Formação Complementar em Física

Formação Complementar em Física – Curso I

A proposta de criação de um conjunto de cursos breves de Formação Complementar em Física por parte do Departamento de Física da Universidade do Minho prende-se com a crescente procura de formação em Física por parte de licenciados que pretendem ingressar no Mestrado em Ensino de Física e Química, oferecido pelo Instituto de Educação desta Universidade. Essa procura de formação resulta da exigência, para admissão a esse curso C2, de um mínimo de 50 ECTS na área científica da Física, que grande parte dos cursos C1 detidos pelos candidatos não possui nos seus planos curriculares.

Pretende-se que os formandos adquiram conhecimentos essenciais na área da Física que permitam abordar os diferentes conteúdos programáticos desta área nos currículos do ensino Básico e Secundário. Ficarão capazes de os transmitirem e ensinarem de forma eficaz e rigorosa e os aplicarem na resolução dos problemas que são colocados no âmbito dos processos de ensino-aprendizagem em que estarão envolvidos.

Tipo de curso: Curso breve creditado

Nível: Fundamental

Área científica do curso: Física

Número de créditos ECTS necessários à obtenção do diploma: 11

Diploma: Diploma de Aprofundamento em Formação Complementar em Física – Curso I

Duração normal do curso: 15 semanas.

Regime de funcionamento: presencial.

Equipa docente

Objetivos

Conteúdos

Laboratório de Mecânica Newtoniana

• Elementos da teoria de erros

• A distribuição normal. Critérios de rejeição de dados. Médias pesadas

• O método dos mínimos quadrados. Regressão linear. Covariância e correlação

• Estudo experimental do movimento de um projétil. Efeito da resistência do ar

• Estudo experimental da conservação de energia e momento

• Estudo experimental das oscilações forçadas de um pêndulo mecânico

• Estudo experimental do efeito do atrito no movimento oscilatório

• Estudo experimental de ondas estacionárias

• Tratamento de dados e análise de resultados experimentais

• Comunicação de resultados científicos

Física Moderna

1. Unidades e Análise Dimensional: unidades fundamentais e unidades derivadas; estimativas numéricas e problemas de Fermi; solução de problemas usando análise dimensional.

2. Relatividade Restrita: referenciais inerciais; postulados da relatividade restrita; intervalo de espaço-tempo; diagrama de espaço-tempo; relatividade da simultaneidade, dilatação do tempo e contração de Lorentz; massa, momento e energia em mecânica relativista.

3. Física Quântica e Aplicações à Informática Quântica: ondas versus partículas; dualidade onda-corpúsculo; experiências de interferência; princípio da indiscernibilidade; observáveis incompatíveis e relações de incerteza; função de onda e densidade de probabilidade; a estrutura atómica e o exemplo do átomo de hidrogénio; níveis de energia e absorção e emissão de radiação; estado quântico e vetor estado; sobreposição de estados; spin; entrelaçamento quântico; qubit; criptografia, computação e teleportação quânticas.

4. Núcleo e Partículas Elementares: o núcleo atómico; decaimentos nucleares; fusão e fissão nucleares; as partículas elementares no modelo padrão; as interações fundamentais.

5. Cosmologia: o princípio cosmológico; desvio para o vermelho e expansão do universo; radiação cósmica de fundo; o Big-Bang e a origem da matéria; as fases da evolução do universo.