10° Ano Energia e Matéria: Fundamentos da Física e Química

Os alunos analisam o conceito de trabalho realizado por uma força constante e a sua relação com a variação da energia cinética, aplicando a fórmula W=F⋅d⋅cos(θ).

Os alunos aplicam o Teorema da Energia Cinética para relacionar o trabalho total realizado sobre um corpo com a sua variação de energia cinética, resolvendo problemas.

Os alunos exploram as forças conservativas e calculam a energia potencial gravítica e elástica, compreendendo a sua dependência da posição ou deformação.

Os alunos aplicam o princípio da conservação da energia mecânica em sistemas isolados onde atuam apenas forças conservativas, resolvendo problemas complexos.

Os alunos investigam o papel das forças não conservativas, como o atrito e a resistência do ar, na dissipação da energia mecânica e na sua conversão noutras formas de energia.

Os alunos calculam a potência mecânica e a eficiência energética de sistemas, compreendendo a taxa de realização de trabalho e a otimização do uso da energia.

Os alunos distinguem energia interna de temperatura, compreendendo a relação entre a energia cinética média das partículas e a temperatura de um sistema.

Os alunos calculam as trocas de energia entre sistemas a diferentes temperaturas, utilizando o conceito de calor e capacidade térmica mássica dos materiais.

Os alunos investigam as mudanças de estado físico da matéria, calculando o calor latente envolvido nos processos de fusão, vaporização e solidificação.

Os alunos distinguem os três mecanismos de transferência de calor (condução, convecção e radiação), identificando exemplos em fenómenos naturais e tecnológicos.

Os alunos investigam a natureza da radiação eletromagnética, o seu espectro e a relação entre a temperatura de um corpo e a radiação que emite.

Os alunos analisam o balanço energético da Terra, o papel dos gases de estufa e as suas implicações para o clima global.

Os alunos definem corrente elétrica e diferença de potencial, compreendendo a sua relação e as unidades de medida, através da análise de circuitos simples.

Os alunos aplicam a Lei de Ohm para calcular a resistência elétrica de componentes e analisar o comportamento de circuitos resistivos.

Os alunos analisam e calculam a resistência equivalente em circuitos com resistências associadas em série e em paralelo, compreendendo as suas características.

Os alunos investigam o efeito Joule e calculam a potência dissipada em componentes elétricos, compreendendo a conversão de energia elétrica em térmica.

Os alunos analisam os riscos associados à eletricidade e as medidas de segurança, bem como calculam o consumo de energia elétrica em contextos domésticos.

Os alunos revisitam os modelos atómicos históricos, focando-se nas contribuições e limitações dos modelos de Rutherford e Bohr.

Os alunos investigam a relação entre os espetros atómicos de emissão e absorção e os níveis de energia dos eletrões nos átomos.

Os alunos exploram o conceito da natureza dual da luz (onda-partícula) e a hipótese de De Broglie para a matéria, compreendendo as suas implicações na física quântica.

Os alunos investigam o Princípio da Incerteza de Heisenberg, compreendendo as suas limitações fundamentais na medição simultânea de certas propriedades de partículas quânticas.

Os alunos exploram os diferentes tipos de decaimento radioativo (alfa, beta, gama), as suas características e as alterações nucleares resultantes.

Os alunos investigam o conceito de tempo de meia-vida de isótopos radioativos e a sua aplicação na datação de amostras geológicas e arqueológicas.

Os alunos exploram os processos de fissão e fusão nuclear, compreendendo a libertação de energia e as suas aplicações em centrais nucleares e armas.

Os alunos exploram as ondas eletromagnéticas, o seu espetro (rádio, micro-ondas, infravermelho, luz visível, ultravioleta, raios-X, raios gama) e as suas propriedades comuns.

Os alunos investigam os fenómenos de reflexão e refração da luz, aplicando as leis de Snell-Descartes e compreendendo a formação de imagens.

Os alunos exploram o funcionamento de lentes convergentes e divergentes, a formação de imagens e a aplicação em instrumentos óticos como microscópios e telescópios.

Os alunos investigam os fenómenos ondulatórios da luz, como a interferência (experiência de Young) e a difração, evidenciando a sua natureza ondulatória.

Os alunos exploram o fenómeno da polarização da luz, compreendendo como a luz não polarizada pode ser polarizada e as suas aplicações práticas.

Os alunos investigam o Efeito Doppler para ondas sonoras e eletromagnéticas, compreendendo a alteração aparente da frequência devido ao movimento relativo da fonte e do observador.

Os alunos exploram diversas aplicações tecnológicas das ondas eletromagnéticas em diferentes regiões do espetro, como comunicações, medicina e segurança.

Os alunos exploram a teoria cinética molecular para explicar o comportamento macroscópico dos gases com base no movimento das suas partículas.

Os alunos exploram os conceitos de trabalho e energia interna em sistemas termodinâmicos, compreendendo as suas relações com a transferência de calor.

Os alunos aplicam a Primeira Lei da Termodinâmica (conservação da energia) a diferentes processos termodinâmicos, como isobáricos, isocóricos, isotérmicos e adiabáticos.

Os alunos exploram o funcionamento de máquinas térmicas, o conceito de rendimento e o ciclo de Carnot como limite teórico para a eficiência.

Os alunos investigam as diferentes camadas da atmosfera terrestre e a sua composição, compreendendo a importância de cada camada para a vida na Terra.

Os alunos investigam os três mecanismos de transferência de calor: condução, convecção e radiação, compreendendo como o calor se propaga em diferentes meios.

Os alunos exploram o fenómeno do efeito de estufa natural e antropogénico, os gases de estufa e as suas implicações nas alterações climáticas globais.

Os alunos exploram o conceito de carga elétrica, a sua quantização e conservação, e aplicam a Lei de Coulomb para calcular forças entre cargas pontuais.

Os alunos investigam o conceito de campo elétrico, a sua representação por linhas de campo e o cálculo da intensidade do campo elétrico devido a cargas pontuais.

Os alunos exploram os conceitos de potencial elétrico e diferença de potencial (tensão), compreendendo a energia potencial elétrica e o trabalho realizado pelo campo elétrico.

Os alunos investigam o conceito de corrente elétrica, resistência elétrica e a Lei de Ohm, aplicando-a a circuitos simples.

Os alunos analisam circuitos elétricos com resistências em série e em paralelo, calculando a resistência equivalente, a corrente e a tensão em cada componente.

Os alunos exploram os conceitos de potência e energia elétrica, calculando o consumo de energia em dispositivos elétricos e compreendendo a sua faturação.

Os alunos investigam o conceito de campo magnético, as suas fontes (ímanes, correntes elétricas) e a força magnética exercida sobre cargas em movimento e condutores com corrente.

Os alunos exploram o fenómeno da indução eletromagnética, aplicando a Lei de Faraday para compreender como um campo magnético variável gera uma força eletromotriz induzida.

Os alunos investigam a Lei de Lenz, compreendendo como a corrente induzida se opõe à variação do fluxo magnético que a gerou, em conformidade com a conservação da energia.

Os alunos exploram o funcionamento de transformadores, a sua importância na transmissão eficiente de energia elétrica e os princípios físicos subjacentes.

Os alunos distinguem corrente alternada (AC) de corrente contínua (DC), compreendendo as suas características, aplicações e a importância da AC na distribuição de energia.

Os alunos exploram os materiais semicondutores, o seu comportamento elétrico e o funcionamento de dispositivos básicos como os diodos, compreendendo as suas aplicações em eletrónica.

Os alunos investigam o funcionamento dos transístores como amplificadores e comutadores, e a importância dos circuitos integrados na eletrónica moderna.