobre o filme
*Atividades extra-classe:
**Para assistir em casa: [http://www.youtube.com/watch?v=D8BOEXtiyzI História da Energia]
**Material complementar: [http://www.youtube.com/playlist?list=PLBQychJ7KAKSudTE8xU8PwX5om1mA37N2 Coleção História da Ciência] (BBC - 6 episódios)

=== 26/mar - Termodinâmica ===

*Sistema Termodinâmico, Estado e Processo 
*1a Lei da Termodinâmica

=== 27/mar - Termodinâmica: Gases ===

*Aula Prática: Pressão nos gases
**Questão geradora: "O vácuo puxa?"
**Desafios e experimentos: pressão do ar
**Introdução ao modelo cinético dos gases

=== 31/mar - Termodinâmica ===

*Simulação: Modelo cinético dos gases
**Site de [http://phet.colorado.edu/en/simulations/category/new simulações em Física] na Universidade do Colorado
*2a Lei da Termodinâmica: Entropia

=== 02/abr - Termodinâmica ===

*Mudança de fases
**Capacidade Térmica, Calor específico e Calor latente

=== 03/abr - Mapas Conceituais ===

*Laboratório de Informática:
**Construção de mapas conceituais relativos ao trabalho 1
**Acesso ao servidor de mapas conceituais do IFPR - Foz

=== 07/abr - Termodinâmica ===

*Texto: "Como a água faz circular a energia na Terra"
**Leitura e discussão do texto
**Questões respondidas em grupo

=== 09/abr - Termodinâmica ===

*Texto: "Como a água faz circular a energia na Terra"
**Correção da atividade
**Distribuição da incidência solar no planeta

=== 10/abr ===

*Aula trocada com o prof. Fábio
**Participação no I SERIA (Simpósio de Educadores Reflexivos para a Inserção da Astronomia)

=== 14/abr ===

*Aula cancelada devido a problemas elétricos no campus Foz do Iguaçu

=== 16/abr - Oscilações e Ondas ===

*Importância e introdução ao estudo das oscilações e ondas

=== 23/abr - Ondas ===

*Natureza das Ondas: Mecânicas e Eletromagnéticas
*Direção de Propagação: Uni, bi e tridimensionais
*Direção de Oscilação: Transversais, Longitudinais e mistas

=== 24/abr - Ondas ===

*Aula Prática: Fenômenos Ondulatórios
**Reflexão
**Interferência
**Ressonância
**Ondas Estacionárias

=== 28/abr - Ondas ===

*Características das ondas: 
**Velocidade, frequência, período, comprimento de onda, amplitude, intensidade
*Fenômenos Ondulatórios: 
**Reflexão, interferência, ondas estacionárias e ressonância

=== 30/abr - Ondas ===

*Fenômenos Ondulatórios: 
**Refração
**Efeito Doppler

=== 05/mai- Ondas ===

*Fenômenos Ondulatórios: 
**Difração
**Polarização
*Mapas Conceituais: revisão por pares

=== 07/mai- Mapas Conceituais ===

*Mapas Conceituais: 
**Revisão da estrutura de um Mapa Conceitual
**Conceito de Conceito
**Papel das relações entre conceitos na aprendizagem
**Progressividade na aprendizagem de conceitos

=== 08/mai- Mapas Conceituais ===

*Aula Prática: Laboratório de Informática
**Revisão de Mapas Conceituais 

=== 12/mai - Óptica ===

* Óptica da visão humana
**Problematização: Como enxergamos os objetos a nossa volta?
**Ideias sobre a visão humana ao longo da história
**Reflexão Regular e Difusa

=== 14/mai - Óptica ===

*Interação Luz-matéria: Reflexão
**Reflexão seletiva e cores

=== 15/mai - Óptica ===

*Atividade Prática: Espelho Plano
**Formação de imagem 
**Imagem virtual e real
**Campo de visão
**Relação entre o tamanho do espelho e a imagem de si mesmo no espelho

=== 19/mai - Óptica da Visão ===

*Funcionamento do olho humano
**Lentes convergentes e formação de imagens reais e virtuais
**Anatomia do olho e formação de imagens
**Paralaxe, focalização de imagens
**Visão em 3 dimensões
*[http://www.flash-gear.com/stereo/ Gerador de Estereogramas on-line]

=== 20/mai - Polo Astronômico ===

*Palestra sobre descoberta de anéis em Asteroide com a participação do Polo Astronômico do PTI em Foz do Iguaçu

=== 21/mai - Óptica da Visão ===

*Funcionamento do olho humano
**Ponto objeto e ponto imagem
**Acomodação visual
**Ponto cego

=== 22/mai - Óptica ===

*Atividades Experimentais
**Demonstrações:
***Reflexão em espelhos planos e esféricos
***Difração, convergência e divergência em lentes
***Reflexão total e funcionamento da fibra óptica; dispersão da luz.
**Determinação da distância focal de uma lente convergente

=== 26/mai - Eletricidade ===

*Exibição de documentário sobre a História Eletricidade (Episódio I - A Faísca):
{{#ev:youtube|LdIZ8h72ZsI}}
*Discussão sobre o filme e demonstrações experimentais de Eletrização por Atrito
*Videos Complementares (continuação do documentário):
**História da Eletricidade (Episódio II - [https://www.youtube.com/watch?v=jFKcufDFgXM A Era das Invenções])
**História da Eletricidade (Episódio III - [https://www.youtube.com/watch?v=pcPYfejkWGk&list=PLN2358t6n9SCB7F6uz10r48aQxKS-VcCb&index=2 Revelações e Revoluções])

=== 28/mai - Eletricidade ===

*Eletrização por atrito
*Atração e repulsão de corpos eletrizados
*Indução (condutores) e Polarização (Isolantes)

=== 28/mai - Eletricidade ===

*Atividades Experimentais:
**Eletroscópio de folhas
**Eletrização por indução
**Condução elétrica em sólidos e Efeito Joule
**Condução elétrica em líquidos (solução iônica)

=== 02/jun- Eletricidade ===

*Discussão de conceitos fundamentais:
**Carga elétrica
**Corrente elétrica
**Campo elétrico
**Potencial e diferença de potencial elétrico
**Questionamento: as forças mais comuns (normal, atrito, tração...) são de natureza eletromagnética?

=== 04/jun - Semana do Meio Ambiente ===

*Comemoração da semana do Meio Ambiente:
**Plantio de muda de árvore da turma de Física
**Palestra sobre o projeto de manejo de resíduos sólidos no Campus Foz do Iguaçu

=== 05/jun - Eletromagnetismo ===

*Aula Prática: Eletromagnetismo
**Campo Magnético: Funcionamento de ímãs e bússolas
**Experimento de Oersted (carga elétrica em movimento gera campo magnético)
**Aplicações: Eletroímã, Galvanômetro e campainha

=== 11/jun - Eletromagnetismo ===

*Força magnética em carga em movimento
*Lei de Faraday
*Lei de Lenz
*Demonstração Experimental: Freio magnético

=== 16/jun - Relatividade ===

*Sintese eletromagnética (Maxwell)
*Contribuições de Einstein no início do século XX
**Efeito Fotoelétrico, relatividade e movimento browniano
*Relatividade Restrita
**Postulados da Relatividade
**Dilatação do Tempo
**Contração do comprimento
**Relação massa-energia

=== 18/jun - Relatividade ===

*Exercícios sobre dilatação do tempo e contração do espaço

=== 25/jun - Nascimento da Física Quântica ===

*Max Planck e a quantização da energia
*Radiação de Corpo Negro
*Texto complementar: [http://www.sbfisica.org.br/rbef/pdf/Kelvin-nuvens.pdf As duas nuvens de Lord Kelvin]

=== 26/jun - Eletromagnetismo ===

*Aula Prática:
**Força magnética sobre um condutor
**Indução eletromagnética (Lei de Faraday)

=== 30/jun - Física Moderna ===

*Níveis de energia em um átomo
*Absorção e emissão de fótons a partir de transições eletrônicas 
*Ondas de matéria e comprimento de onda de ''De Broglie''

=== 02/jul - Física Moderna ===

*Fisica nuclear e de partículas
**Decaimentos alfa e beta
**Fusão nuclear no Sol
**Site [http://www.particleadventure.org/ Aventura das Partículas]

=== 03/jul - Auto-avaliação e Avaliação da Disciplina ===



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