1.º Período Domínio A: Conservação da Energia e do Momento Linear (13h) Quantidade de movimento e sua conservação (AE-A1) Teorema do impulso (AE-A2) Centro de massa de um sistema discreto (AE-A3) Trabalho e energia mecânica (AE-A4, AE-A5) Forças dissipativas e sua representação (AE-A6) Experiência: Conservação do momento linear com carrinhos em trilho de ar Protocolo: Dois carrinhos são postos em movimento num trilho de ar. Regista-se a velocidade antes e depois do choque, com sensores ou vídeo. Objectivo: Verificar empiricamente a conservação da quantidade de movimento e relacionar com forças impulsivas. Domínio B: Gravitação (13h) Lei da gravitação universal (AE-B1) Campo gravítico e energia potencial gravítica (AE-B2, AE-B3) Leis de Kepler e movimento orbital (AE-B4, AE-B5) Experiência: Simulação de órbitas com software Celestia ou PhET Protocolo: Os alunos ajustam massas, distâncias e velocidades em órbitas simuladas e observam o efeito sobre a trajectória. Objectivo: Compreender as dependências da órbita de acordo com as leis de Kepler e a gravitação newtoniana. Domínio C: Campo Eléctrico (13h) Interacção entre cargas e Lei de Coulomb (AE-C1) Campo e potencial eléctrico (AE-C2, AE-C3) Energia armazenada num condensador plano (AE-C4) Experiência: Linhas de campo eléctrico com electróforo e papel condutor Protocolo: Mapas de potencial e campo são traçados usando um multímetro e pontos de prova sobre papel condutor ligado a uma fonte DC. Objectivo: Visualizar linhas de campo eléctrico e regiões equipotenciais. 2.º Período Domínio C: Campo Magnético e Indução Electromagnética (13h) Campo magnético criado por correntes (AE-C5) Força magnética sobre cargas em movimento (AE-C6) Leis de Faraday e Lenz (AE-C7) Experiência: Indução de corrente com íman e bobina ligada a osciloscópio Protocolo: Um íman é movido manualmente dentro de uma bobina. A tensão induzida é observada num osciloscópio em tempo real. Objectivo: Relacionar a taxa de variação do fluxo com a amplitude e polaridade da tensão induzida. Domínio D: Dualidade Onda-Partícula (7h) Interferência e difracção (AE-D1) Efeito fotoeléctrico e energia dos fotões (AE-D2, AE-D3) Experiência: Estimativa da constante de Planck com LEDs Protocolo: LEDs de diferentes cores são ligados com resistências e a tensão limiar é medida para cada cor. Calcula-se a constante de Planck a partir do gráfico tensão vs. frequência. Objectivo: Compreender a natureza quantizada da luz e obter uma estimativa da constante de Planck. Domínio D: Estrutura Atómica e Nuclear (13h) Modelos atómicos de Bohr e Schrödinger (AE-D4, AE-D5) Espectros atómicos e energia dos níveis (AE-D6) Estrutura nuclear, isótopos e radioactividade (AE-D7, AE-D8) Experiência: Simulação de decaimento radioactivo com moedas Protocolo: Um conjunto de moedas é lançado repetidamente, removendo as “decaídas” (caras) a cada iteração. Constrói-se o gráfico do número de núcleos em função do tempo. Objectivo: Modelar estatisticamente o decaimento exponencial e introduzir o conceito de meia-vida. 3.º Período Domínio E: Fluidos (13h) Massa volúmica, densidade relativa, pressão e força de pressão (AE-E1) Lei Fundamental da Hidrostática e aplicações práticas (AE-E2) Lei de Pascal e aplicações (AE-E3) Impulsão e Lei de Arquimedes (AE-E4) Movimento de corpos em fluidos e viscosidade (AE-E5) Experiência: Determinação experimental da viscosidade Protocolo: Esferas metálicas são deixadas cair dentro de um tubo com líquido. Mede-se a velocidade terminal para diferentes raios de esferas, registando os tempos para determinar experimentalmente o coeficiente de viscosidade do fluido. Objectivo: Determinar experimentalmente a viscosidade e compreender as forças envolvidas na queda de corpos em fluidos. Domínio F: Campo Magnético sobre Correntes Eléctricas (7h) Força magnética sobre fios condutores (AE-F1) Aplicações tecnológicas (motores eléctricos, altifalantes) (AE-F2) Experiência: Demonstração da força magnética num fio condutor Protocolo: Um fio condutor é colocado num campo magnético criado por ímanes permanentes e ligado a uma fonte de corrente contínua. Observa-se o movimento do fio, variando a corrente e o sentido do campo magnético. Objectivo: Demonstrar experimentalmente e analisar qualitativamente a força magnética exercida sobre correntes eléctricas. Domínio G: Física Moderna – Núcleos Atómicos e Radioactividade (13h) Estabilidade nuclear e energia de ligação (AE-G1) Decaimentos radioactivos: alfa, beta, gama (AE-G2) Lei do Decaimento Radioactivo e meia-vida (AE-G3) Aplicações tecnológicas e médicas da radioactividade (AE-G4) Fusão e cisão nuclear: energia nuclear e aplicações (AE-G5) Experiência: Investigação sobre radiação ambiente Protocolo: Usando um contador Geiger-Müller, os alunos medem a radiação ambiente em diferentes locais da escola, analisando as fontes naturais e discutindo níveis seguros. Objectivo: Consciencializar para a presença e efeitos da radioactividade natural e artificial, introduzindo métodos de detecção e precaução.