Bacharelado Engenharia Civil Disciplina:Física Geral e Experimental I 1° período Prof.a: Msd. Érica Muniz FÍSICA Estudo da NATUREZA: Matéria, Energia, Espaço e Tempo . E a Engenharia Civil e a Física? Orientações • Pontualidade; • Diário de Classe (Frequência): Para aprovação na disciplina é obrigatória a frequência de 75% da carga horária. Caso o aluno durante a aula saia da sala o professor poderá anotar a falta do aluno. Unidades Física Geral e Experimental I • Calculo Vetorial; • Movimento num plano; • Força e movimento ; • Trabalho e Energia; • Lei da Conservação da Energia; • Colisões. Bibliografia Básica 1. RESNICK, Robert. HALLIDAY, David; KRANE, Kenneth S.. Física. Vol. 1. 5 ed. São Paulo: Livros Técnicos e Científicos, 2008. 2. YOUNG, Hugh D.; FREDMAN, Roger A. Física I: Mecânica.12ed. São Paulo: Person, 2008. 3. TIPLER, Paul A.; MOSCA, Gene. Física para cientistas e engenheiros. Vol. 1. 6 ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2009. Bibliografia Complementar 1. HEWITT, P. G. Física Conceitual. 9 ed.. Porto Alegre: Bookman, 2002. 2. ALONSO, Marcelo; FINN, Edward J. Física. São Paulo: Addison Wesley, 1.999, Vol 2. 3. NUSSENZVEIG, Moysés H. Física Básica. 4 ed. São Paulo: Edgar Blücher, 1.996. Vol. 3. PROGRAMA DE AVALIAÇÃO • De acordo com a programação abaixo e em consonância com o Regimento da FACULDADE VÉRTICE - Univértix: Serão oferecidos 100 (cem) pontos durante o período (média entre as etapas), distribuídos ao longo do processo: • Etapa 1: Avaliações totalizando 100 (cem) pontos; • Etapa 2: Avaliações totalizando 70 (setenta) pontos; • Avaliação Multidisciplinar 30 (trinta) pontos. • Avaliação de Segunda Chamada - mediante requerimento; e • Avaliação final: 100 (cem) pontos. Critérios de Avaliação Na 1ª etapa: • 2 Avaliações (80,0 pontos) : 09/03/2015 e 16/04/2015 • Atividades: 10,0 pontos • Aulas Práticas:10,0 pontos • Aulas Práticas: uso do jaleco e calçado fechado. • Avaliação de 2ª Chamada: 25/04/2015 • Término da 1ª etapa: 27/04/2015 Critérios de Avaliação Na 2ª etapa: • Avaliações (50,0 pontos): 14/05/2015 e 11/06/2015 • Avaliação Multidisciplinar (30,0 pontos): 17/06/2015 • Atividades: 10,0 pontos • Aulas Práticas (10,0 pontos) Aulas Práticas: uso do jaleco e calçado fechado. • Avaliação de 2ª Chamada: 20/06/2015 • Prova Substitutiva: 27/06/2015 • Avaliações Finais: 06, 07,08 /07/2015 • Para ser aprovado numa disciplina, o aluno deve ter frequência mínima de 75% e rendimento igual ou superior a 60 (sessenta) pontos. • Para se habilitar à Avaliação Final, o aluno deve ter frequência mínima de 75% e rendimento mínimo de 20 (vinte) pontos durante o período. • Será automaticamente reprovado em uma disciplina o aluno com frequência inferior a 75% das aulas da disciplina. Disposições Gerais • Não é permitido fumar nas salas de aulas, clínicas, laboratórios, anfiteatro e demais recintos fechados. • Os celulares devem ser mantidos desligados durante as aulas, na Biblioteca e em atividades acadêmicas em geral. Orientações • Email de contato: [email protected] • Material disponível no Web Giz. • Email da Turma: Sistema de Unidades O Universo e sua composição • • • • MATÉRIA “M” (Massa); ENERGIA (“E”); ESPAÇO (“L”); TEMPO (“T”). Sistema de Unidades • M, K,S : ( metro, quilograma e segundo) • C,G,S: (centímetro, grama e segundo) Unidades de Comprimento No Sistema Internacional (SI) o metro (m) é a unidade padrão. Conversão de Unidades Alguns exemplos de correlações entre medidas lineares: • 1 ft =12 in • 1 in =2,54 cm • 1 m =3,28 ft • 1 m =100 cm = 1.000 mm • 1 milha =1,61 km • 1 milha =5.280 ft • 1 km =1.000 m 1- Transforme as unidades: a) 2 km em m b) 1,5 m em mm c) 5,8 km em cm d) 0,4 m em mm e) 27 mm em cm Unidades de Superfície Conversão de Unidades Alguns exemplos de correlações entre áreas: • 1 ft2 = 144 in2 • 1 m2 = 10,76 ft2 • 1 km2 = 106 m2 2- Agora converta as unidades de área: a) 8,37 dm2 em mm2 b) 3,1416 m2 em cm2 c) 2,14 m2 em mm2 d) Calcule 40m x 25m e, depois transforme em km² e) 125,8 m² em km² Unidades de Volume Medidas de Volume 3- Converta as unidades de volume a) 8,132 km3 em m3 b) 180 m3 em km³ c) 1 m3 em mm3 d) 5 cm³ em m³ e) 78,5 m³ em km³ f) 12 m³ em cm³ Unidades de Capacidade O litro (L) é a capacidade de um cubo que tem aresta de 1 dm. 10 cm Cubo Os contornos em preto no cubo são as arestas, e 1 dm é igual a 10 cm. 10 cm 10 cm Exemplos: a) A capacidade de um tanque de combustível de um automóvel é de 60 litros. b) A capacidade de uma garrafa é de 2000 mililitros. c) A capacidade de uma caixa d’água é de 1000 litros. Agora vamos conhecer seus múltiplos e submúltiplos. Quilolitro ( kl ). Hectolitro ( hl ). Decalitro ( dal ). múltiplos kL L hL daL dL Decilitro ( dl ). Centilitro ( cl ). Mililitro ( ml ). cL mL Mas como faço para transformar essas unidades? Vamos exemplificar: Quantos Hectolitros correspondem a 6,45 L? ( ( kL hL daL L dL 0 0 6 4 Logo temos 0,0645 HL. , , , cL mL 5 Conclusão: Transformamos as unidades de capacidade ( Litro ),da mesma forma que transformamos unidades de medida de comprimentos ( metro ). Submúltiplos Observe que apenas substituímos a letra m pela letra L. Estamos em Litros e queremos chegar em hL.Logo são duas casas decimais para a esquerda. Conversão de Unidades Alguns exemplos de correlações entre volumes: • • • • 1 ft3 = 28,32 L 1 m3 = 35,31 ft3 1 m3 = 1000 L 1 dm3 = 1 L 5- Converta em litros: a) 3,5 dm³= b) 5 m³= c) 2,6 dm³= d) 3,4 m³= e) 28 cm³= 6- Um aquário tem o formato de um paralelepípedo retangular, de largura 50 cm, comprimento 32 cm e altura 25 cm. Para encher 3/4 dele com água, quantos litros de água serão usados? Unidades de Massa No SI a unidade padrão de massa é o quilograma (kg). Conversão de Unidades Alguns exemplos de correlações entre massas: • 1 kg = 2,2 lb • 1 lb = 454 g • 1 kg = 1.000 g • 1 t = 1.000 kg Pressão • Define-se, a pressão de uma força F perpendicular a uma superfície, e distribuída sobre a área A, da seguinte maneira: • No SI a unidade de pressão é N/m2. • Na prática os engenheiros costumam usar a unidade Kgf/cm2. • Nas máquinas e aparelhos de origem norteamericana a unidade é libra/polegada2. • 1 libra/polegada2 equivale a a uma força de 0,5 Kgf atuando em uma área de 6,3 cm2. (1 polegada = 2,5 cm). • Quando tratamos de fluidos é comum usar 1 milímetro de mercúrio (1mmHg). Chamamos 1 mmHg a pressão exercida, sobre uma base, por uma coluna de mercúrio de 1 mm de altura. O valor da pressão depende não só do valor da força exercida, mas também da área A na qual esta força está distribuída. Uma vez fixado o valor de A, a pressão será proporcional ao valor de F. por outro lado, uma mesma força poderá produzir pressões diferentes, dependendo da área sobre a qual ela vai atuar. Se a área for muito pequena, poderemos obter grandes pressões, mesmo com pequenas forças. Densidade • Também chamada de massa específica, é a razão da massa do corpo e seu volume. • A unidade de densidade no SI é Kg/m3. Na prática usamos g/cm3. • Importante! É comum encontrarmos o termo densidade (d) em lugar de massa específica (m ). Usa-se "densidade" para representar a razão entre a massa e o volume de objetos sólidos (ocos ou maciços), e "massa específica"para líquidos e substâncias. Conversão de Unidades Alguns exemplos de correlações entre pressões: • 1 atm = 1,01 x 105 Pa • 1 atm = 10,3 m H2O • 1 atm = 760 mm Hg Conversão de Unidades Alguns exemplos de Energia: • 1 Kcal = 3,97 BTU • 1BTU = 252 cal • 1Kcal = 4,1868 KJ • 1 cal = 4,18 J correlações de Conversão de Unidades Alguns exemplos de correlações de tempo: • 1h = 60 min • 1 min = 60 s • 1 hora = 3600 s Múltiplos e Submúltiplos das Unidades Fator Nome do prefixo Símbolo Fator Nome do prefixo Símbolo 1024 1021 1018 1015 1012 109 106 103 102 101 yotta zetta exa peta tera giga mega quilo hecto deca Y Z E P T G M k h da 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 10-18 10-21 10-24 deci centi mili micro nano pico femto atto zepto yocto d c m n p f a z y Notação Científica Todo número pode ser expresso por produto de dois fatores. O primeiro deles é um número real maior ou igual a 1, porém menor que 10 ( 1≤ n < 10), enquanto o segundo fator é uma potência de 10. Veja os exemplos: 7- Escreva os seguintes números em notação científica: a) 6300000 b) 500000 c) 150 d) 2900 e) 0,000034 f) 0,056 g)0,084 Atividade Faça as conversões das medidas propostas, apresentando os resultados sob forma de notação científica: a) Converta 63 000 Km em centímetros. b) Converta 0,264 miligramas em gramas. c) Converta a medida de área equivalente a 3 Km2 em milímetros quadrados. d) Converta a medida de volume equivalente a 4 m3 em cm3. Ordem de Grandeza “A ordem de grandeza de um número é a potência de dez mais próxima deste número”. A ordem de grandeza é uma forma de avaliação rápida, do intervalo de valores em que o resultado deverá ser esperado. Para se determinar com facilidade a ordem de grandeza, deve-se escrever o número em notação científica (isto é, na forma de produto (N. 10n) e verificar se N é maior ou menor que (10) 1/2 ou 10 a) Se N > 3,16 , a ordem de grandeza do número é 10n+1. b) Se N < 3,16, a ordem de grandeza do número é 10 n. Exemplos Qual a ordem de grandeza dos seguintes números? a) b) c) d) 60 = 6 x 101 mas 6 > 3,16 logo: 101 x101=102. 0,0003 = 3x 10-4 mas 3< 3,16 logo: 10-4. 0,7= 7x10-1 =7 > 3,16 logo: 10-1 x 101 = 100 4x 103= 4 > 3,16 logo : 103 x 101 = 104 Atividade Escreva a ordem de grandeza dos números: I- 3,28 x 103 = II- 2,89 x 102 = III- 8,21 x 104 = IV- 0,00006 = V- 0,0091 = Algarismos Significativos • Estimar uma medida com algarismos significativos é buscar “precisão” em uma medida. • Exemplo: 23,4 cm – 0,000234 Km Na conversão de unidades, a quantidade de algarismos significativos permanece a mesma. Regras • Ao operar com 2 ou mais medidas com precisões diferentes a precisão final é dada pelo número menor de casas decimais. 2,00 g + 4,0 g = 6,0 g. • Todo número diferente de zero é algarismo significativo. 2,34 Km (3 Alg. S) 1,4 m (2 Alg. S) • Zeros a esquerda não são algarismos significativos pois apenas servem para posicionar a vírgula (zeros a esquerda). 0,000234 Km (3 Alg. S) • Zeros a direita entre outros números são significativos. 2003-possui 4 algarismos significativos. 10,4 – possui 3 algarismos significativos. • Zeros a direita e no final serão significativos apenas se houver a indicação clara da posição da vírgula. 370,0 possui 4 algarismos significativos. Aplicação O número de algarismo significativos de 0,00000000008065 cm, é: Regras para Arredondamento de Números Para efetuar um arredondamento de um número, poderemos considerar três situações distintas: • Se o algarismo a suprimir for inferior a 5, mantém-se o algarismo anterior. Exemplo: 3,234 → 3,23 • Se o algarismo a suprimir for superior a 5, acrescenta-se uma unidade ao algarismo anterior. Exemplo: 4,38 → 4,4 • Se o algarismo a suprimir for 5, o algarismo anterior mantém-se, se for par, e aumenta uma unidade, se for ímpar. Exemplo: 9,45 → 9,4 9,35 → 9,4