Manual de Física - 12.ª Classe (V.II)
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UNIDADE IV: Interacções e campos

4.1 Interacção gravitacional e interacção electrostática

" Enunciar a lei da gravitação universal;
" Demonstrar o conceito para a determinação do valor da constante da gravitação universal.
" Descrever a experiência de Cavendish.
" Orientar como determinar o valor da força gravítica e sua dependência da distância dos corpos em interacção.
" Relacionar a massa gravitacional com a massa inercial da um corpo.
" Relembrar alguns conceitos adquiridos relativamente a condutor, isolador, atracção e repulsão entre corpos electrizados, carga eléctrica.
" Enunciar a lei das acções electrostáticas ou de Coulomb.
" Relacionar a constante da lei de Coulomb com apermitivadade do meio.
" Indicar as semelhanças e diferenças entre as leis da força coulombiana e da força newtoniana.
" Inferir G como constante gravitacional universal, enquanto como constante electrostática da lei de Coulomb.

4.1 Campo gravitacional e campo electrostático

" Apresentar o conceito de campo da força.
" Interpretar as interacções eléctrica e gravitacional em campos definidos numa região do espaço onde se faz sentir sua presença.
" Identificar o campo como transmissor das interacções entre partículas.
" Enunciar a massa e a carga eléctrica como fontes dos campos gravitacional e eléctrica.
" Identificar as grandezas campo gravitacional e campo eléctrico como grandezas posicionais.
" Definir linhas de campo.
" Identificar as propriedades das linhas do campo.
" Desenvolver os gráficos das funções

" Caracterizar um campo gravitacional e electrostático uniforme e como obtê-las.
" Descrever a experiência da gota de óleo de Milikan e avaliar a sua importância.
" Analisar situações de equilíbrio e de movimento de partículas com carga eléctrica num campo electrostático uniforme: com velocidade inicial paralela à direcção do vector campo eléctrico e com velocidade inicial perpendicular à direcção do vector campo eléctrico.
" Enunciar que o trabalho realizado pela força gravítica, e de sinal contrário à variação da energia potencial do sistema Terra-corpo.
" Demonstrar que o campo gravitacional terrestre, numa região do espaço em que pode ser considerado uniforme, a força gravitacional é conservativa.
" Inferir que no campo electrostático uniforme a força electrostática é conservativa.
" Concluir que as forças gravitacional e electrostática são conservativas mesmo para regiões onde não são constantes.
" Apresentar a expressão do trabalho da força gravítica e da força eléctrica realizado sobre um corpo de massa e carga entre dois pontos quaisquer.
" Deduzir que um campo gravitacional radial e um campo electrostático radial são campos conservativos.
Mostrar a necessidade da escolha arbitrária de uma configuração do sistema por referência, atribuindo o valor de à energia potencial a ele associada.
" Identificar a configuração de referência com uma configuração do sistema para a qual não se faça sentir o efeito das forças do campo.
" Estabelecer a expressão da energia potencial correspondente ao sistema campo - massa /campo carga.
" Mostrar que a energia potencial associada a uma dada massa / carga , colocada num ponto, não caracteriza o campo nesse ponto.
" Introduzir o conceito de potencial num ponto.

4.2 Campo electromagnético estacionário

" Relacionar a d.d.p. entre dois pontos de um campo electrostático e gravitacional com o trabalho das forças do campo no deslocamento de uma carga eléctrica / massa , entre os pontos considerados.
" Definir a grandeza potencial eléctrico / gravítico num ponto de um campo electrostático / gravitacional.
" Estabelecer a expressão analítica da função , para um campo electrostático / gravitacional radial.
" Estabelecer a acção de um campo magnético sobre um elemento de corrente estacionária (Lei de Laplace).
" Determinar o valor do potencial num ponto de um campo devido a uma carga potencial estacionária e uma distribuição descontínua de cargas potenciais estacionárias.
" Investigar experimentalmente ou representar diagramas sobre a forma das superfícies equipotenciais de um campo electrostático devido a uma carga potencial;
duas cargas de vários sinais contrários e do mesmo sinal e de dois condutores planos e paralelos com cargas de igual módulo e sinais contrários.
" Analisar diagramas que descrevem campos radiais e uniformes, em função das linhas de campo e das superfícies equipotenciais.
" Inferir que a direcção do campo eléctrico é normal às superfícies equipotenciais e que o seu sentido é sempre o dos potenciais decrescentes.
" Comparar os dois processos de descrever e de caracterizar os campos conservativos em cada ponto.
" Relacionar o módulo do vector campo eléctrico com a diferença de potencial, num campo electrostático uniforme.
" Relacionar alguns conceitos ministrados como as principais propriedades dos imãs e efeito magnético da corrente eléctrica - experiência de Oersted.
" Relacionar a acção de forças entre carga em movimento, com os fenómenos magnéticos.
" Inferir as interacções magnéticas com base na teoria de campo.
" Realçar a partir da experimentação, as analogias e diferenças de uma corrente eléctrica que percorre um condutor filiforme longo, uma espira e um solenóide.
" Introduzir o conceito de vector campo magnético.
" Relacionar a direcção e o sentido de vector campo magnético com as linhas de campo.
" Estabelecer a identificação da força magnética que traduz a interacção entre campo magnético uniforme e um elemento de corrente.
" Mostrar as condições para uma intensidade máxima de força magnética.
" Estabelecer as dimensões do campo magnético.
" Inferir a força electromotriz induzida.
" Deduzir as leis de Faraday e Lenz.
" Evidenciar o conceito de indução electromagnética em circuito aberto.
" Distinguir e inferir os campos eléctricos induzidos.
" Desenvolver o conceito de ondas magnéticas e espectros electromagnéticos.
" Realçar a origem das ondas de rádio, FM e TV, microondas, infravermelho, luz, ultravioleta, raios X, raios gama.
" Estabelecer os princípios de um alternador e dínamo.
" Demonstrar e ensinar princípios de um transformador.