Objetivos Gerais:

1 - Desenvolver a capacidade de investigar e organizar o saber sobre a Física e a Astronomia, de forma sistematizada;
2 - Compreender o caráter interdisciplinar do ensino experimental das ciências;
3 - Conhecer conceitos e princípios básicos da Física e da Astronomia, associando-os a fenómenos quotidianos e à tecnologia;
4 - Reconhecer o contributo da Física para o progresso tecnológico e a melhoria da qualidade de vida;
5 - Compreender a inter-relação entre a Física e a Astronomia e outras ciências, salientando-se a sua interdependência na explicação dos fenómenos naturais;
6 - Desenvolver a curiosidade científica;
7 - Aprofundar o pensamento crítico, recorrendo a várias fontes de informação para a explicação do fenómeno físico;
8 - Identificar elementos geofísicos do meio envolvente e suas inter-relações;
9 - Realizar atividades práticas que mobilizem saberes da Física e da Astronomia, compatibilizando-as com o desenvolvimento cognitivo dos alunos e com as OCEPE e os programas do 1º e 2º CEB.

Conteúdos / Programa:

1 - Introdução; 1.1 Notas prévias; 1.2 Para quê estudar física?; 1.3 Sistemas de unidades; 1.3.1 Medição; 1.3.2 Grandezas e unidades fundamentais; 1.3.3 Prefixos; 1.3.4 Conversão de unidades; 1.4 Análise dimensional; 1.5 Operações matemáticas com unidades; 1.6 Notação científica; 1.7 Ordem de grandeza de um número; 1.8 Percentagem; 1.9 Variação; 1.9.1 Variação absoluta; 1.9.2 Variação relativa e variação relativa percentual; 1.10 Cálculos aproximados e cálculos sem calculadora; 1.11 Média; 1.12 Erros de medição; 1.13 Precisão versus exactidão; 1.14 Algarismos significativos (opcional); 1.14.1 Mutiplicação e divisão; 1.14.2 Adição e subtracção; 1.15 Escalares e vectores; 1.15.1 Representação gráfica de um vector; 1.15.2 Componentes de um vector; 1.15.3 Adição de vectores pelo método analítico; 1.15.4 Adição de vectores pelo método gráfico;
2 - Mecânica; 2.1 Conceitos introdutórios; 2.2 Movimento rectilíneo; 2.3 Movimento curvilíneo (opcional); 2.4 Leis de Newton; 2.5 Lei da gravitação universal; 2.5.1 Força gravítica; 2.5.2 Leis de Kepler (ver módulo de Astronomia); 2.6 Força de atrito; 2.7 Trabalho; 2.8 Energia; 2.9 Lei de Hooke; 2.10 Centro de massa; 2.11 Momento de uma força; 2.12 Estática de corpos rígidos;
3 - Fluidos; 3.1 Volume, massa volúmica e densidade; 3.2 Impulsão, princípio de Arquimedes e flutuabilidade; 3.3 Pressão; 3.3.1 Variação da pressão com a profundidade; 3.4 Princípio de Pascal; 3.4.1 Prensa hidráulica; 3.5 Dinâmica dos fluidos; 3.5.1 Equação de continuidade; 3.5.2 Equação de Bernoulli; 3.6 Fluidos em sistemas biológicos;
4 - Termodinâmica; 4.1 Temperatura e lei zero da termodinâmica; 4.1.1 Escalas de temperatura; 4.2 Gases ideais; 4.2.1 Lei dos gases ideais; 4.2.2 Lei de Dalton; 4.3 Calor; 4.4 Transferência de calor; 4.4.1 Condução; 4.4.2 Convecção; 4.4.3 Radiação e corpo negro; 4.5 Primeira lei da termodinâmica; 4.6 Segunda lei da termodinâmica;
5 - Oscilações e Ondas (opcional, dependente do número de semanas no semestre); 5.1 Fenómenos oscilatórios; 5.1.1 Movimento harmónico simples; 5.1.2 Pêndulo gravítico simples; 5.1.3 Oscilações forçadas e ressonância; 5.2 Fenómenos ondulatórios; 5.2.1 Terminologia de ondas; 5.2.2 Tipos de ondas na natureza; 5.2.3 Sobreposição de ondas; 5.3 Ondas sonoras; 5.3.1 Efeito Doppler; 5.3.2 Eco, reverberação e ressonância; 5.3.3 Intensidade sonora; 5.3.4 Audição - Características gerais e problemas auditivos;
6 - Óptica; 6.1 Luz e a sua velocidade; 6.2 Reflexão e refracção; 6.2.1 Reflexão; 6.2.3 Refracção; 6.3 Dispersão; 6.4 Espelhos, lentes e instrumentos ópticos; 6.5 Interferência; 6.6 Difracção; 6.7 O olho humano- Características gerais e problemas visuais;
7 - Eletricidade; 7.1 Carga eléctrica; 7.1.1 Quantização; 7.1.2 Conservação; 7.1.3 Carga de prova ou carga de teste; 7.2 Lei de Coulomb; 7.3 Campo eléctrico (opcional); 7.4 Princípio de sobreposição; 7.5 Corrente eléctrica; 7.6 Diferença de potencial; 7.6.1 Pilha; 7.7 Resistividade; 7.8 Resistência; 7.8.1 Combinação de resistências (opcional); 7.8.2 Código de cores nas resistências (opcional); 7.8.3 Amperímetros, Voltímetros e Ohmímetros (opcional); 7.9 Potência eléctrica; 7.10 Breves noções sobre corrente alternada; 7.11 Choques eléctricos;
8 - Magnetismo; 8.1 Ímanes; 8.2 Magnetismo da Terra; 8.3 Propriedades magnéticas da matéria: ferromagnetismo, diamagnetismo e paramagnetismo;
9 - Sistema Solar, 9.1 O Sol, 9.2 Os planetas do sistema solar, 9.3 Planetas anões e pequenos corpos, 9.4 Modelo do Sistema Solar (à escala), 9.5 Campo magnético da Terra, do Sol e de outros planetas, 9.6 A aceleração da gravidade.
10 - O Sistema Terra-Lua e Sol, 10.1 A forma daTerra, 10.2 As fases da Lua, 10.3 As estações do ano na Terra e noutros planetas, 10.4 As marés, 10.5 As Leis de Kepler.
11 - Estrelas e constelações, 11.1 Os diferentes tipos de estrelas, 11.2 Formação e evolução das estrelas, 11.3 Sistemas binários de estrelas, 11.4 Exoplanetas, 11.5 O que é uma constelação, 11.6 A distância das estrelas, 11.7 Tamanho das estrelas
12 - Movimentos reais e aparentes dos astros, 12.1 Movimento do Sol ao longo do dia e ao longo do ano, 12.2 Pontos Cardeais, 12.3 A estrela Polar e o eixo de rotação da Terra, 12.4 Movimento real e aparente das estrelas, 12.5 Movimento real e aparente dos planetas, 12.6 Breve introdução aos sistemas de coordenadas.
13 - A nossa Galáxia e as outras, 13.1 Estrutura e composição da Nossa Galáxia, 13.2 Nebulosas e Enxames, 13.3 Outras galáxias, 13.4 Matéria escura e energia escura.
14 - Exploração do Espaço, 14.1 Propagação das ondas sonoras e eletromagnéticas (na atmosfera e no espaço), 14.2 Decomposição da luz e espectroscopia, 14.3 Fontes luminosas no Universo e diferentes tipos de telescópios, 14.4 Telescópio e acessórios, 14.5 Exploração de recursos no espaço, 14.6 Poluição Luminosa, 14.7 Breve historial da exploração espacial, 14.8 Satélites de telecomunicações, GPS e outros, 14.9 O Observatório da Madeira.

Bibliografia / Fontes de Informação:

Almeida, G. , 2003 , Observar o céu profundo , Lisboa: Plátano Editora
Almeida, G. , 2004 , Roteiro do céu , Lisboa: Plátano
Augusto, P. et al. , 2011 , O Universo , Funchal: Universidade da Madeira
Bloomfield, L. A. , 2010 , How Things Work: The Physics of Everyday Life , NJ: John Wiley & Sons
Coletta, V. P. , 1995 , College Physics , WCB: McGraw-Hill
Deus, J. D., Pimenta, M., Noronha, A., Peña, T. & Brogueira, P. , 2000 , Introdução à Física , NY: McGraw-Hill
Green, S. F. & Jones, M. H. , 2004 , An Introduction to the Sun and Stars , Cambridge University Press.
Halliday, D., Resnick, R. & Walker, J. , 2001 , Fundamentals of physics , NY: John Wiley & Sons
Levenson, E. , 1994 , Teaching children about physical science: ideas and activities every teacher and parent can use , NY: TAB Books
McBride, N. & Gilmour, I. , 2004 , An Introduction to the Solar System , Cambridge: Cambridge University Press
Serway, R. A. & Jewett, J. W. , 2003 , Physics for Scientists and Engineers , Boston: Brooks Cole

Métodos e Critérios de Avaliação:

Tipo de Classificação: Quantitativa (0-20)

Metodologia de Avaliação:
Os conteúdos são inicialmente desenvolvidos de forma teórico-prática através de aulas expositivas, abertas a interpelações e discussão. Estas permitirão o enquadramento base necessário à compreensão da Física nas vivências quotidianas. Estas aulas serão complementadas com atividades mais práticas realizadas na sala de aula e no campo, seguindo-se a apresentação e discussão de atividades experimentais. Através do desenvolvimento de uma investigação em grupo, os alunos definem um tema de investigação, realizando observações, registando e analisando os resultados para elaborar uma conclusão. Este trabalho permitir-lhes-á o desenvolvimento de competências fundamentais para a compreensão do ensino experimental das ciências. A avaliação consistirá em duas provas individuais escritas referentes à componente teórica (50%), a entrega de um caderno de laboratório com as atividades realizadas (25%) e a entrega e apresentação oral do trabalho de investigação em grupo (25%).