Física Moderna e Aplicada ao Ensino

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Luis José Maia Amoreira
Código:
18214
Ano:
1
Semestre:
S1
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
PL(30H)/TP(30H)
Área Científica:
Física
Objectivos de Aprendizagem:
No final da UC o estudante deverá:
- Compreender os princípios fundamentais da Física Clássica e Moderna, articulando-os de forma coerente e progressiva.
- Identificar as limitações do modelo clássico e as motivações históricas e científicas para o surgimento da Física Moderna.
- Desenvolver competências para a transposição didática dos conteúdos da Física Clássica e Moderna, em articulação com os programas
do ensino básico e secundário.
- Integrar estratégias de ensino experimentais, digitais e interativas na abordagem de conteúdos científicos complexos.
- Refletir criticamente sobre a construção do conhecimento científico e a sua comunicação em contexto escolar.
Conteúdos programáticos:
O Programa tem duas partes. A primeira, abordando a Física Clássica e as descobertas e desenvolvimentos conduzindo à Física Moderna é fundamental. A segunda parte propõe um leque de tópicos de Física Contemporânea, de entre os quais deverão ser escolhidos um mínimo de dois. Será abordada a transposição didática de todas as matérias.
I - Os limites da Física Clássica e as descobertas da relatividade e da natureza quântica.
1. Revisão da Física Clássica em finais do século XIX. Mecânica. Eletromagnetismo. Termodinâmica. Sucessos e problemas.
2. Relatividade Restrita.
3. Física Moderna e Primeiras Evidências da Natureza Quântica.
4. Princípios da Mecânica Quântica e Estrutura Atómica.
II - Tópicos Selecionados de Física Contemporânea.
5. O Núcleo Atómico e Aplicações da Física Nuclear.
6. Sólidos, Supercondutores e Semicondutores.
7. Partículas Elementares e Experiências em Grande Escala.
8. Astrofísica, Relatividade Geral e Cosmologia.
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
A avaliação será feita por trabalhos realizados pelos alunos. Mais concretamente, os alunos deverão realizar três trabalhos escritos feitos autonomamente, de resolução de problemas e/ou análise de questões, e um trabalho mais extenso, com apresentação e discussão pública.
Os três trabalhos curtos terão um peso de 20% cada um na classificação final; o trabalho mais extenso terá um peso de 40%.
Bibliografia principal:
Young, H. D., & Freedman, R. A. (2019). University physics with modern physics (15th ed.). Pearson.
Krane, K. S. (2019). Modern physics (4th ed.). John Wiley & Sons.
Thornton, S. T., Rex, A., & Hood, C. (2021). Modern physics for scientists and engineers (5th ed.). Cengage Learning.
Língua:
Português
Esta informação promove os seguintes Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU:
Garantir o acesso à educação inclusiva, de qualidade e equitativa, e promover oportunidades de aprendizagem ao longo da vida para todos