O curso SL de Física do International Baccalaureate (IB) é projetado para fornecer aos alunos uma compreensão dos princípios e conceitos que fundamentam o funcionamento do mundo físico.
Ao longo do curso, os alunos encontram uma ampla gama de terminologias e definições essenciais para sua compreensão do assunto. Este artigo analisará alguns dos termos e conceitos mais importantes em IB Física SL e discuta seu significado.
Terminologias e Definições em IB Physics SL
Energia
A energia é um conceito fundamental da física e é definida como a capacidade de realizar trabalho. É uma quantidade escalar que pode ser transferida de um objeto para outro ou convertida de uma forma para outra. A unidade de energia é o joule (J), que é definido como a quantidade de energia necessária para realizar o trabalho de um newton (N) na distância de um metro (m).
Compreender o conceito de energia é essencial no IB Physics SL porque ele fundamenta muitos dos outros conceitos do curso, incluindo trabalho, potência e energia potencial. Os alunos devem ser capazes de aplicar os princípios de conservação de energia para resolver problemas envolvendo sistemas mecânicos, circuitos elétricos e outros fenômenos físicos.
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força
Força é definida como qualquer influência que faz com que um objeto sofra uma mudança em movimento. É uma quantidade vetorial, o que significa que tem magnitude e direção e é medida em newtons (N). De acordo com a segunda lei do movimento de Newton, a força resultante que age sobre um objeto é proporcional à sua massa e aceleração, ou F = ma.
No IB Physics SL, os alunos estudam o comportamento de objetos sob a influência de forças e devem ser capazes de aplicar os princípios de força e movimento para resolver problemas envolvendo forças, como calcular as forças que atuam sobre um objeto em equilíbrio ou determinar o movimento de um projétil.
Trabalho
O trabalho é definido como o produto da força aplicada a um objeto e a distância sobre a qual é aplicada. É uma quantidade escalar e é medida em joules (J). A fórmula para trabalho é W = Fd, onde W é trabalho, F é força e d é a distância sobre a qual a força é aplicada.
No IB Physics SL, os alunos estudam os princípios de trabalho e energia e devem ser capazes de aplicar esses conceitos para resolver problemas envolvendo sistemas mecânicos e outros fenômenos físicos. Eles devem ser capazes de calcular o trabalho feito em um objeto por uma força e determinar a mudança na energia cinética e potencial do objeto como resultado.
Potência
Potência é definida como a taxa na qual o trabalho é realizado ou a taxa na qual a energia é transferida. É uma grandeza escalar e é medida em watts (W). A fórmula para potência é P = W/t, onde P é potência, W é trabalho e t é tempo.
No IB Physics SL, os alunos estudam os princípios de potência e devem ser capazes de calcular a potência de saída de um sistema, como um motor elétrico ou um motor térmico. Eles também devem ser capazes de determinar a eficiência de um sistema, que é a razão entre a potência de saída e a potência de entrada.
Waves
As ondas são perturbações que se propagam através de um meio ou espaço. Eles podem ser descritos por seu comprimento de onda, frequência, amplitude e velocidade. O comprimento de onda é a distância entre dois picos ou vales consecutivos, a frequência é o número de ondas que passam por um ponto em um determinado tempo, a amplitude é o deslocamento máximo da onda de sua posição de equilíbrio e a velocidade é a velocidade com que a onda se propaga.
No IB Physics SL, os alunos estudam o comportamento das ondas e devem ser capazes de aplicar os princípios da mecânica ondulatória para resolver problemas envolvendo som, luz e outras formas de radiação eletromagnética. Eles também devem ser capazes de explicar as propriedades das ondas, como interferência, difração e polarização.
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Campos Elétricos
Campos elétricos são regiões do espaço em torno de partículas carregadas onde uma força é exercida sobre outras partículas carregadas. A força de um campo elétrico é medida em volts por metro (V/m). A direção do campo elétrico é definida como a direção em que uma carga de teste positiva se moveria se colocada no campo.
No IB Physics SL, os alunos estudam o comportamento de partículas carregadas em campos elétricos e devem ser capazes de calcular a intensidade do campo elétrico em um determinado ponto do espaço. Eles também devem ser capazes de explicar o comportamento de partículas carregadas em campos elétricos, incluindo os conceitos de potencial elétrico e capacitância.
Campos magnéticos
Campos magnéticos são regiões do espaço em torno de ímãs ou partículas carregadas em movimento, onde uma força é exercida sobre outras partículas carregadas. A força de um campo magnético é medida em tesla (T). A direção do campo magnético é definida como a direção que a agulha de uma bússola apontaria se colocada no campo.
No IB Physics SL, os alunos estudam o comportamento de partículas carregadas em campos magnéticos e devem ser capazes de calcular a intensidade do campo magnético em um determinado ponto do espaço. Eles também devem ser capazes de explicar o comportamento de partículas carregadas em campos magnéticos, incluindo os conceitos de indução magnética e efeito Hall.
Mecânica Quântica
A mecânica quântica é um ramo da física que descreve o comportamento da matéria e da energia nos níveis atômico e subatômico. Envolve os conceitos de dualidade onda-partícula, princípio da incerteza e superposição quântica.
No IB Physics SL, os alunos estudam os princípios da mecânica quântica e devem ser capazes de explicar o comportamento das partículas nos níveis atômico e subatômico. Eles também devem ser capazes de aplicar os princípios da mecânica quântica para resolver problemas envolvendo partículas, como calcular os níveis de energia de um átomo ou as probabilidades de diferentes resultados em um experimento quântico.
Relatividade
A relatividade é um ramo da física que descreve o comportamento de objetos em altas velocidades e em fortes campos gravitacionais. Envolve os conceitos de dilatação do tempo, contração do comprimento e o princípio da equivalência.
No IB Physics SL, os alunos estudam os princípios da relatividade e devem ser capazes de explicar o comportamento de objetos em altas velocidades e em fortes campos gravitacionais. Eles também devem ser capazes de aplicar os princípios da relatividade para resolver problemas envolvendo objetos, como calcular a dilatação do tempo de um relógio em movimento ou o desvio gravitacional da luz para o vermelho.
Em conclusão, entender a terminologia e definições chave no IB Physics SL é essencial para que os alunos desenvolvam uma compreensão profunda do assunto. Energia, força, trabalho, potência, ondas, campos elétricos, campos magnéticos, mecânica quântica e relatividade são conceitos fundamentais que formam a base do curso. Ao dominar esses conceitos, os alunos podem desenvolver suas habilidades de resolução de problemas e se preparar para estudos futuros em física e outros campos relacionados.
