Tanto quanto possível, serão evitadas as questões de memorização. Serão usadas aplicações numéricas sempre quando fundamentais para a interpretação física dos fenômenos.
PROGRAMA
Parte I - GRANDEZAS FÍSICAS, MEDIDAS E RELAÇÕES ENTRE GRANDEZAS
- Identificação das grandezas relevantes e mensuráveis e sua natureza escalar ou vetorial: operações sobre essas grandezas.
- Medidas dessas grandezas e suas limitações: ordens de grandeza; algarismos significativos.
- Sistemas coerentes de unidades: Sistema Internacional.
- Inter-relações entre grandezas: leis físicas.
- Dimensões das grandezas físicas: análise dimensional.
Parte II - MECÂNICA DA PARTÍCULA
- Conceito de partícula.
- Cinemática escalar e vetorial.
- Conceitos de massa (aceitar-se-á a identidade entre massa inercial e massa gravitacional) e de força.
- Referencial inercial: forças que agem sobre uma partícula; composição de forças.
- Leis de Newton: conservação do momento linear reconhecendo seu caráter vetorial; colisões unidimensionais.
- Interação Gravitacional: lei de força; queda dos corpos e movimento dos projéteis em um campo gravitacional uniforme; movimento dos planetas e dos satélites em órbitas circulares.
- Trabalho de uma força constante.
- Energia cinética: teorema do trabalho-energia; conceito de força conservativa e energia potencial associada; aplicações no caso de forças elástica e gravitacional.
- Energia mecânica e sua conservação em sistemas onde só realizam trabalho as forças conservativas: potência de uma força.
Parte III - SISTEMAS DE MUITAS PARTÍCULAS (SÓLIDOS, LÍQUIDOS E GASES)
- Centro de massa de um sólido.
- Estática de sólido: momento de uma força; momento resultante; condições de equilíbrio de um corpo rígido.
- Massa específica: densidade.
- Conceito de pressão.
- Líquido em equilíbrio no campo gravitacional uniforme: Lei de Stevin; Princípios de Pascal e de Arquimedes.
- Equilíbrio dos corpos flutuantes.
- Estática dos gases perfeitos: processos quasiestáticos ou reversíveis (isotérmico, isobárico, isométrico); equação de estado dos gases perfeitos.
- Atmosfera terrestre: pressão atmosférica.
- Equilíbrios térmicos e lei zero da Termodinâmica: conceito macroscópico de temperatura; escalas Celsius e Kelvin; escalas arbitrárias.
- Dilatação térmica dos líquidos e sólidos.
- Calor específico: calorimetria; mudanças de estados físicos; calor latente de mudanças de estado e influência da pressão na mudança de estado.
- Transformação de energia mecânica em energia térmica pelas forças de atrito (tratamento fenomenológico e macroscópico).
- Princípio geral da conservação de energia: 1o Princípio da Termodinâmica; calor e trabalhos envolvidos nos processos termodinâmicos; energia interna de um gás perfeito; análise energética dos processos isobárico, isotérmico, isométrico e adiabático.
Parte IV - FENÔMENOS ONDULATÓRIOS - ÓPTICA
- Onda: conceito; classificação quanto à natureza e quanto à vibração.
- Propagação de uma onda periódica num meio não dispersivo: elemento da onda e equação fundamental.
- Propagação de um pulso em um meio não dispersivo unidimensional: reflexão, refração e superposição.
- Princípio da superposição: aplicações com ondas senoidais; ondas estacionárias.
- Ondas em mais dimensões: ondas na superfície de um líquido; aplicações simples com ondas sonoras; reflexão e refração de ondas planas.
- Difração (abordagem qualitativa).
- Modelo ondulatório da luz: luz branca; dispersão; luz monocromática; velocidade de propagação; índice de refração de um meio.
- Óptica geométrica: hipóteses fundamentais; raio luminoso; leis da reflexão e da refração; reflexão total; objetos e imagens reais e virtuais em espelhos planos e esféricos e em lentes delgadas (aproximadamente de Gauss).
- Instrumentos ópticos simples: lupa, luneta, microscópio e telescópio; óptica do olho humano.
Parte V - ELETRICIDADE E MAGNETISMO
- Constituição da matéria: elétron, próton e neutron.
- Condutores e isolantes.
- Processo de eletrização e Lei de Coulomb.
- Campo e potencial elétrico: conceitos fundamentais.
- Campo e potencial associados a uma carga puntiforme: Princípio da Superposição.
- Campo uniforme: superfícies eqüipotenciais de um campo uniforme; diferença de potencial entre dois pontos do campo; movimento de uma carga em um campo uniforme.
- Geradores: corrente elétrica; resistores lineares; lei de Ohm; associações de resistores em série e em paralelo; energia e potência; efeito Joule; lei de Joule.
- Circuitos elementares: amperímetro e voltímetro ideais.
- Forças magnéticas sobre uma carga pontual: campo magnético; campo magnético de um imã; campo terrestre e bússola.