O curso do PSSC compreende quatro partes estreitamente interligadas. A Parte I consiste numa introdução geral às noções físicas fundamentais de tempo, espaço e matéria: como nós as compreendemos e medimos. Quando o aluno aprende o alcance pràticamente ilimitado das dimensões, do imensamente grande ao infinitamente pequeno, dos microssegundos a bilhões de anos, êle verifica como estas grandezas podem ser medidas. Êle aprende que os instrumentos valem como uma extensão de seus sentidos. A experiência de laboratório mostra que inicialmente medimos por contagem direta, e estendemos, a seguir, nosso alcance de medidas pela calibração e pelo uso de instrumentos simples, tais como estroboscópios ou telêmetros.

A partir destas experiências, medindo tempo e espaço, passa o estudante à compreensão de velocidade e aceleração, de vetores e de movimento relativo. Prossegue, então, estudando a matéria, que vemos se movimentando no espaço e no tempo. Neste primeiro exame da matéria desenvolvemos os conceitos de massa e de sua conservação. Usamos, então, a evidência experimental acumulada por físicos e químicos para concluir que a matéria é formada por um número relativamente pequeno de átomos diferentes. Prepara-se, no laboratório, a experiência direta. Aí os estudantes calculam, por exemplo, o tamanho de uma molécula, a partir de medidas de finas películas de óleo. Filmes complementam esta prática direta de laboratório, mostrando experiências que estariam além do alcance de estudantes.

Do comêço ao fim, o estudante é levado a concluir que a física deve ser estudada como um todo. Tempo, espaço, e matéria, em particular, não podem ser separados. Êle percebe, além disso, que a física é um assunto em desenvolvimento, e que êste desenvolvimento resulta do trabalho de imaginação de homens e mulheres a êle semelhantes.

0s tópicos no curso do PSSC são escolhidos e ordenados de modo a evoluir do simples e do comum às mais sutis idéias da física atômica moderna. Na Parte I avistamos um amplo quadro do universo. Ao examinarmos mais detalhadamente certos campos da física, iniciamos, na Parte II, o estudo da luz. Vivemos pela luz, e, o estudante passa sem dificuldade ao estudo de sombras nítidas e difusas, da reflexão em espelhos, e da refração da luz em superfícies ópticas. A evolução natural do tema nos leva a desenvolver uma teoria (ou modêlo) corpuscular da luz. A discussão dêste modêlo ilustra repetidamente o modo pelo qual se desenvolve, virtualmente, todo conhecimento científico. Filmes como por exemplo o filme sôbre a pressão da luz - ajudam, de nôvo, o estudante a ir além do laboratório.

Submetido a constantes exames, o modêlo corpuscular se revela inadequado, e o estudante percebe que necessitamos de outro modêlo - um modêlo ondulatório. O laboratório, novamente, fornece uma fonte insubstituível de experiência, e aqui o estudante se familiariza com as propriedades das ondas. Êle observa o comportamento de ondas em cordas e na superfície da água. Êle começa a identificar o grupo de características que constituem o comportamento ondulatório. O conhecimento da interferência e da difração surge diretamente do estudo de ondas em uma cuba. Pela primeira vez, possivelmente, os halos de luz em volta das lâmpadas de rua, as côres das manchas de óleo, e a formação de imagens por meio de lentes, surgem como aspectos da natureza ondulatória da luz.

Durante a primeira metade do curso, a ênfase principal está na cinemática de nosso mundo: onde estão as coisas, qual é seu tamanho, como se movimentam, e não por que. Na Parte III voltamos a um estudo mais detalhado do movimento, desta feita sob um ponto de vista dinâmico. Com aparelhamento simples de laboratório, os estudantes descobrem a lei do movimento de Newton. Êles aprendem a prever os movimentos quando as fôrças são conhecidas, e a determinar as fôrças quando são dados os movimentos. Assim preparados, acompanham êles a extraordinária história da descoberta da gravitação universal, a sábia suposição de Newton, que o fêz saltar das leis conhecidas do movimento para a lei da atração gravitacional.

Introduz-se as leis da conservação da quantidade de movimento e da energia por uma associação entre a teoria e a investigação de laboratório. Estas leis constituem uma parcela substancial da Parte III, e damos ênfase a seu emprêgo em situações nas quais não é possível a observação minuciosa do movimento, como por exemplo na descoberta do nêutron por Chadwick e na teoria cinetica dos gases.

A Parte IV inicia o aluno em eletricidade e, através dela, na física do átomo. O estudante se vale, então, do conhecimento de dinâmica, adquirido na Parte III. Começamos com observações qualitativas, e prosseguimos com um estudo quantitativo das fôrças que se exercem entre cargas. Aprendemos a medir fôrças elétricas pouco intensas, e percebemos que a carga elétrica se apresenta em unidades naturais. Estudamos, então, o movimento de partículas carregadas em campos elétricos, e aprendemos a determinar as massas do eléctron e do próton.

Segue-se uma discussão sôbre campos magnéticos produzidos por ímãs e correntes, e um estudo das fôrças por êles exercidas sôbre cargas em movimento. Como parte final da eletricidade, discutimos as leis da indução, e damos ao estudante uma percepção qualitativa da natureza electromagnética da luz. Muitas das idéias fundamentais são exploradas no laboratório - a lei de Coulomb, o campo magnético em volta de uma corrente, a fôrça exercida por um campo magnético sôbre um fio condutor percorrido por uma corrente, são exemplos.

Valemo-nos, a esta altura, do conhecimento adquirido em escala macroscópica para pesquisar a estrutura dos átomos. Acompanhando o trabalho de Rutherford, estabelecemos o modêlo nuclear do átomo. Algumas perguntas, entretanto, ficam sem resposta. Por que, por exemplo, é um determinado átomo estável? Por que não se desintegra ao emitir luz? Buscando as respostas, descobrimos que a luz é tanto corpuscular como ondulatória. Percebemos, ainda mais, que apesar da matéria se comportar como partículas, em alguns aspectos também se comporta como ondas. Combinando ambas as propriedades, podemos compreender a estabilidade do átomo de
hidrogênio e a estrutura de seus níveis de energia. Dado que nesta parte do curso a experimentação direta se torna mais difícil e mais dispendiosa, são filmes que trazem ao estudante experiências como a de Millikan e a da interferência de fótons. No fim do curso, chegamos ao modêlo moderno de átomos.

Ficou patente ser perfeitamente possível ensinar o curso do PSSC tal como é apresentado. É um curso proveitoso para uma ampla variedade de colégios. Os que colaboraram na estruturação dêste curso desejam, entretanto, aperfeiçoá-lo progressivamente. Como o Physical Science Study Committee prossegue neste desenvolvimento, suas sugestões serão sempre bem recebidas.

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