Física Geral II

Cód.: FIS13009L

6 ECTS

Duração: 15 semanas/156 horas

Área Científica: Física

Língua(s) de lecionação: Português

Língua(s) de apoio tutorial: Português

Regime de Frequência: Presencial

Apresentação

A UC fornece uma introdução às áreas de Electrodinâmica Clássica, Óptica e Física Moderna. O nível da apresentação é intermédio, com uma utilização moderada do cálculo integral e diferencial. A resolução de problemas de exercício e trabalho de laboratório complementam as aulas teóricas.

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

Educação de qualidade - Assegurar a educação inclusiva, e equitativa e de qualidade, e promover oportunidades de aprendizagem ao longo da vida para todos.

Objetivos de Aprendizagem

As disciplinas de Física Geral I e II devem ser consideradas em conjunto, quanto aos objetivos gerais no contexto do curso. Abordam vários fenómenos e conceitos físicos, indispensáveis para a compreensão do progresso científico e tecnológico atual, procurando relacionar a Física - quer nos domínios mais clássicos, quer nos avanços mais recentes - com as outras Ciências e Engenharias, e dar uma perspectiva atualizada de alguns dos seus domínios de investigação de hoje em dia. Duma forma qualitativa, pretende-se interessar o estudante por todos os domínios de Física, incluindo alguns dos contemporâneos que não são abordados no ensino secundário. Além disso, pretende-se desenvolver nos alunos mecanismos de raciocínio, aplicando competências matemáticas elementares, bem como iniciá-los na experimentação em laboratório, dado que, em geral, muitos nunca antes tiveram essa experiência.

Conteúdos Programáticos

I. Eletromagnetismo
Eletrostática. Cargas e forças elétricas. Lei de Gauss
Potencial elétrico. Condensadores
Corrente elétrica. Regras de Kirchhoff. Circuitos RC
Campo magnético
Fontes do campo magnético.
Indução eletromagnética. Lei de Faraday
Corrente alterna
Equações de Maxwell
Ondas eletromagnéticas. Polarização
II. Óptica
Natureza da luz. Óptica geométrica. Formação de imagens por espelhos e lentes
Óptica ondulatória. Experiência da fenda dupla. Difração e interferência
III. Física Moderna
Teoria da relatividade restrita. Dilatação do tempo; contração de Lorentz. Momento linear e energia relativistas
Introdução à física quântica. Carácter corpuscular da luz. Efeito foto-elétrico; dispersão de Compton. Dualidade
partícula-onda. Princípio de incerteza. Função de onda
Átomos. Espectros atómicos. Átomo de hidrogénio em mecânica quântica. Tabela periódica dos elementos.
Física nuclear. Estabilidade e instabilidade dos núcleos. Física das partículas elementares. Física Contemporânea.

Métodos de Ensino

Exposição dos conteúdos programáticos nas aulas de contacto com os alunos (por vezes, usando projeções). Resolução de exercícios. Trabalhos experimentais no laboratório.

Avaliação

A componente teórica desta UC pode ser avaliada através de dois testes durante o semestre ou de um exame final. Os alunos que não realizaram o primeiro teste ou que obtiveram uma nota inferior a 8 valores têm de realizar o exame final, que incide sobre toda a matéria, e que será oferecido em duas datas (época normal e de recurso).

A componente prática desta UC avalia os relatórios dos trabalhos laboratoriais realizados em pequenos grupos. O trabalho laboratorial requer a presença contínua dos alunos nas aulas e não pode ser substituído por qualquer tipo de exame experimental final.

No caso de um aluno efetuar dois testes, a nota da componente teórica é a média aritmética simples das notas obtidas nos dois testes. A nota final da UC é calculada como 70% da nota da componente teórica e 30% da nota da componente prática, com a condição necessária de que nenhuma das duas notas possa ser inferior a 8 valores.

Bibliografia

• Serway, R.A. & Jewett, J. (2013). Physics for Scientists and Engineers (9th ed.). Boston, MA: Cengage Learning.
• Tipler, P.A. & Mosca, G. (2007). Physics for Scientists and Engineers (6th ed.). New York, NY: W.H. Freeman.
• Dias de Deus, J., Pimenta, M., Noronha, A., Peña, T. & Brogueira, P. (2014). Introdução à Física (3ª edição). Lisboa: Escolar Editora.
• Feynman, R.P., Leighton, R.B. & Sands, M. (2012). The Feynman lectures on Physics. Pearson.