Panorama do Conhecimento Físico

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 CMAPTools
  • Página do Youtube sobre Mapas Conceituais
  • Comunidade de Construtores de Mapas Conceituais: CMappers
  • Página de visualização do servidor de Mapas Conceituais do IFPR - Foz do Iguaçu
  • Pagina da NASA com rede de mapas conceituais sobre o planeta Marte
  • Artigo Como Fazer Bons Mapas Conceituais (Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências

• Videos e Documentários sobre História da Ciência

• • História da Energia (Documentário da BBC - Legendado)
  • Precisão: A Medida de Todas as Coisas: Parte 1 - Tempo e Distancia e Parte 2 - Massa e Mol

• Sites com simulações interativas de fenômenos físicos
  • Site da Phet Interative Simulations (Universidade do Colorado - original em inglês)
  • Site da Simulações Interativas Phet (Traduzido para o português)

• Semestre 2014-1: Henri Leboeuf <henri.leboeuf@ifpr.edu.br>

• clique aqui para realizar sua inscrição para a visita técnica ao Polo Astronômico no dia 21 de maio

Semestre 2015-1

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

Diários de Aula

46o Encontro - 03/06 - 4a feira (1h)

• Semana da Física

45o Encontro - 02/06 - 3a feira (2h)

• Semana da Física

32o Encontro - 30/04 - 5a feira (2h)

• Aquecimento, capacidade térmica e calor específico
• Mudança de fase e calor latente

31o Encontro - 29/04 - 4a feira (1h)

• Discussão: comportamento dos gases e física do cotidiano (respiração, pressão atmosférica...)

30o Encontro - 28/04 - 3a feira (2h)

• Aula Prática:
  • Experimentos e Desafios sobre o comportamento dos gases
  • Discussão dos experimentos à luz da Teoria Cinética dos Gases

29o Encontro - 23/04 - 5a feira (2h)

• Modelo cinético dos Gases
  • Simulação: Modelo cinético dos gases
  • Site de simulações em Física na Universidade do Colorado

28o Encontro - 22/04 - 4a feira (1h)

• Termodinâmica:
  • Conservação, transformação e dissipação da energia
  • Conceitos básicos: Sistema, Estado e processo
  • 1a Lei da Termodinâmica
  • 2a Lei da Termodinâmica

27o Encontro - 16/04 - 5a feira (2h)

• Entrega do trabalho com Mapas Conceituais
• Discussão: Conceitos e aprendizagem usando mapas conceituais

26o Encontro - 15/04 - 4a feira (1h)

• Fenômenos relativos à transferência de calor
  • Dilatação anômala da água e congelamento dos lagos
  • Funcionamento da Geladeira e do ar condicionado

25o Encontro - 14/04 - 3a feira (2h)

• 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

24o Encontro - 09/04 - 5a feira (2h)

• Discussão sobre Conservação da energia Mecânica
  • Energia Cinética e Potencial
  • Forças dissipativas e conservativas
• Vídeos: O primeiro teste nuclear e o Acidente de Chernobyl
  • Debate sobre energia nuclear
• Vídeo Complementar para assistir em casa: História da Energia (Documentário da BBC - Legendado)

23o Encontro - 08/04 - 4a feira (1h)

• Trabalho
• Conservação da energia mecânica

22o Encontro - 07/04 - 4a feira (2h)

• Construção de mapas conceituas relativos ao trabalho extra-classe

21o Encontro - 01/04 - 4a feira (1h)

• Discussão: Conservação e transformação da Energia

20o Encontro - 31/03 - 3a feira (2h)

• Aula Prática: Torque e Equilíbrio de Rotação
  • Desafio experimental: Equilíbrio de uma Régua
  • Experimentos: Torque e Equilíbrio de um Corpo Rígido
  • Experimento: Centro de Gravidade do Corpo Humano

19o Encontro - 26/03 - 5a feira (2h)

• Discussão e sorteio de temas para trabalho Extraclasse
• Conservação da Energia
  • Questão geradora: O que é Energia?

18o Encontro - 25/03 - 4a feira (1h)

• Discussão sobra a atividade prática: Equilíbrio de Forças
  • Força como grandeza vetorial

17o Encontro - 24/03 - 3a feira (2h)

• Aula Prática: Equilíbrio de forças
• Discussão: Natureza vetorial das forças

16o Encontro - 19/03 - 5a feira (2h)

• Gravitação Universal
  • Questão geradora: Por que a Lua não cai na Terra?
  • Leis de Kepler
  • Gravitação Newtoniana
  • Satélites: órbitas e velocidades
  • Demostrações experimentais:
    • Giro do copo de água
    • Baricentro

15o Encontro - 18/03 - 4a feira (1h)

• Gravitação Universal
  • Questão geradora: Por que a Lua não cai na Terra?
  • Discussões sobre gravidade
  • Desafio experimental: mais leve puxa o mais pesado (rotações)

14o Encontro - 17/03 - 3a feira (2h)

• Aula Prática: Forças Normal e Tensão

13o Encontro - 12/03 - 5a feira (2h)

• Forças Mais comuns na Mecânica
  • Resistência do ar e empuxo (demonstrações Experimentais)

12o Encontro - 11/03 - 4a feira (1h)

• Forças Mais comuns na Mecânica
  • Força de Atrito

11o Encontro - 10/03 - 3a feira (2h)

• Aula Prática: Forças mais comuns na Mecânica
  • Desafio: medindo forças com as mãos (diferença entre força e pressão)
  • Funcionamento do dinamômetro
  • Demonstrações experimentais das forças mais comuns na Mecânica:
    • Peso e Normal

10o Encontro - 05/03 - 5a feira (2h)

• Grandezas vetoriais e escalares
• A 3a Lei de Newton
  • Questão geradora: o problema do burro e a carroça

9o Encontro - 04/03 - 4a feira (1h)

• Ideias intuitivas e contra intuitivas na mecânica newtoniana
• A relação entre força e movimento na mecânica newtoniana

8o Encontro - 03/03 - 3a feira (2h)

• Aula Prática: Laboratório de Informática
  • Construção de Mapas Conceituais
  • Ferramentas do CMapTools:
    • MCs Interconectados
    • Servidores Públicos
    • Inserção de imagens
    • Links com páginas da Internet

7o Encontro - 26/02 - 5a feira (2h)

• Correção e Discussão do teste sobre Força e Movimento
• Ideias intuitivas, história da ciência e a síntese newtoniana (contra-intuitiva)

6o Encontro - 25/02 - 4a feira (1h)

• Aplicação de teste: Força e Movimento

5o Encontro - 24/02 - 3a feira (2h)

• 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

4o Encontro - 19/Fev - 5a feira (2h)

• Vídeo: O Julgamento de Galileo
• A Síntese Newtoniana
  • As Leis do Movimento
  • Conceitos essenciais: Inércia, Força e massa

3o Encontro - 12/Fev - 5a feira (2h)

• Questão Geradora: A Terra se move?
  • 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:

2o Encontro - 11/Fev - 4a feira (1h)

• Questão Geradora: A Terra se move?
  • Discussões em pequenos grupos

1o Encontro - 10/fev - 3a feira (2h)

• Apresentação do plano de ensino
• Física Clássica e Física Moderna