MATRIZ DO EXAME DE EQUIVALÊNCIA À FREQUÊNCIA (Cursos Tecnológicos – Decreto Lei nº 286/89, de 29 de Agosto – programa antigo) Ano Lectivo 2008/2009 FÍSICA – 12º ano Código – 215 Tipo de Prova: Escrita Duração da Prova: 120 minutos MATRIZ DA PROVA ESCRITA ESTRUTURA DA PROVA A prova é constituída por seis grupos de questões, todas de resposta obrigatória. Cada grupo diz respeito a uma unidade temática. Os dados, eventualmente imprescindíveis à resolução de cada pergunta, são indicados ao longo da prova, questão a questão, directamente expressos ou traduzíveis de figuras ou gráficos. As figuras não são feitas à escala. COTAÇÃO DA PROVA A cotação da prova é expressa de 0 a 200 pontos, à qual corresponde o valor máximo de 20 valores. No final do enunciado da prova é facultada a informação da cotação atribuída a cada pergunta. CRITÉRIOS GERAIS DE CORRECÇÃO • A uma pergunta não respondida é atribuída a cotação de 0 pontos. • Em qualquer pergunta, mesmo quando a resposta apresenta um resultado aparentemente certo, será penalizado, em termos de cotação, a não apresentação dos cálculos ou a ausência de justificação quando pedida. • Se a resolução de um item apresentar erro exclusivamente imputável à resolução do item anterior, deverá atribuir-se, ao item em questão, a cotação integral. • A ausência de unidades ou a indicação de unidades incorrectas, no resultado final de um cálculo, terá a penalização de um ponto. A penalização só pode ser feita uma vez em cada alínea. TIPOLOGIA DAS QUESTÕES A prova inclui questões de resposta curta, questões de resposta redigida, envolvendo cálculos e/ou justificações, questões de escolha múltipla e questões verdadeiro/falso. Todas as questões são de resposta obrigatória. MATERIAL A UTILIZAR Material de escrita (tinta azul ou preta); Máquina de calcular científica simples; Não é permitido o uso de lápis nem de corrector; Não é permitido o uso de quaisquer formulários ou tabelas. 1 . MATRIZ DE CONTEÚDOS, OBJECTIVOS E COTAÇÕES Tema Conteúdos Grupo I: Unidade Temática: “Dinâmica de uma partícula material em movimento num plano”. 1. F O R Ç A S E M O V I M E N T O S - Movimento curvilíneo de uma partícula actuada por uma força constante; - Movimento de um Projéctil; - Componentes normal e tangencial do vector aceleração. Objectivos/Competências ρρρ - Relacionar as grandezas r , v , a entre si, usando o operador derivada. - Exprimir a aceleração em função das suas componentes tangencial e normal. - Saber descrever o movimento de uma partícula com Cotação (nº questões) 60 pontos (6 questões) ρ v0 , actuada por uma força constante de ρ direcção diferente da de v0 , como a composição de dois velocidade inicial movimentos simultâneos e independentes num plano. - Saber analisar, do ponto de vista dinâmico e cinemático, o movimento de um projéctil lançado obliquamente, desprezando a resistência do ar e considerando g= cte. - Justificar que o sistema “projéctil-Terra” é um sistema conservativo. - Movimento relativo: Princípio da relatividade de Galileu e Velocidade relativa. - Descrever o movimento de uma partícula em relação a dois referenciais em movimento relativo de translação uniforme (transformação de Galileu). - Aplicar a fórmula de Galileu da adição de velocidades a um caso simples. 10 pontos (1 questão) - Movimento de uma partícula sujeita a forças de ligação. - Aplicar as leis de Newton no estudo do pêndulo cónico ou do pêndulo gravítico. - Saber os conceitos de forças conservativas e dissipativas. - Saber a relação entre o trabalho realizado por forças dissipativas e conservativas e a energia dos sistema. - Aplicar a Lei da Conservação da Energia. - Resolver questões em que um corpo poderá completar uma trajectória circular num plano vertical (looping”). 20 pontos (3 questões) - Movimento de uma partícula material sujeita a forças de atrito. - Identificar a força de atrito como a componente tangencial da reacção do plano. - Distinguir coeficiente de atrito estático e cinético. - Relacionar a força de atrito com o respectivo coeficiente de atrito. - Resolver uma questão envolvendo os conceitos sobre movimentos de partículas sujeitas a forças de ligação e a forças de atrito de escorregamento. 20 pontos (2 questões) Grupo II: Unidade Temática: Dinâmica de um sistema de partículas materiais. - Centro de massa de um sistema de partículas. - Lei Fundamental de Newton; - Determinar a posição do CM de um sistema discreto de partículas e de um corpo rígido. - Conhecer as propriedades do CM e resolver uma questão envolvendo estes conceitos. - Conservação do momento linear. - Aplicar a lei da conservação do momento linear à análise de colisões elásticas ou não elásticas a duas dimensões. - Momento angular de um sistema de partículas: • Variação do momento angular; • Momento de uma força; • Momento angular de um corpo rígido móvel em torno de um eixo fixo em relação a um referencial inercial. - Lei da Conservação do momento angular. - Estabelecer e aplicar a expressão do momento angular de um corpo rígido em torno de um eixo de simetria ρ ρρ ( L = I w). - Saber deduzir (a partir da expressão anterior) e aplicar a ρ 10 pontos (1 questão) 20 pontos (2 questões) lei de Newton do movimento de rotação ( ( M = Iα ) . - Inferir as condições de conservação do momento angular de um corpo rígido, homogéneo, móvel em torno de um eixo de simetria. - Aplicar a conservação do momento angular a uma situação real. 2 Grupo III: Unidade Temática: Mecânica de Fluidos - Lei Fundamental da Hidrostática; - Lei de Arquimedes; - Equilíbrio de corpos flutuantes. Tema Conteúdos Grupo IV: Unidade Temática: Interacção gravitacional e electrostática. 2. I N T E R A C Ç Õ E S - Lei da gravitação universal; - Constante de Gravitação; - Conservação e quantificação da carga eléctrica; - Lei de Coulomb das acções electrostáticas; - Permitividade eléctrica do meio. Grupo V: Unidade Temática: Campo gravitacional e hidrostático. - Vector campo gravitacional e vector campo eléctrico; - Campo eléctrico / gravitacional radial e uniforme; - Energia potencial associada a um campo conservativo; - Potencial eléctrico e potencial gravítico; E C A M P O S Grupo VI: Unidade Temática: Campo magnético da corrente eléctrica em regime estacionário. ρ - Vector campo magnético, B ; - Movimento de cargas eléctricas num campo magnético uniforme; - Campo magnético de uma corrente rectilínea. - Inferir e aplicar a Lei Fundamental da Hidrostática e/ou inferir e aplicar a lei de Arquimedes, a situações de equilíbrio e de movimento de corpos num fluído. 20 pontos (1 questão) Objectivos Cotação (nº questões) - Saber comparar as concepções que estão na base dos modelos ptolomaico e coperniciano do sistema solar. - Saber explicar os passos fundamentais que conduziram Newton à formulação da lei da gravitação universal e reconhcer sucessos e limitações da teoria da gravitação universal. - Enunciar e aplicar a lei da gravitação universal. - Enunciar o princípio da conservação da carga eléctrica e aplicar a lei de Coulomb das acções eléctricas. 10 pontos (1 questão) - Definir as grandezas campo gravitacional ρ G, e ρ campo eléctrico, E , e saber indicar as respectivas 20 pontos (1 questão) unidades S.I. - Caracterizar em cada ponto, o campo gravitacional/eléctrico criado por: • Uma massa/carga pontual estacionária; • Uma distribuição descontínua de massas/cargas estacionárias. - Saber analisar situações de equilíbrio e movimento de partículas com carga eléctrica num campo electrostático uniforme. - Estabelecer e aplicar a expressão da energia potencial correspondente ao sistema campo – massa, m/campo – carga,q. - Representar, graficamente, a variação de potencial num ponto de um campo electrostático/gravitacional em função da distância à carga massa, respectivamente. - Relacionar o módulo do vector campo eléctrico com a diferença de potencial, em casos simples. - Estabelecer as dimensões do campo magnético, ρ B , a partir da relação F=B.I e indicar a sua unidade S.I. - Aplicar a expressão da força resultante da interacção entre uma carga eléctrica móvel e um ρ 10 pontos (1 questão) ρ ρ campo magnético: F = q.v xB . TOTAL 200 pontos 3