ESCOLA CRIATIVA IDADE
8A SÉRIE
3O BIMESTRE 2001
Conteúdo: Ciências
Professor: Otávio Luciano Camargo Sales de Magalhães
Programa executado no 3o bimestre: Física –
Cinemática
Conteúdos e Objetivos:
1- Introdução à Física
Conteúdos
trabalhados:
noções básicas do
que é Física, ramos da Física, existência de Física Moderna, conceitos de
grandeza e unidade e SI.
Objetivos:
a)
Compreender o que é Física
b) Entender a
importância do estudo da Física na compreensão do mundo moderno
c)
Saber qual o significado do aprendizado da Física no Ensino Fundamental e Médio
d)
Compreender que Física não é uma parte da Matemática, mas sim um importante
ramo da Ciência que estuda e interpreta os fenômenos da natureza.
e)
Saber que Física Clássica são os ramos da Física estudados desde a antiguidade,
baseados na experiência e nas idéias básicas de Isaac Newton
f)
Compreender que existe uma Física Moderna que fez alguns conceitos da Física
Clássica serem superados.
g)
Saber que os conceitos que vão ser estudados são de Física Clássica e esta não
apresenta conceitos exatos, mas sim uma aproximação da realidade.
h)
Saber que é impossível começar estudando Física pela visão Moderna, e por isto,
deve-se começar o estudo pela Física Clássica, mesmo esta sendo inexata.
i)
Conhecer alguns ramos da Física Moderna, pelo menos ‘de passagem’, como: Teoria
da Relatividade, Teoria da Matéria e Física Quântica.
j)
Compreender que a Física Clássica se divide conforme o tipo de Energia que vai
ser estudada.
k)
Saber que um dos ramos da Física, denominado Mecânica, que se preocupa com o
estudo do movimento em todos seus aspectos, e que esta é a parte da Física que
vai ser estudada em primeiro lugar, na 8a série e no primeiro ano do
Ensino Médio.
l)
Saber que um dos ramos da Física, denominado Óptica, estuda a luz e seu
comportamento, preocupando com aspectos geométricos e físicos. É conteúdo que
pode ser estudado em resumo na 8a série, mas classicamente é
estudado no 2o ano do Ensino Médio.
m)
Saber que um dos ramos da Física, denominado Ondulatória, estuda as ondas,
principalmente as sonoras, e seus comportamentos. É conteúdo que pode ser
estudado em resumo na 8a série, mas classicamente é estudado no 2o
ano do Ensino Médio.
n)
Saber que um dos ramos da Física, denominado Termologia, estuda a temperatura e
o calor e sua interações e relações com o movimento. É conteúdo que pode ser
estudado em resumo na 8a série, mas classicamente é estudado no 2o
ano do Ensino Médio.
o)
Saber que um dos ramos da Física, denominado Eletrologia, estuda a eletricidade
e o magnetismo e sua propriedades e relações. É conteúdo que pode ser estudado
em resumo na 8a série, mas classicamente é estudado no 3o
ano do Ensino Médio.
p)
Compreender intuitivamente os conceitos de grandeza e unidade, e o seu uso em
Física e nas ciências.
q)
Entender que existe um sistema padrão de unidades chamado de SI – Sistema
Internacional de Unidades.
r)
Saber que existem grandezas escalares e vetoriais, e conceituar e exemplificar
as mesmas.
2- Mecânica
2.1 – Introdução à
Mecânica
Conteúdos
trabalhados:
noção do
significado de Mecânica, suas subdivisões, utilidades e conceitos fundamentais.
Objetivos:
a) Compreender melhor o significado e área de abrangência de estudo da Mecânica.
b)
Saber da importância prática e científica do estudo da Mecânica.
c)
Conhecer a subdivisão da Mecânica em Cinemática, Dinâmica e Estática.
d)
Saber que a Cinemática é a parte da Mecânica que estuda o movimento sem se
preocupar com o que causou o movimento.
e)
Saber que a Dinâmica é a parte da Mecânica que estuda o movimento preocupando
com os agentes físicos que causaram ou resultaram do movimento.
f)
Saber que a Estática é a parte da Mecânica que estuda o equilíbrio dos corpos.
g)
Saber também que uma das partes da Estática, chamada Hidrostática, estuda o
equilíbrio dos fluídos.
2.2 – Cinemática
Escalar
2.2.1 – Introdução à
Cinemática
Conteúdos
trabalhados:
conceitos de
Cinemática, conceitos de ponto material, corpo extenso, repouso, movimento,
referencial, trajetória, deslocamento, caminho percorrido. Espaço, Tempo,
Velocidade e velocidade média, Aceleração e aceleração média – unidades,
conceitos, propriedades e transformações. Revisão de Teorema de Pitágoras e
Relações Métricas no Triângulo Retângulo.
Objetivos:
a)
Compreender melhor o significado e aplicações da Cinemática.
b)
Compreender os conceitos de ponto material ou partícula e corpo extenso e a
importância da diferenciação destes para o estudo de Cinemática.
c)
Entender que não é possível dizer se um corpo está em repouso ou movimento se
não tivermos um referencial. Exemplificações e aplicações, e importância deste
fato para o estudo da Física.
d)
Compreensão do conceito de trajetória.
e)
Compreensão da diferença entre deslocamento e caminho percorrido.
f)
Aprender os conceitos sobre espaço, e suas analogias com tamanho, distância,
altura, largura, espessura, deslocamento, comprimento, caminho percorrido,
etc...
g)
Saber que a unidade SI de medida de espaço é o metro, e seus principais
múltiplos são o quilômetro e o centímetro.
h)
Criar habilidade para conversões de unidades entre metro, quilômetro,
centímetro, decímetro e milímetro.
i)
Saber da existência de unidades como decâmetros e hectômetros e entender que
elas existem apenas para tornar o sistema métrico em decimal.
j)
Entender a simbologia s para espaço, so para posição inicial e Ds para variação de espaço.
k)
Saber a diferença entre posição e variação do espaço, compreendendo que posição
é um ponto na ‘linha’ dos espaços.
l)
Saber as regras SI para representação dos símbolos m, km e cm, de acordo com a
Legislação Métrica Brasileira.
m)
Aprender os conceitos sobre tempo.
n)
Saber que a unidade SI de medida de tempo é o segundo, e seus principais
múltiplos são a hora, o minuto, o dia, o mês e o ano.
o)
Criar habilidade para conversões de unidades entre segundo, hora, minuto, dia,
mês e ano.
p)
Entender a simbologia t para tempo, to para instante inicial e Dt para variação de tempo.
q)
Saber a diferença entre instante e variação do tempo, compreendendo que
instante é um ponto na ‘linha’ dos tempos.
r)
Saber as regras SI para representação dos símbolos s, h, min, m, d e a, de
acordo com a Legislação Métrica Brasileira.
s)
Aprender os conceitos sobre velocidade, associando ela como ‘rapidez’, e
compreendendo que ela é o relacionamento entre deslocamento e tempo gasto.
t)
Saber que a unidade SI de medida de velocidade são os metros por segundo, e seu
principal múltiplo é o quilômetro por hora. Entender o motivo da unidade ser o
metro por segundo.
u)
Noção de equação dimensional, mostrando a equação dimensional da unidade de
medida SI de velocidade.
v)
Criar habilidade para conversões de unidades entre m/s e km/h.
w)
Entender a simbologia v para velocidade, vo para velocidade inicial
e Dv para variação de
velocidade.
x)
Entender os conceitos de velocidade média e velocidade instantânea e saber
diferencia-los.
y)
Compreender que dizer que um carro fez um percurso com tal velocidade média não
quer dizer que ele fez todo o percurso com a mesma velocidade.
z)
Relacionar velocidade média com variação de espaço e variação de tempo,
explicitando a fórmula.
aa)
Ter a competência para resolver problemas numéricos simples sobre velocidade
média.
bb)
Compreender que velocidade instantânea é um ponto na ‘linha’ das velocidades
médias.
cc)
Saber as regras SI para representação dos símbolos m/s e km/h acordo com a
Legislação Métrica Brasileira.
dd)
Aprender os conceitos sobre aceleração, associando ela como aumento ‘velocidade’, e compreendendo que ela é o
relacionamento entre aumento de velocidade e tempo gasto.
ee)
Saber que a unidade SI de medida de velocidade são os metros por segundo por
segundo (ou metro por segundo ao quadrado – m/s2). Entender o motivo
da unidade ser o metro por segundo ao quadrado, ressaltando a grafia do
expoente 2.
ff)
Conhecer a equação dimensional da unidade de medida SI de aceleração.
gg)
Entender a simbologia a para aceleração, ao para aceleração inicial
e Da para variação de
aceleração.
hh)
Entender os conceitos de aceleração média e aceleração instantânea e saber
diferencia-los.
ii)
Compreender que dizer que um carro fez um percurso com tal aceleração média não
quer dizer que ele fez todo o percurso com a mesma aceleração.
jj)
Relacionar aceleração média com variação de velocidade e variação de tempo,
explicitando a fórmula.
kk)
Ter a competência para resolver problemas numéricos simples sobre aceleração
média.
ll)
Compreender que aceleração instantânea é um ponto na ‘linha’ das acelerações
médias.
mm)
Saber as regras SI para representação dos símbolos m/s2 acordo com a
Legislação Métrica Brasileira.
nn)
Saber da existência da aceleração da gravidade e seu valor numérico na Terra e
na Lua.
oo)
Saber traduzir a frase de “Vai de x km/h à y km/h em z s” para “Acelera b m/s2”
pp)
Rever conceitos e exercícios sobre o Teorema de Pitágoras e suas aplicações
numéricas.
qq)
Saber da necessidade da demonstração de Teoremas numa ciência formal.
rr)
Demonstrar algebricamente o Teorema de Pitágoras.
ss)
Aplicar o Teorema de Pitágoras em situações diversas.
tt)
Rever conceitos e exercícios sobre as Razões Trigonométricas no Triângulo
Retângulo a sua demonstração.
uu)
Aplicar as razões trigonométricas em situações diversas.
2.2.2 – Cinemática
Escalar
Conteúdos
trabalhados:
movimento uniforme,
movimento uniformemente variado, gráficos do movimento uniforme e do movimento
uniformemente variado, equação de Torricelli.
Objetivos:
a) Compreender os conceitos de Movimento Uniforme (MU) e Movimento Retilíneo Uniforme (MRU).
b)
Saber que o que caracteriza o MU e o MRU são a posição inicial e a velocidade.
c)
Saber relacionar o instante e a posição num MU dados a posição inicial e a
velocidade, por meio de tabelas, gráficos cartesianos e dados numéricos.
d)
Deduzir fórmula que relacione a posição do corpo em função do tempo.
e)
Saber a aplicar a fórmula s=so+vt, deduzida no exercício ‘d’.
f)
Compreender que no MU e MRU, a aceleração é igual à zero e a velocidade é
constante.
g)
Saber encontrar posição, velocidade e aceleração; função, gráfico e tabela,
para qualquer instante em MU e MRU, dados apenas gráfico, tabela, parâmetros e
/ ou função aritmética.
h) Entender o que é um Movimento Variado.
i)
Estudar Movimentos Variados dados os gráficos e / ou função.
j)
Interpretar gráficos da posição em função do tempo. Estudar neste gráfico os
crescimentos, decrescimentos, sinais, zeros e intersecções com os eixos, e suas
interpretações físicas e numéricas.
k)
Interpretar gráficos da velocidade em função do tempo. Estudar neste gráfico os
crescimentos, decrescimentos, sinais, zeros e intersecções com os eixos, e suas
interpretações físicas e numéricas.
l)
Interpretar gráficos da aceleração em função do tempo. Estudar neste gráfico os
crescimentos, decrescimentos, sinais, zeros e intersecções com os eixos, e suas
interpretações físicas e numéricas.
m)
Estudar o gráfico cartesiano sxt do MU, compreendendo que ele sempre é uma
reta. Relacionar intersecção com o eixo das ordenadas com so e
tangente do ângulo entre reta e eixo das abscissas com v.
n)
Apenas pela observação do gráfico cartesiano do MU saber verificar qual deles
tem maior velocidade.
o) Compreender os conceitos de Movimento Uniformemente Variado (MUV) e Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV).
p)
Saber que o que caracteriza o MUV e o MRUV são a posição inicial, a velocidade
inicial e a aceleração.
q)
Saber relacionar o instante e a posição num MUV dados os parâmetros, por meio
de tabelas, gráficos cartesianos e dados numéricos.
r)
Saber relacionar o instante e a velocidade num MUV dados os parâmetros, por
meio de tabelas, gráficos cartesianos e dados numéricos.
s)
Deduzir fórmula que relacione a velocidade do corpo em função do tempo.
t)
Saber a aplicar a fórmula v=vo+at, deduzida no exercício ‘s’.
u)
Concluir a validade da fórmula s=so+vot+½at2
no relacionamento da posição com o tempo.
v)
Compreender que no MUV e MRUV, a aceleração é constante.
w)
Saber encontrar posição, velocidade e aceleração; função, gráfico e tabela,
para qualquer instante em MUV e MRUV, dados apenas gráfico, tabela, parâmetros
e / ou função aritmética.
x)
Estudar o gráfico cartesiano sxt do MUV, compreendendo que ele sempre é uma
parábola. Relacionar elementos da parábola, como intersecções com os eixos,
crescimento e decrescimento, vértices, com os parâmetros do movimento.
y)
Estudar o gráfico cartesiano vxt do MUV, compreendendo que ele sempre é uma
reta. Relacionar intersecção com o eixo das ordenadas com vo e
tangente do ângulo entre reta e eixo das abscissas com a.
z)
Comparar a aceleração dos corpos num MUV apenas observando os vários tipos de
gráficos deste movimento.
aa)
Deduzir a Equação de Torricelli para o MUV.
bb)
Saber onde aplicar a Equação de Torricelli no MUV.
cc)
Saber resolver problemas diversos de MU e MUV em contextos diversos, sabendo
reconhecer os tipos de movimento em situações diferentes.
dd)
Compreender que a queda de corpos é um MUV.
ee)
Conhecer a ‘regra’ para achar a função vxt dada a sxt, e vice-versa, através de
derivadas e integrais.
2.2.3 – Cinemática
Vetorial
Conteúdos
trabalhados:
vetores no plano
cartesiano, elementos de um vetor, vetor não aplicado na origem, projeções de
um vetor, revisão: lei dos cossenos, adição de vetores, multiplicação de vetor
por escalar. Velocidade e aceleração vetoriais.
Objetivos:
a)
Compreender o conceito e a representação de vetores no plano cartesiano, e a
importância deste para a Física. Conhecer a representação (a,b) de um vetor, e
na forma de ‘seta’.
b)
Conhecer os principais elementos de um vetor: comprimento ou módulo, direção e
sentido.
c)
Diferenciar sentido e direção.
d)
Saber da importância do conhecimento dos vetores para representar algumas
medidas, mostrando que nem sempre os números (escalares) são suficientes para
representar alguma medida.
e)
Saber encontrar o módulo de um vetor dado as suas coordenadas; saber encontra o
ângulo ou norma de um vetor dado as suas coordenadas – generalização e dedução
de formulas para este cálculo.
f)
Criar habilidade para encontrar um vetor dado apenas o módulo e a norma.
g)
Compreender que um vetor não precisa ser necessariamente aplicado na origem, e
saber como transferi-lo, por translação, para a origem.
h)
Compreender que um vetor AB, pode ser representado por B-A. Justificativas
numéricas e geométricas.
i)
Saber encontrar as projeções do vetor AB nos eixos x e y, e a utilidade prática
disto.
j)
Rever a Lei dos Cossenos.
l)
Demonstrar a validade da Lei dos Cossenos.
m)
Saber resolver exercícios com uso da Lei dos Cossenos.
n)
Aprender a efetuar as várias adições entre vetores, em diversas circunstâncias
e compreender a importância disto para o estudo da Mecânica. Saber interpretar
a adição no gráfico através do método do paralelogramo e justificar o método
numericamente e geometricamente.
o)
Compreender a multiplicação de vetor por número e a interpretação geométrica.
p)
Ter alguma noção sobre velocidade e aceleração vetoriais, e a sua influência na
resolução de problemas.